[实用新型]一种道路摩擦系数测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种对道路表面特性进行测量的装置，尤其涉及对道路摩擦系数（又称附着系数）进行测量，具体地说，是涉及一种旋转式路面摩擦系数测量装置。 

背景技术

路面摩擦系数的测量一直是路面摩擦课题研究的重点，目前采用的道路路面摩擦系数测量方法很多，但概括起来可分为制动距离法、摆式仪法和测试车法三种。 

制动距离法为较为简单的检测计算方法。以一定速度在潮湿的路面上行驶的四轮小客车或轻货车，当四个车轮被制动时，根据汽车在均匀低速行驶条件下制动方程得出摩擦系数。制动方程式为： 由该公式可知，只要测出初始速度v和停车距离s就可以得出摩擦系数φ。由于测得的摩擦系数值与车速有关，所以求出的值只能看作是制动开始至完全停车时的速度范围的平均值。因此该方法所测得的摩擦系数不能完全表明实验地点的路面滑溜性。这种方法的特点是测试方法简单，测试速度快，但精度不高，而且在测试过程中必须中断交通。特别是在较高速度下进行连续性刹车，在易滑路面上有一定的危险性。所以此法一般在实际中较少使用，仅仅作为辅助测定手段。 

摆式仪法是基于摆式仪的测量方法。摆式仪是由英国开发的，根据能量守恒原理所研制的。摆式仪的摆锤底面装一橡胶滑块，当摆锤从一定高度自由下摆时，滑块面同实验摆面接触。由于摆锤同实验面之间的摩擦而产生制动，使摆锤不能回到原来的高度，只能回到一定高度。摩擦系数值由摆动的指针指定值来反映。此方法的优点是原理简单，实验简便，在微糙纹理机构 路面上能反映出低速行驶(例如10kmh)时的实际摩擦系数。不仅可以用于室内也可用于野外测试沥青路面及水泥混凝土路面。缺点是在用摆式仪进行路面抗滑性测试，速度慢，效率低，从而不能对里程较长的公路进行全线测试，而只能选择某些路段抽样调查，这使得测试结果表征路面抗滑性的具有一定的片面性。另外，测试时是定点测试，在测试过程中必须中断交通以保证工作人员的安全，影响了交通，也影响了道路运营的经济效益，测试结果受人为因素影响大，检测速度慢，只适用于一般公路不具备摩擦系数测试车时的抗滑性能检测。 

测试车法是利用一个测试车进行测量的方法。测试车有拖挂式和单体式。苏联、日本、英国相继开发出自己的产品。由于测试车的结构复杂，过去主要用于科研工作，现已被一些发达国家用于实际摩擦系数测量工作。通过在车辆上增设测试轮以及相应设备，可以测量不同车速和不同车轮荷载下的摩擦系数。这是一种相对可靠的摩擦系数测定方法。这种方法效率高，但价格十分昂贵。 

因此，传统摩擦系数测量装置各有缺陷。制动距离法精度低，测量方法复杂。摆式仪法只能做定点测试，测量数据具有片面性，尤其不适用于高速和里程较长的路面摩擦系数测试。测试车法结构复杂，成本高昂，维护困难，无法大量应用。 

实用新型内容

在深入研究路面摩擦系数测试原理的基础上，结合国内外路面摩擦系数测量设备的特点，运用电子技术和计算机技术，本实用新型提供一种新型路面摩擦系数测量设备，测量范围广，便携性好，数据精度高，成本低，操作简单。 

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种道路摩擦系数测量装置，其特征在于，包括计算机、控制仪表和摩擦系数测量仪，其中：所述摩擦系数测量仪包括飞轮、电机、传感器和至少三个橡胶块，其中所述电机用于驱动所述飞轮以预定速度旋转，所述橡胶块位于所述飞轮的下表面，用于与待测量道路表面相接触，所述传感器用于测量所述飞轮的转速变化和所述 橡胶块在所述飞轮旋转过程中所受到的摩擦力；所述控制仪表与所述摩擦系数测量仪相连接，用于采集所述传感器所测量的转速和摩擦力数据，并发送给所述计算机；所述计算机与所述控制仪表相连接，用于根据测量的所述转速和摩擦力得出所述待测量道路表面的摩擦系数并显示测量结果。 

优选的，所述传感器包括转速传感器和力传感器，所述转速传感器用于测量以预定速度旋转的所述飞轮在所述电机断电后至停止过程中的转速，所述力传感器用于测量在不同转速下所述橡胶块所受到的摩擦力。 

优选的，在所述控制仪表和所述摩擦系数测量仪之间还包括电子控制阀门，所述电子控制阀门用于根据所述控制仪表的指令控制所述电机的通断。 

优选的，所述控制仪表包括存储器和控制器，所述存储器用于存储采集的转速和摩擦力，所述控制器用于控制所述电机的转速、数据的收发和所述电子控制阀门的通断。 

优选的，所述控制器为ARM器件。 

优选的，所述橡胶块为固定肖氏硬度的标准橡胶块，均匀分布在所述飞轮的下表面。 

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：