專利名稱：路面層間溫度記錄儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于測量溫度的設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到路面層間溫度記錄儀。
技術(shù)背景瀝青道路具有施工簡單、施工成本底、維修簡單、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，已在國內(nèi)得到廣泛地推廣使用，目前國內(nèi)的高速公路和等級公路多數(shù)為瀝青道路。瀝青道路的主要粘結(jié)劑為瀝青，瀝青的各種性能與溫度的變化有關(guān)，瀝青的各種性能影響到瀝青道路的性能，特別是大氣溫度的變化直接影響到瀝青道路的各種性能的變化，在天冷季節(jié)瀝青路面容易出現(xiàn)龜裂，高溫季節(jié)瀝青路面變軟。因此，研究瀝青道路隨溫度變化的特性、改變?yōu)r青道路的配比，對修筑高質(zhì)量的瀝青道路將有重要意義。
新建瀝青道路質(zhì)量檢測的一個(gè)主要指標(biāo)是測試瀝青路面的壓實(shí)程度，瀝青路面壓實(shí)程度高，瀝青道路在使用過程中不容易出現(xiàn)裂縫、擁包等病害，瀝青路面的使用壽命將會(huì)延長。對已經(jīng)使用的瀝青道路，及時(shí)進(jìn)行檢測瀝青路面的壓實(shí)程度，及早對瀝青路面進(jìn)行檢修，防止瀝青道路出現(xiàn)病害，對避免交通事故的發(fā)生有極其重要的意義。
新建瀝青道路質(zhì)量檢測的另一個(gè)主要指標(biāo)是測試瀝青路面的滲水參數(shù)，滲水參數(shù)越大，瀝青路面的密封性越差，雨后雨水排不出去，滲入瀝青路面內(nèi)，瀝青道路很容易出現(xiàn)病害，縮短了瀝青道路的使用壽命。
瀝青路面的溫度與瀝青路面的壓實(shí)程度和瀝青路面的滲水參數(shù)有直接關(guān)系，能檢測出瀝青路面的溫度，便可確定瀝青路面的壓實(shí)程度和瀝青路面的滲水參數(shù)，可對新建瀝青道路的質(zhì)量進(jìn)行檢測，并可對已建瀝青道路及時(shí)進(jìn)行檢測，及早發(fā)現(xiàn)病害，提前進(jìn)行維修，避免交通事故的發(fā)生。
目前測量瀝青道路的溫度采用現(xiàn)場埋溫度器探頭，由檢測人員每天到現(xiàn)場進(jìn)行測量和記錄，浪費(fèi)了人力，而且測量頻度不集中，所測得數(shù)據(jù)精確度低。目前國內(nèi)還沒有測量溫度數(shù)據(jù)精確度高、自動(dòng)化程度高的瀝青道路溫度測試儀。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于克服上述瀝青道路溫度測試儀的缺點(diǎn)，為瀝青道路提供一種設(shè)計(jì)合理、所測得溫度數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、自動(dòng)化程度高的路面層間溫度記錄儀。
解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是它包括對整機(jī)進(jìn)行控制的單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；輸入溫度信號和控制信號的輸入電路，該電路的輸出端接單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；顯示數(shù)據(jù)處理結(jié)果的輸出電路，該電路的輸入端接單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。它包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、RS232串行口，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、RS232串行口與單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相連接。它還包括為整機(jī)提供電源的電源電路，該電路的輸出端接單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
本實(shí)用新型采用在瀝青道路不同深度設(shè)置三個(gè)溫度傳感器，三個(gè)溫度傳感器將所接收的溫度信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號輸出到單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)按照事先設(shè)計(jì)的程序進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，將數(shù)據(jù)處理結(jié)果輸出到輸出電路，由輸出電路顯示出數(shù)據(jù)處理結(jié)果。本實(shí)用新型具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡單，產(chǎn)品成本低、功耗小、使用方便、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)，可在已建瀝青路面的檢修中推廣使用。


圖1是本實(shí)用新型的電器原理方框圖。
圖2是本實(shí)用新型的電子線路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型不限于這些實(shí)施例。
在圖1中，本實(shí)施例的路面層間溫度記錄儀是由輸入電路、單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、RS232串行口、輸出電路、電源電路連接構(gòu)成。輸入電路的輸出端接單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，為單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)輸入溫度信號和控制信號。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相連接，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過SPI串行口進(jìn)行通信。實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路與單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相連接，實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路為單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供年、月、日、時(shí)、分、秒數(shù)字信號，單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路提供初始化信號。RS232串行口與單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相連接，RS232串行口通過內(nèi)部電荷泵單元產(chǎn)生±5V電位，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)系統(tǒng)與PC機(jī)通過RS232通訊時(shí)的電平轉(zhuǎn)換。輸出電路的輸入端接單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，將單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)輸出的計(jì)算結(jié)果顯示出。電源電路的輸出端接單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，為整機(jī)提供電源。
在圖2中，本實(shí)施例的輸入電路是由溫度傳感器T1、溫度傳感器T2、溫度傳感器T3、按鍵K1～按鍵K5、R3～R8連接構(gòu)成。溫度傳感器T1、溫度傳感器T2、溫度傳感器T3的型號為DS1820，溫度傳感器T1、溫度傳感器T2、溫度傳感器T3設(shè)置在瀝青道路不同深度的位置，溫度傳感器T1、溫度傳感器T2、溫度傳感器T3的輸出端接單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，溫度傳感器T1、溫度傳感器T2、溫度傳感器T3將瀝青道路不同深度位置的溫度轉(zhuǎn)換成電信號輸出到單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。按鍵K1～按鍵K5的一端分別接單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)并分別通過R3～R7接地、另一端接3.3v電源正極，R8的一端接溫度傳感器T1～溫度傳感器T3的輸出端、另一端接3.3v電源正極。按鍵K1～按鍵K5用于為單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)輸入采樣時(shí)間、系統(tǒng)時(shí)間、啟動(dòng)信號，設(shè)置傳感器數(shù)目，查閱數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)的數(shù)據(jù)。
本實(shí)施例的單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由集成電路U3、C3連接構(gòu)成，集成電路U3的型號為LPC932A1。集成電路U3的22腳接溫度傳感器T1～溫度傳感器T3的輸出端、3腳和26～23腳通過總線分別接按鍵K5～按鍵K1的一端和R7～R3的一端、13腳～16腳接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、11和12腳接實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、17和18腳接RS232串行口、1腳和2腳以及4腳接輸出電路，C3為電源濾波電容。單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對整機(jī)進(jìn)行控制。
本實(shí)施例的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器由集成電路U2構(gòu)成，集成電路U2的型號為M25P16。集成電路U2的1腳接集成電路U3的15腳、2腳接集成電路U3的13腳、6腳接集成電路U3的16腳、5腳接集成電路U3的14腳、3腳和4腳接地、8腳接電源。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過SPI串行口進(jìn)行通信。
本實(shí)施例的RS232串行口由集成電路U4、C4～C8連接構(gòu)成，集成電路U4的型號為MAXR232。集成電路U4的11腳接集成電路U3的18腳、12腳接集成電路U3的17腳、1腳和3腳分別接C4的兩端、4腳和5腳分別接C5的兩端、10腳和15腳接地、2腳接C6的一端、6腳接C7的一端、13腳和14腳可與外計(jì)算機(jī)相連接、16腳和C6的另一端以及C8的一端接3.3v電源，C7和C8的另一端接地。RS232串行口通過內(nèi)部電荷泵單元產(chǎn)生±5V電位，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)通過RS232通訊時(shí)的電平轉(zhuǎn)換。
本實(shí)施例的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路由集成電路U5、振蕩器Y1、R1、R2、C9、C10連接構(gòu)成，集成電路U5的型號為PCF8563。集成電路U5的5腳接集成電路U3的11腳并通過R2接3.3v電源、6腳接集成電路U3的12腳并通過R1接3.3v電源、1腳接振蕩器Y1的一端、2腳接振蕩器Y1的另一端以及C10的一端、4腳接地、8腳接C9的一端和3.3v電源，C9和C10的另一端接地。實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路為單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供年、月、日、時(shí)、分、秒數(shù)字信號，單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路提供初始化信號。
本實(shí)施例的輸出電路由集成電路U6構(gòu)成，集成電路U6的型號是LCM141為顯示器。集成電路U6的1腳接集成電路U3的4腳、2腳接集成電路U3的1腳、3接集成電路U3的2腳。集成電路U3將計(jì)算結(jié)果輸出到集成電路U6，由集成電路U6顯示出計(jì)算結(jié)果。
本實(shí)施例的電源電路由集成電路U1、二極管D1、C1、C2、太陽能電池P1、電池組P2連接構(gòu)成，集成電路U1的型號是SPX1117為穩(wěn)壓器。集成電路U1的1腳接二極管D1的負(fù)極和C1的一端以及電池組P2的正極、2腳接地、三腳接C2的一端和集成電路U6的4腳，二極管的正極接太陽能電池組P1的正極，C1和C2的一端接地。太陽能電池組P1輸出的電流經(jīng)二極管D1或電池組輸出的電流經(jīng)集成電路U1穩(wěn)壓后成為3.3v穩(wěn)壓電源，為整機(jī)提供穩(wěn)壓電源。在白天有日照時(shí)，太陽能電池P1輸出的電源經(jīng)穩(wěn)壓后為本實(shí)用新型提供電源并為電池組P2充電，當(dāng)太陽能電池P1不供電時(shí)，由電池組P2供電，二極管D1的用于電池組P2的電流不會(huì)泄入電陽能電池組P1。
本實(shí)用新型的工作原理如下接通電源后，根據(jù)設(shè)定的實(shí)時(shí)采樣時(shí)間或采樣間隔時(shí)間對溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取，可以是每天固定的幾個(gè)時(shí)間點(diǎn)也可以是固定的時(shí)間間隔，溫度傳感器T1～溫度傳感器T3將所接收到的溫度信號轉(zhuǎn)成數(shù)字信號輸出到集成電路U1，如果是第一次讀取將會(huì)把讀取時(shí)間從集成電路U3中讀出來并一同寫入集成電路U2，其后的數(shù)據(jù)則只記錄溫度數(shù)據(jù)以節(jié)省數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。數(shù)據(jù)寫入集成電路U2以后，集成電路U3通過軟件復(fù)位自動(dòng)進(jìn)入模式，當(dāng)?shù)竭_(dá)下一個(gè)數(shù)據(jù)采集時(shí)間后，集成電路U3由集成電路U5喚醒并讀取溫度數(shù)據(jù)。當(dāng)本實(shí)用新型工作若干時(shí)間后，可通過上位機(jī)經(jīng)集成電路U4端口讀取集成電路U2中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)由集成電路U2讀取到上位機(jī)后，上位機(jī)軟件根據(jù)所設(shè)置的溫度采樣時(shí)間對數(shù)據(jù)進(jìn)行排列整理。
權(quán)利要求1.一種路面層間溫度記錄儀，其特征在于它包括對整機(jī)進(jìn)行控制的單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；輸入溫度信號和控制信號的輸入電路，該電路的輸出端接單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；顯示數(shù)據(jù)處理結(jié)果的輸出電路，該電路的輸入端接單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；它包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、RS232串行口，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、RS232串行口與單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相連接；它還包括為整機(jī)提供電源的電源電路，該電路的輸出端接單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
專利摘要一種路面層間溫度記錄儀，包括單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；輸入溫度信號和控制信號的輸入電路，該電路的輸出端接單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；顯示數(shù)據(jù)處理結(jié)果的輸出電路，該電路的輸入端接單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。還包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、RS232串行口、電源電路，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、RS232串行口與單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相連接。三個(gè)溫度傳感器設(shè)置在瀝青道路不同深度，將所接收的溫度信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號輸出到單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)按照事先設(shè)計(jì)的程序進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，將數(shù)據(jù)處理結(jié)果輸出到輸出電路，輸出電路顯示出數(shù)據(jù)處理結(jié)果。具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡單，產(chǎn)品成本低、功耗小、使用方便、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)，可在已建瀝青路面的檢修中推廣使用。
文檔編號E01C23/00GK2786579SQ20052007849
公開日2006年6月7日 申請日期2005年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月24日
發(fā)明者劉廷國, 陳永輝 申請人:河南省高遠(yuǎn)公路養(yǎng)護(hù)設(shè)備有限公司