Способ оценки ровности покрытий Советский патент 1979 года по МПК G01N19/08 G01N21/22 

Изобретение касается контроля поверхностей покрытий и может быть использовано при оценке микропрофиля дорог или взлетно-посадочных полос аэродромов. Известен способ контроля мйкропрофиля дорог, основанный на автоматической сортировке объектов по цвету, включающий определе ние интенсивности отраженного от поверхности контролируемого объекта потока света определенной области спектра с корректиров КОЙ отраженного потока света по размерам объекта, преимущественно по его длине 1. Применение такого способа для оценки микропрофиля контролируемой поверхности требует предварительной окраски впадин или выступов, поэтому он неудобен из-за сложности и трудоемкости цветового представления рельефа контролируемой поверхности. Кроме тйго, при использовании такого способа может быть дана лишь односто ровняя оценка распределения неровное тей по длине без учета их высоты. Известен другой способ оценки ров ности покрытий, преимущественно авто мобильных дорог и взлетно-посадочных полос аэродрома, включающий смачивание контролируемой поверхности жидкостью 2. Этот способ ближе к изобретению. О дефектах контролируемой поверхности судят по визуальному контролю за состоянием эмалеобразного. слоя, наносимого на поверхность. Использование такого способа при оценке ровности дорог взлетно-посадочных полос аэродромов не дает точной оценки микропрофиля контролируемой поверхности. Цель изобретения - повышение точности оценки микропрофиля дорог. Это достигается тем, что в способе оценки ровности покрытия, преимущественно автомобильных дорог и взлетно-посадочных полос аэродромов, включающем смачивание контролируемой поверхности жидкостью, контролируемую поверхность после смачивания жидкостью сушат при температуре выше кипения смачиваиощей жидкости и одновременно при этом с помощью передвижных устройств с первичными преобразователями регистрируют состояния контролируемой поверхности, затем сигналы первичных преобразователей подают на сумматор и спектральный

анализаторы, причем суммарный сигнал обрабатывают статическими методами и по нему судят об относительной величине неровностей, а о распределении однородных неровностей судят по изменению спектральных плотностей каждого из сигналов, вычисленных с помощью спектральных анализаторов.

,, .

На фиг. 1 показань различные состояния поверхности дороги (Ilj - состояние смоченной поверхности дороги в начале сушки,, а также Sj и fj - сигнал передвижного (фоторегистрирующего) устройства и кривая спектральной плотности, соответствующие этому состоянию; flj - состояние поверхности в следующую стадию сушки и соответствующие этому сигнал Sj и кривая

П.

состояние поверхности на

cz ;

N-ной стадии сушки и соответствующие ему сигнал S и кривая f ); на фиг. 2 - пример возможной технической реализации способа, и на фиг. 3 структурная схема -передвижного, устройства для оценки фикпрофиля контролируемой поверхности.

Контролируемую поверхность 1 дороги интенсивно смачивают жидкостью, например водой, с добавкой цветового индикатора наличия воды, например , чувствительного, к следам воды. При этом во впадинах скаггпивается большее количество жидкости, чем на выступах. Затем поверхность сушат при температуре выше кипения воды и последняя постепенно ис паряется, причем выступы высыхают и нагреваются быстрее и на контролируемой поверхности появляются участки с окраской и тепловым излучением, отличными от окраски и теплового излучения влажной поверхности (фиг. 1 состояние rij). Перемещая передвижное (фотоэлектрическое) устройство контролируемой поверхности 1, регистрируют состояние окраски по линии 2. При этом получают сигнал S, который регистрируют и одновременно подвергают спектральному анализу, характер кривой f сПэктральнбй плотности, её крутизна и координаты пика (Р| , i)указывают на распределение выступов на контролируемой поверхности. При этом уровни 3 и 4 сигнала Вц устройства отвечают соответственно цвету сухой и влажной поверхности

Постепенное испарение воды при нагреве приводит к более интенсивному изменений вкладов окраски и температурных зон на контролируемой поверхности (фиг. 1 - положенное П ) . И операция регистрации состояний окраски контролируемой поверхности повторяется аналогично описанной.

В заключительной стадии сушки (состояние Пм) на контроли1руемой поверхности жидкость остается в наиво лее глубоких впадиигис и при этом

наблюдается преоблащание цветовой окраски, соответствующей сухой поверхности . А кривая f,, характери.зует распределение наиболее глубоких зпадин на контролируемой поверхности дороги.

Сигналы передвижных (фотоэлектрических) устройств складываются и полученная таким образом кривая Sj + + Sj « ...... Sji/ соответствует микропрофилюконтролируемой поверхности.

Использование в качестве смачивающей жидкости воды с добавкой цветового индикатора, чувствительного к следам воды, повышает отличие в окраске сухого и влажного участков контролируемой поверхности. Это исключает влияние цветовых включений на. сухих участках поверхности на результаты оценки ровности и позволяет, использовать менее чувствительные первичные фотоэлектрические преобразователи.

Кривую S -I- $2 +S можно

получить с помощью передвижного вдоль контролируемой поверхности устройства, в качестве первичного преобразователя которого будет использован болометр, регистрирующий инфракрасные излучения от неодинаково нагретьЛх впадин и выступов. Такую регистрацию необходимо производить непосредственно после интенсивного нагрева и высыхания поверхности. При этом р качестве смачивающей жидкости можно использовать воду, а болЬметр должен обладать малой инерционностью и высокой чувствительностью для улавливайия разности инфракрасных излучений от выступив и впадин.

Первичные преобразователи 5, б, 7, 8 (фиг. 2) фотоэлектрических устройств установлены на раме длиннобазового транспортного средства 9, которое снабжено аппаратурным отсеком 10, лейками 11, установленными впереди транспортного средства и сообщенными с емкостью 12 для жидкости. На транспортном средстве 9 также установлены нагревательные элементы 13, расположенные перед первичными преобразователями 5,.6, 7 и 8, и сообщенные с емкостью 14 для топлива.

При регис-трации микропрофиля по . интенсивности инфракрасных излучений от впадин и выступов в качестве первичных преобразователей может быть использован один болометр, устанавливаемый на транспортном средстве по месту установки первичного преобразователя 8.

Оборудованное таким образом транспортное средство 9, перемещаясь вдоль контролируемой поверхности, смачивает ее жидкостью. Нагревательные элементы 13 сушат контролируемую поверхность 1, а первичные преобразоват.ели 5, 6, 7 и 8 регистрируют

ее состояние. Сигналы первичных преобразователей подают в аппаратурный отсек 10 и обрабатывают соответствующим образом.

I

При таком варианте реализации способа необходимо сигналы первичных преобразователей суммировать с соответствующими задержками, зависящими йт положения преобразователей на транспортном средстве.

Фотоэлектрическое устройство для оценки микропрофиля контролируемой поверхности (фиг. 3) содержит пе{эвичные преобразователи 5, 6, 7 и 8, блоки 15, 16 и 17 регистрации сигналов, носитель 18 информации, блоки 19, 20 и 21 воспроизведения, сумматор 22, регистрирующее устройство 23 и спектральные анализаторы 24. Расстояния а, в и с между регистрирую11дами блоками 15, 16 и 17 и блоками 19, 20 и 21 воспроизведения выбираются в зависимости feT положения первичных преобразователей 5, 6 и 7 на транспортном средстве 9. Носитель 18 информации, прохсдя эти расстояния, обеспечивает требуемую задержку в сложении сигналов, снятых в разное время с одно.го участка контролируемой поверхности. Скорость передвижения носителя информации и подачи топлива к горелкам регулируют в зависимости от скорости перемещения первичных преобразователей, т. е. транспортного средства 9.

Сигналы первичных преобразователей 5, 6 и 7 регистрируют с помощью блоков 15, 16 и 17 на подвижном носителе 18 информации. Зарегистрированная информация воспроизводится 21, с задержками,

блоками 19, 20 и равными -т и

VH н - скорость передвижения носителя информации, и подается на сумматор 22. Сигнал последнего первичного преобразователя 8 подается на сумматор 22 без задержки. Сумматор 22 складывает поступившие сигналы и суммарный сигнал регистрируется устройством

23. Полученную таким образом информацию обрабатывают известными стати- . ческими методами. Кроме того, сигналы первичных преобразователей 5,

6, 7 и 8 подают на спектральные анализаторы 24 и полученную кривую спектральной плотности регистрируют.

Суммарная крива-я, полученная taким образом, отражает относительные величину и распределение неровностей

0 на контролируемой поверхности. Для определения масштабов такой кривой необходимо протарировать используемое устройство на поверхности с известным микропрофилем.

5

Формула изобретения

Способ оценки ровности покрытий, преимущественно автомобильных дорог и взлетно-посадочных полос аэродро0мов, включающий смачивание контроли-. руемой поверхности жидкостью, о тличающийся тем, что, с целью повышения точности оценки микропрофиля, контролируе1 ю поверхность

5 после смачивания жидкостью сушат при температуре выие кипения смачивающей жидкости и одновременно при этом с помощью передвижных устройств с первичными преобразователями регистриру0ют состояние контролируемой поверхности, затем сигналы первичных преобразователей подают на сумматор и спектральные анализаторы, причем суммарный сигнал обрабатывают статичес5кими методами и по нему судят об относительной величине неровностей, а о распределении однородных неровностей судят по изменению спектральных плотностей каждого из сигналов вычисленных с помощью спектральных ангшизаторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство

327401, кл. G 01 N 21/22, 1972.

5

2.Авторское свидетельство №518162, кл. G 01 N 19/08, 1970.

/7/

5,5

+

5, .

nil/«/ /

и Л

tt:iA i

«..; ti

12 ,fO