基于线阵ccd路面弯沉盆检测方法的研究

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1、DeflectionbasinmethodsbasedonlineararrayCCDdetectionADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：LiuYuSupervisor：AssociateProf.SongHongxunChang’anUniversity,Xi’an,ChinaI摘要弯沉是公路路基路面整体强度的重要指标。在我国公路建设、竣工验收及路面养护管理中，必须进行弯沉的检测和评价。目前国内外使用较多的弯沉检测仪之一是落锤式弯沉仪，简称FWD（FallingWeight

2、Deflectometer）。FWD不仅可以检测测试点的最大弯沉值，而且可以进行弯沉盆整体的检测。本课题详细地介绍了FWD的工作原理和测试性能，分析了FWD在使用过程中存在的不足，进而提出了基于线阵CCD(ChargeCoupleDevices)光电位移传感器的路面弯沉盆检测方法。该方法不仅可以克服现有检测所采用传感器的不足，还可以进一步提高检测精度。针对基于线阵CCD的路面弯沉盆检测方法的研究，本课题进行了以下几方面的工作：1、对国内外弯沉检测方法、仪器的工作原理进行了对比研究，分析了它们实现的技术及存在的优缺点，为本课题的研究奠定了基础。2

3、、提出了基于线阵CCD光电位移传感器的路面弯沉盆检测方法，详细描述了该方法中弯沉盆中心点和其余各点的弯沉检测传感器的工作原理。此方法可以提高弯沉检测精度，实现了弯沉值测试与路面振动频率无关和弯沉变化全过程测量，同时用户可以自主标定。3、研究开发了基于线阵CCD弯沉检测的光电位移传感器。包括CCD的驱动电路，采用的是Altera公司的可编程逻辑器件来完成时序脉冲的产生；CCD的输出信号处理电路，使用了滤波和放大，最后进行了二值化处理；完成了单片机接口与主机的通信，实现采集数据的安全快速传输。4、进行了线阵CCD光电位移传感器的位移测量试验。实验结

4、果表明，基于线阵CCD光电位移传感器的路面弯沉盆检测方法完全可以满足实际的检测要求，可以获得被测路面动态变形信息，有助于详细地了解路面在荷载的作用下的弯沉盆变化情况。关键词：弯沉，光电位移传感器，线阵CCD，可编程逻辑器件IIAbstractDeflectionisimportantindicatorsoftheoverallstrengthoftheroadgroundofhighway.Deflectiontestingandevaluationmustbemadeduringacceptanceandthecompletionoftheh

5、ighway'sconstruction,androadmaintenancemanagementbydeflectiontestingdevice:fallingweightdeflectionapparatus(FallingWeightDeflectometer,abbreviatedFWD).FWDnotonlycandetectthemaximumdeflectionofthetestpoints,butalsocantesttheoverallstrengthofdeflectionbasin.Thisstudydescribesi

6、ndetailthattheworkingprincipleandtestperformanceofFWD,analysesthedeficienciesofitsuse.SothedeflectiontestingmethodbasedonlineararrayCCD(ChargeCoupleDevices,charge-coupledcomponents)isproposed.Thismethodnotonlycanovercomethedisadvantagesofsensorwhichbeusedtoexistingtestingbut

7、alsocanimprovefurtherdetectionaccuracy.FortheroaddeflectionbasinbasedonlineararrayCCDdetectionmethodofstudy,themainresearchworksaresummarizedasfollows:1.Carriedoutacomparativestudyaboutthedeflectiontestingmethodsandtheworkingtheoryathomeandabroad,andanalysistheadvantagesandd

8、isadvantagesoftheimplementationtechnology.Therefore,theselaytheresearchfoun