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摊铺机非接触式超声波平衡梁的应用
摘要:提高路面行车舒适性,减小车辆动态冲击对路面和车辆产生的破坏,是设计方和建设施工方一直追求的目标,这就需要进一步提高沥青路面的平整度。[1]。超声波平衡梁的使用可以大大提高沥青混凝土施工平整度,本文通过对其原件等介绍,阐述了沥青混凝土摊铺机非接触式超声波平衡梁的基本原理及应用。
关键词:沥青混凝土;摊铺机;非接触;平衡梁
一、引言
随着我国经济的不断发展、人民生活水平的提高,对于高速公路等基础性建设事业的标准越来高。沥青路面施工不断提高各项技术指标,目前江苏相关规范要求压实度不小于98%(马歇尔密度),[1]。路面平整度是高级公路质量评价的重要指标,传统的接触式平衡梁有着无法克服的缺陷和不足。为了全面提高路面平整度,非接触式超声波平衡梁技术得到广泛应用。
二、超声波测距系统

超声波测距原理是通过超声波发射器向某一方向发射超声波,在发射时刻的同时开始计时,超声波在空气中传播时碰到障碍物就立即返回来,超声波接收器收到反射波就立即停止计时。

超声波传感器是实现声、电转换的装置,又称超声波探头或超声波换能器。这种装置能发射超声波和接收超声波,并转换成相应的电信号[2]。超声波传感器主要以超声波作为检测手段,产生超声波和接受超声波,它有发送器和接收器,一个超声波传感器也可具有双重作用。超声波传感器是利用压电效应的原理将电能和超声波相互转化,即在发射超声波的时候,将电能转换,发射超声波;而在收到回波的时候,则将超声振动转换成电信号。
三、非接触式超声波平衡梁的优点
超声波平衡梁系统采用了数字式控制器,多个超声波传感器与控制器之间都以纯数字形式传送信号,信号传输方便、迅速、可靠,抗干扰能力强,使调平系统的综合性能得以大大提高。利用超声对目标进行检测有其独特的优点:超声波在传播时,方向性强,能量易于集中,几乎沿直线传播;超声波能在各种不同媒质中传播,且可传播足够远的距离;超声波对色彩、光照度不敏感,对外界光线和电磁干扰不敏感,可以用于黑暗、有烟雾或灰尘、电磁干扰强等恶劣的环境中;超声波传感器结构简单,体积小,费用低,信息处理简单可靠,易于小型化和集成化。正因为超声波有着这些独特的优点,能够利用在摊铺机的自动找平系统中。
四、非接触式超声波平衡梁在实际工作中的应用
-8428长靴超声波平衡梁为例,来说明其研究与应用情况,安装示意图如下图所示:

(1)非接触式超声波平衡梁是一种基于超声波测距原理进行工作的移动找平基准,检测超声主要是利用超声的信息载体作用,每个超声波探头分别测试探头到路面之间的距离,并上传控制盒,控制盒按预定算法处理这些数据,得到各个超声波探头到路面之间的平均距离。在传播过程中,测出超声脉冲从发射到接收经历的时间,如果确定传播介质的声速,就能计算出工作原理从探头到目标之间的距离,测距公式如下:
如图所示:其中L代表探头到地面的距离m;C代表声波在介质中的传播速度m/s;t代表声时s。
(2)SMC-8428长靴超声波平衡梁传感器精选了6个性能品质极高的进口大功率超声波探头