本發明專利技術公開了一種便攜式路面摩擦系數測試裝置及其測試方法，裝置包括測試裝置箱體，在測試箱體內有電路板，測試箱體頂面上設置有縱向鍵、橫向鍵、電源鍵和顯示屏，測試箱體底面下方設置有仿橡膠輪胎，測試箱體的側面上分別設置有拉環和配重板插槽，拉環設置在兩個配重板插槽中部，其中一個設置有拉環和配重板插槽的箱面上還設置有存儲卡插槽和充電插孔。測試箱體內的電路板有單片機，在單片機上連接有按鍵控制器，兩個加速度傳感器、兩個力傳感器、顯示器和電源，單片機通過USB設備連接U盤，用于實時存儲采集模塊的數據。采用該裝置能精確測量道路的橫、縱向附著系數，解決了便攜式路面摩擦系數測試裝置的雙向測量問題，并有效進行了數據的存儲。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及到路面抗滑性檢測領域，尤其涉及一種便攜式路面摩擦系數測試裝置及使用該裝置用于測試路面摩擦系數方法。
技術介紹
路面摩擦系數作為路面抗滑性檢測領域中的一個非常重要的參數，倍受人們重視。所以正確的對路面進行摩擦系數的測量對路面的抗滑性分析具有非常大的作用。縱向路面摩擦系數和橫向路面摩擦系數都是評價路面抗滑性的重要指標，在交通事故分析中也需精確測量縱向和橫向路面摩擦系數。摩擦系數檢測設備按照檢測方式的不同可分為定點式摩擦系數測試儀和連續式摩擦系數測試儀(Continual Friction Measure Equipment)兩種。前者主要指英國的擺式摩擦系數儀BPT (British Pendulum Tester)及動態摩擦系數測試儀(DFT)。其便攜性較差，也無法實現連續存儲。CFME可以分為四種基本類型鎖定輪型(Locked Wheel Tester)、側向力型(Side Force Measurement)、固定滑移率型(Fixed Slip Device)和可變滑移率型(Variable Slip Device)。這些設備大多是拖車式的，也難以實現快速、便捷的測量。
技術實現思路
針對上述現有技術存在的缺陷或不足，本專利技術的目的在于，提供一種便攜式路面摩擦系數測試裝置及其采用上述便攜式路面摩擦系數測試裝置用于測試路面摩擦系數方法，能夠有效解決便攜式路面摩擦系數測試裝置的單一測量問題及數據存儲問題。為了實現上述任務，本專利技術采用如下技術解決方案予以實現一種便攜式路面摩擦系數測試裝置，包括測試箱體，在測試箱體內有電路板，其特征在于所述的測試箱體頂面有縱向鍵、橫向鍵、電源鍵、顯示屏，測試箱體底面下方設置有仿橡膠輪胎，測試箱體的兩個互為垂直的側面上，分別設置有第一拉環、第一配重板插槽、第二拉環、第二配重板插槽，第一、第二拉環分別位于配重板插槽的中部，在測試箱體的側面還設置有存儲卡插槽和充電插孔；所述的測試箱體內的電路板有單片機，在單片機上連接有按鍵控制器，兩個加速度傳感器、兩個力傳感器、顯示器和電源，其中按鍵控制器與單片機通過串口相連接，對縱向鍵、橫向鍵進行選擇控制；電源鍵與電路板的電源相連接；兩個加速度傳感器和兩個力傳感器通過串口與單片機相連接構成數據采集模塊， 其中第一力傳感器連接第一拉環，第二力傳感器連接第二拉環；所述的顯示器控制顯示屏實時顯示數據采集模塊的數據信息； 所述的單片機通過USB設備連接U盤，用于實時存儲采集模塊的數據。所述的兩個力傳感器采用CLBS3拉壓力傳感器，能同時測量拉力及其法向力；所述兩個加速度傳感器采用MMA7260QT加速度傳感器。所述的第一、第二配重板插槽用于連接配重板。所述的單片機采用ATmegal6L單片機。所述USB設備為USB系統，包括USB主機和USB外設，所述USB主機為單片機 ATmegal6L,所述USB外設為U盤。上述便攜式路面摩擦系數測試裝置用于測試路面摩擦系數的方法，其特征在于， 具體包括下列步驟I)根據測量情況需要，在測試箱體的配重板插槽內安裝配重；2)將測試箱體的仿橡膠輪胎部放置于所選擇的道路上，所述道路測點應在事故發生路段選擇有代表性的若干個測點，每一測點相聚5-10米，測點距路面邊緣不小于I米；3)測試時，將測試箱體的仿橡膠輪胎部放置于測點上，通過按鍵控制器開啟電源； 按下電源開關，啟動測試裝置；當測量縱向路面摩擦系數時，按下縱向鍵(1)，使測試箱體的移動方向與事故發生車輛行駛方向一致；當測量橫向路面摩擦系數時，按下橫向鍵(2)， 使測試箱體的移動方向與事故發生車輛行駛方向垂直；4)然后勻速拖動測試箱體，拖動的距離應不小于I米，拖動測試箱體的時間應不小于5秒鐘；5)通過顯示屏顯示出本次測量獲得的路面摩擦系數，并可根據要求在該測點測量若干次，每次測定記錄數據后，按復位清零鍵恢復原位；6)然后再根據測量要求選擇測量該測點或其它測點的縱向或橫向摩擦系數，并進行以上步驟2) 步驟5)的操作。7)計算多次的測量平均值作為該點的橫向或縱向道路摩擦系數。本專利技術的便攜式路面摩擦系數測試裝置，結構簡單緊湊，攜帶方便，經申請人的試用，其測試精度高，使用范圍廣，安全可靠。附圖說明圖I為本專利技術的便攜式路面摩擦系數測試裝置外形示意圖。圖2為本專利技術的便攜式路面摩擦系數測試裝置電路硬件結構框圖。圖3為USB主機中設備控制器SL811HS的功能框圖。圖4為單片機ATmegal6L與USB主機中的設備控制器SL811HS的連接圖。圖5為USB主機軟件系統結構。圖6為USB系統主程序流程圖。圖7為數據存儲的工作流程圖。圖8為按鍵控制器的軟件流程圖。圖9為裝置工作流程圖。圖10為測量時顯示器顯示數據的計算過程。圖11是摩擦系數曲線；其中(a)是開始拖動測試箱體時的摩擦系數曲線，(b)是 Ca)中的摩擦系數曲線擬合得到的摩擦系數曲線。附圖標記分別表示圖I中，I、縱向鍵；2、橫向鍵；3、電源鍵；4、顯不屏；5、第一拉環；6、第一配重板插槽；7、存儲卡插槽；8、充電插孔；9、仿橡膠輪胎，10、第二拉環，11、第二配重板插槽。圖5中，51、USB主機協議系統軟件；52、Mass Storage類協議；53、FAT文件系統。以下結合附圖和實施例對本專利技術作進一步的詳細描述。具體實施例方式參見圖I和圖2，本實施例給出一種便攜式路面摩擦系數測試裝置，包括測試箱體，在測試箱體內有電路板。測試箱體頂面上設置有縱向鍵I、橫向鍵2、電源鍵3和顯示屏4，測試箱體底面下方設置有仿橡膠輪胎9，測試箱體的兩個互為垂直的側面上，分別設置有第一拉環5、第一配重板插槽6、第二拉環10、第二配重板插槽11，第一、第二拉環(5，10)分別位于第一第二配重板插槽(6、11)的中部，在測試箱體的側面還設置有存儲卡插槽7和充電插孔8 ;測試箱體內的電路板包括有單片機，在單片機上連接有按鍵控制器，兩個加速度傳感器、兩個力傳感器、顯示 器和電源，其中按鍵控制器與單片機通過串口相連接，對縱向鍵I、橫向鍵2進行選擇控制；電源鍵3和電路板的電源相連接；兩個加速度傳感器和兩個力傳感器通過串口與單片機相連接構成數據采集模塊， 其中第一力傳感器連接第一拉環5,第二力傳感器連接第二拉環10 ；顯示器控制顯示屏4實時顯示數據采集模塊的數據信息；單片機通過USB設備連接卡插槽7上的U盤，用于實時存儲采集模塊的數據。仿橡膠輪胎9為裝置與道路接觸測試的道路接觸部，用于模擬汽車制動時輪胎的抱死情況。本實施例中，單片機選擇ATmegal6L單片機，其包括高性能、低功耗的8位AVR微處理器，先進的RISC結構，512字節的EEPROM可擦寫10，000次，四通道PWM，8路10位ADC。 該單片機能按照按鍵的狀態選擇數據采集模塊的采集方式，實時的接收數據采集模塊與存儲器所傳送過來的數據信息，并對這些信息進行快速準確的處理，然后對這些實時數據、曲線向存儲器進行存儲，并向顯示屏輸出處理后的信息。 按鍵控制器包括電源鍵，縱向鍵和橫向鍵，并能通過人工控制按鍵的不同，來選擇路面測量的方式，并進而通過單片機控制數據采集模塊進行數據采集。數據采集模塊包括兩個力傳感器及加速度傳感器。其中力傳感器采用CLBS3拉壓力傳感器，能同時測量拉力及其法向力；所述加本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種便攜式路面摩擦系數測試裝置，包括測試箱體，在測試箱體內有電路板，其特征在于 所述的測試箱體頂面有縱向鍵(I)、橫向鍵(2)、電源鍵(3)、顯示屏(4)，測試箱體底面下方設置有仿橡膠輪胎(9)，測試箱體的兩個互為垂直的側面上，分別設置有第一拉環(5)、第一配重板插槽(6)、第二拉環(10)、第二配重板插槽(11)，第一、第二拉環(5，10)分別位于第一、第二配重板插槽(6、11)的中部，在測試箱體的側面還設置有存儲卡插槽(7)和充電插孔(8)； 所述的測試箱體內的電路板包括有單片機，在單片機上連接有按鍵控制器，兩個加速度傳感器、兩個力傳感器、顯示器和電源，其中 按鍵控制器與單片機通過串口相連接，對縱向鍵(I)、橫向鍵(2)進行選擇控制；電源鍵(3)與電路板的電源相連接； 兩個加速度傳感器和兩個力傳感器通過串口與單片機相連接構成數據采集模塊，其中第一力傳感器連接第一拉環(5)，第二力傳感器連接第二拉環(10); 顯示器控制顯示屏(4)實時顯示數據采集模塊的數據信息； 單片機通過USB設備連接卡插槽(7)上的U盤，用于實時存儲采集模塊的數據。2.如權利要求I所述的便攜式路面摩擦系數測試裝置，其特征在于，所述的兩個力傳感器采用CLBS3拉壓力傳感器，能同時測量拉力及其法向力；所述兩個加速度傳感器采用MMA7260QT加速度傳感器。3.如權利要求I所述的便攜式路面摩擦系數測試裝置，其特征在于，所述的第一、第二配重板插槽(6，11)用于連...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳濤，孟令智，王棟，魏朗，張韋華，袁望方，李春明，周維新，
申請(專利權)人：長安大學，
類型：發明
國別省市：
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