JT_T 1170-2017激光式高速弯沉测定仪.pdf

ICS 93.080.99P 96备案号：中华人民共和国交通运输行业标准JT/T 11702017激光式高速弯沉测定仪Testing system of laser high speed deflectometer2017-09-29 发布2018-02-01 实施中华人民共和国交通运输部发 布目 次前言1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义14 组成及功能25 工作环境条件26 技术要求27 试验方法38 检验规则79 标志、随机文件和储存8JT/T 11702017前 言本标准按照 GB/T 1.12009 给出的规则起草。本标准由全国交通工程设施（公路）标准化技术委员会（SAC/TC 223）提出并归口。本标准起草单位：交通运输部公路科学研究院、公路养护技术国家工程研究中心、中公高科养护科技股份有限公司、湖州市交通工程总公司。本标准主要起草人：常成利、巩建、杜赓、毛利建、邢燕颖、吴娟、王浩。JT/T 11702017激光式高速弯沉测定仪1 范围本标准规定了激光式高速弯沉测定仪的组成及功能、工作环境条件、技术要求、试验方法、检验规则以及标志、随机文件和储存要求。本标准适用于激光式高速弯沉测定仪的生产、检验和使用。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB 1589 汽车、挂车及汽车列车外廓尺寸、轴荷及质量限值GB/T 6587.4电子测量仪器 振动试验GB/T 6587.5电子测量仪器 冲击试验GB/T 9969工业产品使用说明书 总则JT/T 120贝克曼梁路面弯沉仪JTG E60公路路基路面现场测试规程3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1激光式高速弯沉测定仪 testing system of laser high speed deflectometer以正常的车流速度利用多普勒激光传感器测量由于标准载货汽车行驶所致的路面变形速度，通过预设在不同位置上的传感器采集到的路面变形速度反演出动态荷载作用下的路面弯沉盆的一种路面结构强度测量仪器（设备、系统），以下简称高速弯沉仪。3.2弯沉速度变异系数 deflection velocity variation coefficient不同速度下测量的代表弯沉值之差与被约定测量速度下的代表弯沉值的百分比。注：用于表征检测装备不同速度下的弯沉差异程度。3.3路面变形斜率 road surface deflection slope标准载货汽车高速行驶所致路面某点垂直变形速度与该点瞬时行车速度之比。注：路面变形斜率是弯沉盆曲线的一阶导数。3.4路面结构曲率指数 road surface structural curvature index路面表面近荷载区域内的路面变形曲线挠度与荷载中心点变形的差值，即高速弯沉仪通过配置不同数量的多普勒激光传感器在距离弯沉盆中心不同位置处的形变值与弯沉峰值的差值。1JT/T 117020174 组成及功能4.1 组成高速弯沉仪主要由距离测量装置、多普勒激光传感器、检测梁惯性修正系统、温度传感器、承载平台、中央数据处理系统、环境温度控制装置、牵引装置等部分组成，装备结构示意见图 1。图 1 高速弯沉仪结构示意图4.2 功能高速弯沉仪在不封闭交通条件下能自动化快速检测弯沉，检测速度允许范围 0km/h 120km/h，可应用于高速公路、普通公路和城市道路的路面结构强度检测。5 工作环境条件高速弯沉仪应具有良好的适应性，作业环境要求如下：a）环境温度 0 50；b）环境湿度不大于 85%RH；c）测试路段路面无严重坑槽、无污染、无积水。6 技术要求6.1 一般要求6.1.1 外观应光洁、无缺损、无锈蚀、无变形，表面漆层应光滑、均匀，工程警示灯完整。6.1.2 牵引装置能提供足够的动力牵引承载平台进行正常的检测及转场。6.1.3 牵引装置、承载平台应在明显位置安装工程警示灯及标志牌。6.1.4 多普勒激光传感器要求如下：a）多普勒激光传感器的安装应牢固、可靠；b）激光器安全等级不高于 3R 级，储存温度为-15 65；c）多普勒激光传感器数量不少于 4 只。6.1.5 距离测量装置分辨率不低于 1mm，防护等级不低于 IP65。6.1.6 温度传感器采用非接触式传感器，有效量程为-20 100，分度值 1。6.1.7 环境温度控制装置控制承载平台检测舱环境温度达到预设温度 2以内。6.1.8 中央数据处理系统应能对各种传感器及相关机构等发出指令，并能实现原始数据的实时储存、计算和分析。6.1.9 采集原始数据应包括桩号、检测速度、路面温度、路面变形斜率、路面结构曲率指数、弯沉盆数2JT/T 11702017据，并以文本或电子表格格式保存，采集数据输出最小间隔应不大于 1m。6.1.10 系统标定方法采用适合外业检测的方式。6.1.11 采集软件和处理软件应具有中文版本。6.2 性能要求6.2.1 承载平台承载平台要求如下：a）技术参数应满足 JTG E60 要求；b）外廓尺寸应符合 GB 1589 要求。6.2.2 高速弯沉仪高速弯沉仪性能要求见表 1。表 1 高速弯沉仪性能要求序 号项 目要 求1温度测量误差（）12距离测量相对误差（%）0.13弯沉测量重复性（mm）0.034弯沉测试速度变异性（%）55抗振动性能正常使用6抗冲击性能正常使用7弯沉最小测试速度变异性（%）58弯沉最大测试速度变异性（%）59弯沉测值相关系数 R0.957 试验方法7.1 试验环境条件7.1.1 环境温度：0 50。7.1.2 试验路段：平直、无破损、无积水、无污染、无交叉口路段，长度不小于 1 000m，路面横坡不大于2%，路面弯沉值分布均匀，试验路段附近没有重型交通和强烈震动。7.2 试验仪器和器具试验仪器和器具要求如下：a）百分表：量程 0mm 10mm，分度值 0.01mm；b）钢卷尺：量程 0m 5m，分度值 1mm；量程 0m 50m，分度值 1mm；c）轮重仪：量程 0t 15t，相对误差 0.5%以内；d）地秤：量程 0t 15t，相对误差 0.5%以内；e）湿度计：量程 0 100%，分度值 1%；3JT/T 11702017f）温度模拟器：量程-20 100，分度值 1；g）振动台：符合 GB/T 6587.4 试验要求；h）冲击台：符合 GB/T 6587.5 试验要求；i）贝克曼梁：5.4m 标准梁，符合 JT/T 120 要求。7.3 通用要求检验用目测、手感方式检查高速弯沉仪的外观、部件数量、安装情况等；启动计算机，检查其操作界面和程序运行情况；其他要求采用查阅技术规格书、说明书方式检查，检查结果应符合 6.1 中相关要求。7.4 承载平台检验7.4.1 后轴标准轴载检验7.4.1.1 后轴标准轴载检验方法有两种，可选择以下两种方法之一进行检验。7.4.1.2 检验方法一步骤如下：a）选择一段水平的支撑平台，横、纵坡不超过 1%。将承载平台停好，在承载平台后轴左、右两侧轮前各放置一块轮重仪的承载板，要求两承载板中心距离与双后轮轮隙的直线距离基本相同；b）启动牵引装置，将承载平台的双后轮停放在轮重仪的承载板上，保证轮胎着地面位于承载板的中心位置；c）轮重仪的测量记录，应满足 6.2.1a）的要求。7.4.1.3 检验方法二步骤如下：a）启动牵引装置，将承载平台双后轮停放在地秤支撑平台上，高速弯沉仪除双后轮外其余轮胎不要停置在地秤上，双后轮着地面应尽量位于地秤的中心位置；b）记录地秤测量结果，应满足 6.2.1a）的要求。7.4.1.4 检验频率：该项检查一般每年一次；如果承载平台因调整配重等原因改变了后轴载，也进行此项工作。7.4.2 单轮传压面当量圆直径检验单轮传压面当量圆直径检验步骤如下：a）按照 7.4.1.2 的方法，放置承载板，将承载平台后轮停到承载板上；b）用千斤顶将后轴一侧支起，在单后轮与承载板的接触位置，放入毫米田字格纸和复写纸，然后卸载千斤顶，使单后轮作用在承载板上，保持 10min，再次用千斤顶将放入田字格纸的后轴支起，使单后轮脱离承载板，取出毫米田字格纸，千斤顶卸载；c）读出毫米田字格纸上单轮压痕的各边尺寸，计算其面积，再计算单轮传压面当量圆直径，结果应满足 6.2.1a）的要求；d）按照上述步骤，测量承载平台后轴另一侧单轮传压面当量圆直径，应满足 6.2.1a）的要求。7.5 温度测量误差检验温度测量误差检验步骤如下：a）将温度模拟器的模拟温度分别设置为 5、25和 45，记作标准温度 t1，温度模拟器稳定后将非接触式测温传感器放入模拟器内，得到测温传感器输出温度值 t2，计算标准温度 t1与 t2差值；b）按上述试验步骤连续测试 3 次；4JT/T 11702017c）分别计算不同温度等级 3 次结果绝对值的算术平均值，温度测量误差最大差值应满足 6.2.2要求。7.6 距离测量相对误差检验距离测量相对误差检验步骤如下：a）在试验路段确定起点并作标记，用钢卷尺沿路量出 500m，在终点作标记，起终点间直线上做行驶轨迹标记；b）将高速弯沉仪安装有距离测量装置的车轮中轴对齐起点标记，启动距离测量装置，开始距离测量，检测车沿标记好的行驶轨迹标记驶向终点。当安装有距离测量装置的车轮中轴与终点标记对准时停车并停止距离测量，记录计算检测系统输出的行驶距离测量值；c）按 a）、b）方法连续测试 3 次，计算 3 次测量值的算术平均值作为行驶距离测量值 D2，按照公式（1）计算距离测量相对误差，应满足 6.2.2 要求。D=D2-D1D1 100（1）式中：D 距离测量相对误差，单位为百分比（%）；D1 500m 长度标准值，单位为米（m）；D2 3 次距离测量值的算术平均值，单位为米（m）。7.7 弯沉测量重复性检验弯沉测量重复性检验步骤如下：a）选择一段长度不小于 1 000m、代表弯沉值在 0.2mm 0.4mm 左右的试验路段；b）标记路段起终点位置和约 5m 间距的测点位置，前轮中轴对齐起点标记；c）高速弯沉仪以 50km/h 的速度沿着标记的测点开始测试，至测试结束；d）测点误差范围准确至直径不超过 0.20m 的圆形范围内；e）按照 a）d）步骤，每间隔 10min 对试验路段进行一次检测，重复测试 10 次；f）按照 JTG E60 中提供的方法计算每次测试数据的代表弯沉值；g）根据公式（2）计算 10 次路段代表弯沉值的标准差 s，应满足 6.2.2 要求。s=ni=1（xi-x）2n-1（2）式中：s 代表弯沉值标准差，在此表示弯沉测量重复性（mm）；xi 第 i 次测量的数据结果，i=1，2，10；x 10 次代表弯沉值的平均值（mm）。7.8 弯沉测试速度变异性检验弯沉测试速度变异性检验步骤如下：a）路段的选择及试验线路的标记同 7.7a）和 7.7b）；b）高速弯沉仪以 30km/h 的速度沿着标记的测点开始测试，至测试结束，计算路段代表弯沉值 L30；c）间隔 30min，高速弯沉仪以 70km/h 的速度沿着标记的测点测量同一路段，至测试结束，计算路段代表弯沉值 L70；d）按照上述步骤，重复测试 3 次，计算 3 次路段代表弯沉值的平均值 L30和 L70；e）根据公式（3）计算弯沉速度变异系数，应满足 6.2.2 要求。5JT/T 11702017Lspd=L30-L70L70 100%（3）式中：Lspd 弯沉速度变异系数；L30 速度为 30km/h 时的代表弯沉值；L70 速度为 70km/h 时的代表弯沉值。7.9 抗振动性检验抗振动性检验步骤如下：a）计算机、多普勒激光传感器按照 GB/T 6587.4 第组要求试验；b）振动试验结束后，接通电源检查设备，能正常工作表明设备满足抗振动性要求。7.10 抗冲击性检验抗冲击性检验步骤如下：a）计算机、多普勒激光控制器按照 GB/T 6587.5 第组要求试验；b）冲击试验结束后，接通电源检查设备，能正常工作表明设备满足抗冲击性要求。7.11 弯沉最小测试速度变异性检验弯沉最小测试速度变异性检验步骤如下：a）路段的选择及试验线路的标记同 7.7 a）和 7.7b）；b）高速弯沉仪以 20km/h 的速度沿着标记的测点开始测试，至测试结束，计算路段代表弯沉值 L20；c）间隔 30min，高速弯沉仪以 50km/h 的速度沿着标记的测点测量同一路段，至测试结束，计算路段代表弯沉值 L50；d）按照上述步骤，重复测试 3 次，计算 3 次路段代表弯沉值的平均值 L20和 L50；e）根据公式（4）计算弯沉变异系数，应满足 6.2.2 有关弯沉最小测试速度变异性的要求。Lspd=L20-L50L50 100%（4）式中：Lspd 弯沉速度变异系数；L20 速度为 20km/h 时的代表弯沉值；L50 速度为 50km/h 时的代表弯沉值。7.12 弯沉最大测试速度变异性检验弯沉最大测试速度变异性检验步骤如下：a）路段的选择及试验线路的标记同 7.7a）和 7.7b）；b）高速弯沉仪以 80km/h 的速度沿着标记的测点开始测试，至测试结束，计算路段代表弯沉值 L80；c）间隔 30min，高速弯沉仪以 50km/h 的速度沿着标记的测点测量同一路段，至测试结束，计算路段代表弯沉值 L50；d）按照上述步骤，重复测试 3 次，计算 3 次路段代表弯沉值的平均值 L50和 L80；e）根据公式（3）计算弯沉速度变异系数，应满足 6.2.2 有关弯沉最大测试速度变异性的要求。Lspd=L80-L50L50 100%（5）式中：Lspd 弯沉速度变异系数；6JT/T 11702017L80 速度为 80km/h 时的代表弯沉值；L50 速度为 50km/h 时的代表弯沉值。7.13 弯沉测量相关性检验弯沉测量相关性检验步骤如下：a）按弯沉值不同水平范围选择 4 段路面结构相似的沥青路段，弯沉分布范围分别为 0mm 0.2mm、0.2mm 0.4mm、0.4mm 0.6mm 和大于 0.6mm，试验环境温度宜 15 25，路段长度可为 300m 500m，标记起终点位置，并用油漆每隔 10m 标记测点位置；b）高速弯沉仪按照 50km/h 测试所有选定路段，从测试数据中挑出相应标记点位的数据；c）高速弯沉仪测试完毕后，等待 10min；然后，在每一个标记点位用贝克曼梁按照 JTG E60 中提供的方法测定各标记点位回弹弯沉值；d）分别计算每个试验路段两种不同方法测得数据的路段代表弯沉值，建立起两者的线性回归方程，并计算相关系数 R，应满足 6.2.2 中弯沉测值相关系数 R 的要求。8 检验规则8.1 检验分类8.1.1 高速弯沉仪的检验分为型式检验和出厂检验，检验项目见表 2。表 2 检 验 项 目检 验 项 目技 术 要 求试 验 方 法型 式 检 验出 厂 检 验通用要求检验6.17.3+-承载平台检验6.2.17.4+温度测量误差检验6.2.27.5+距离测量相对误差检验6.2.27.6+弯沉测量重复性检验6.2.27.7+弯沉测试速度变异性检验6.2.27.8+抗振动性检验6.2.27.9+-抗冲击性检验6.2.27.10+-弯沉最小测试速度变异性检验6.2.27.11+-弯沉最大测试速度变异性检验6.2.27.12+-弯沉测量相关性检验6.2.27.13+注：“+”表示必检项目；“-”表示不检验项目或免检项目。8.1.2 有下列情况之一时，应进行型式检验：a）新产品定型或产品转产鉴定时；b）正式生产后，如果重要结构、材料、工艺有较大变更，可能影响产品性能时；c）产品停产半年以上，重新恢复生产时；d）进口产品首台引进使用前；e）国家质量技术监督部门和行业管理部门提出型式检验时。7JT/T 117020178.2 判定规则型式检验结果若全部指标符合要求则判定为合格，否则判定为型式检验不合格；出厂检验若全部指标符合要求则判定为合格，否则判定为出厂检验不合格；型式检验或出厂检验结果如有不合格项，应进行返工、返修，经再次检验全部满足后判为合格品。9 标志、随机文件和储存9.1 标志在高速弯沉仪上应标有铭牌。铭牌上应标明公司名称、产品型号、生产日期及产品编号。9.2 随机文件9.2.1 应随产品提供有效的产品检验合格证书。9.2.2 应随产品提供符合 GB/T 9969 要求的检测设备使用说明书。9.3 储存产品宜储存在通风，干燥，防尘，无腐蚀性气体或液体的仓库中。8JT/T 11702017