专利名称：应用于机场道面摩擦系数测试车的自动标定装置的制作方法
技术领域：
本实用新型的技术方案涉及摩擦系数测试装置的标定，具体地说是应用于机场道
面摩擦系数测试车的自动标定装置。
背景技术：
目前，应用于机场的车载式道面摩擦系数测试车的标定装置还是落后的人工标定 方式，即采用指针式弹簧秤示值读出方式，该方式会造成人为的读数误差，进而造成了系统 测量精度的降低，而且弹簧秤回零不准，重复性差大，标定装置或标定设备的精度等级比传 感器本身还低。同时，整个标定过程操作繁杂，标定时需要数人一起操作。另外，从目前公 布的各类标定装置发明来看，并没有发现专门应用于机场道面摩擦系数测试车的自动标定 装置。

发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供应用于机场道面摩擦系数测试车的自动 标定装置，该装置通过计算机采样、处理、显示和控制，其精度完全满足机场道面摩擦系数 测试车标定装置的精度要求，克服了人工标定方式会造成人为的读数误差、标定装置或标 定设备的精度等级低和整个标定过程操作繁杂的缺点。 本实用新型解决该技术问题所采用的技术方案是应用于机场道面摩擦系数测试 车的自动标定装置，它是由机械装置、控制装置和车载电源构成，其中机械装置分为执行机 构和支架结构两部分，其中执行机构由电动推杆和托盘构成，支架结构由滚轮和支架构成； 控制装置由水平力传感器、垂直力传感器、调理电路、单片机、数码管显示单元、无线遥控接 收器和控制面板即无线遥控发射器构成，所述垂直力传感器有三个；该应用于机场道面摩 擦系数测试车的自动标定装置中各构成部分的连接方式是车载电源连接于机械装置和控 制装置，控制装置通过其中的单片机对机械装置的执行机构进行程序流程控制；机械装置 和控制装置中的部分构件的连接方式是三个垂直力传感器被安装在整个标定装置的最底 层，水平力传感器被安装在支架的一端，水平力传感器的另一端连接着电动推杆，电动推杆 的另一端连接着托盘，托盘的盘体上和支架上都安装有滚轮，所有这些构件的连接固定都 是采用通用的紧固件连接固定的；控制装置中的构成部件的连接方式是水平力传感器和 垂直力传感器分别与调理电路相连接，调理电路又连接至单片机，单片机又连接至数码管 显示单元和无线遥控接收器，无线遥控接收器则与控制面板连接。 上述应用于机场道面摩擦系数测试车的自动标定装置，所述车载电源为12V的电 瓶。 上述应用于机场道面摩擦系数测试车的自动标定装置，所述单片机是C8051F020 单片机。 上述应用于机场道面摩擦系数测试车的自动标定装置，所述数码管显示单元采用 高亮LED数码管。[0008] 上述应用于机场道面摩擦系数测试车的自动标定装置中，车载电源、水平力传感 器、垂直力传感器、调理电路、无线遥控接收器、控制面板和电动推杆都是公知的元器件。
本实用新型的有益效果是本实用新型应用于机场道面摩擦系数测试车的自动标 定装置克服了现有的机场车载式道面摩擦系数测试车标定装置的人工测量标定方式存在 的诸多缺点。具体体现如下 (1)本实用新型应用于机场道面摩擦系数测试车的自动标定装置通过计算机采 样、处理、显示和控制，其精度完全满足摩擦系数测试车的精度要求，克服了现有的机场车 载式道面摩擦系数测试车标定装置采用指针式弹簧秤示值读出方式造成人为的读数误差， 进而造成了系统测量精度的降低，而且弹簧秤回零不准和重复性差大，致使标定装置的精 度等级比传感器本身还低的缺点。 (2)本实用新型标定装置的控制面板采用手持无线遥控发射器，标定过程只需通 过手持键盘操作就可一次性完成，使得操作方便，克服了现有人工标定装置的整个标定过 程操作繁杂，标定时需要数人一起操作的缺点。 (3)本实用新型标定装置使用电动推杆连接托盘作为执行机构，性能可靠，动作灵 敏，运行平稳。 (4)本实用新型标定装置的数码管显示单元使用高亮LED数码管，显示稳定，清 晰。 (5)本实用新型标定装置使用车载电源供电，不用外接电源，方便野外工作。以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。


图1是本实用新型标定装置的总体组成结构框图。 图2是本实用新型标定装置的机械装置和控制装置中的部分构件相互连接的示 意图。 图3是本实用新型标定装置的控制装置部分的组成结构框图。 图4是本实用新型标定装置的机械装置部分的组成结构框图。 图5是本实用新型标定装置的控制面板示意图。 图6是本实用新型标定装置的控制装置中的单片机的控制程序流程图。 图中，l.电动推杆，2.滚轮，3.托盘，4.支架，5.垂直力传感器，6.水平力传感器，
A.水平力测量键，B.垂直力测量键，C.前进按键，D.后退按键。
具体实施方式图1所示的实施例中，本实用新型应用于机场道面摩擦系数测试车的自动标定装 置由机械装置、控制装置和车载电源构成，车载电源连接于机械装置和控制装置，控制装置 通过其中的单片机与机械装置的执行机构联系，控制装置主要包括水平力传感器、垂直力 传感器和单片机。车载电源为12V的电瓶。 图2所示的实施例中，本实用新型应用于机场道面摩擦系数测试车的自动标定装 置的机械装置和控制装置中的部分构件相互连接的方式和各部分的作用是这样的三个垂 直力传感器(5)被安装在该标定装置的最底层，作为整个标定装置的三个受力支撑点，水平力传感器(6)被安装在标定装置的支架(4)的一端，水平力传感器(6)的另一端连接着 电动推杆(l)，电动推杆(1)的另一端连接着托盘(3)，当对机场道面摩擦系数测试车本身 的垂直力传感器(5)和水平力传感器(6)进行标定时，机场道面摩擦系数测试车上的测量 轮被放在托盘(3)中，托盘(3)盘体上和支架(4)上都安装有滚轮(2)，这样将有助于托盘 (3)的移动，所有这些构件的连接固定都是采用通用的紧固件连接固定的。当被标定的机场 道面摩擦系数测试车的测量轮落到托盘(3)中时，首先垂直力传感器(5)测量到垂直力的 大小，在测量轮向下的垂直压力达到规定数值后，则控制装置通过其中的单片机控制机械 装置的执行机构开始工作，即电动推杆(1)开始拉动托盘(3)在支架(4)上水平移动，由 于电动推杆(1)另一端连接着水平力传感器(6)，由此检测到水平拉力的大小，测量到的垂 直力和水平拉力数值被送到控制装置的单片机，进行后续处理。 图3所示的实施例中，本实用新型应用于机场道面摩擦系数测试车的自动标定装 置的控制装置由水平力传感器、垂直力传感器、调理电路、单片机、数码管显示单元、无线遥 控接收器和控制面板即无线遥控发射器构成，所述垂直力传感器有三个；其中水平力传感 器和垂直力传感器分别与调理电路相连接，调理电路又连接至单片机，单片机又连接至数 码管显示单元和无线遥控接收器，无线遥控接收器则与控制面板连接。其中单片机采用 C8051F020单片机，水平力传感器和垂直力传感器从天津威世世铨科技有限公司商购，调理 电路见自机械工业出版社出版的《测控电路》 一书，数码管显示单元采用高亮LED数码管， 无线遥控接收器和采用手持无线遥控发射器的控制面板由深圳市迪比亚科技有限公司生 产。控制面板内部采用12V电池供电，其他组成部分全部由12V的车载电源供电。本实用 新型的控制装置工作时，水平力传感器和垂直力传感器将力转换成电信号，输出到调理电 路，调理电路的作用是对来自于传感器的微弱小信号进行放大，同时去除掺杂进来的干扰 信号，调理电路输出的信号送到C8051F020单片机进行分析处理，此外，控制面板的命令通 过无线遥控接收器，传送到C8051F020单片机，该单片机得到水平力传感器和垂直力传感 器的数据以及控制面板的命令后进行相应的处理运算，并给机械装置的执行机构发送控制 命令，同时将测量数据发送到数码管显示单元进行显示。 图4所示的实施例中，本实用新型应用于机场道面摩擦系数测试车的自动标定装 置的机械装置执行机构和支架结构两部分组成，其中执行机构由电动推杆和托盘构成，支 架结构由滚轮和支架构成。 图5所示的实施例中，本实用新型应用于机场道面摩擦系数测试车的自动标定装 置的控制面板示上设置有水平力测量键(A)、垂直力测量键(B)、前进按键(C)和后退按键 (D)。按下前进按键(C)，电动推杆(1)前进，再次按下前进按键(C)，电动推杆(1)停止； 按下后退按键(D)，电动推杆(1)后退，再次按下D，电动推杆(1)停止；按下垂直力测量键 (B)，开始垂直力测量，再次按下垂直力测量键(B)，停止测量，操作时要先按下垂直力测量 键(B)，然后再落轮；按下水平力测量键(A)，开始测量第一值，到20KG时，电机自动停止， 若此时显示值小于20KG，可以按下后退按键(D)，电机会自动调整到20KG，然后停下，再次 按下水平力测量键(A)，开始测量第二个值，到70KG时，电机自动停止，若此时显示值小于 70KG，可以按下后退按键(D)，可如此多次调整，电机会自动调整到70KG，然后停下，第三次 按下水平力测量键(A)，电机后退2秒，测量结束。在操作过程中要注意落轮后再开始测量， 若有异常，可以重启后再开始测量。
5[0028] 图6所示的实施例中，本实用新型应用于机场道面摩擦系数测试车的自动 标定装置的控制装置中的单片机对机械装置的执行机构进行控制的程序流程是 开始一系统初始
化一判断水平力测量按键是否按下A水平力测量子程序—判断是否拉到20公斤 L返回水平力测量子程序，^停机等待一判断是否水平力测量按键按下^J^回停机 等待，J^调用水平力测量子程序一判断是否拉到70公斤A返回水平力测量子程序， ^Jf机等待一判断水平力测量按键是否按下^Jg回停机等待,^^K平力测量回零，
返回主程序;开始一系统初始化一判断水平力测量按键是否按下i判断垂直力测量按 键是否按下^^垂直力测量子程序—测量，显示一判断垂直力测量按键是否按下^M 回测量，思示，是，停l卜.测量，返回主程序；开始一系统初始化一判断水平力测量按键是 否按下_^判断垂直力测量按键是否按下_^^判断后退按键是否按下_^后退子程序 —判断后退按键是否按下A返回后退子程序，^i 止测量，返回主程序;开始一系统 初始化一判断水平力测量按键是否按下A判断垂直力测量按键是否按下A判断后退 按键是否按下A判断前进按键是否按下A前进子程序—判断前进按键是否按"E^
返回前进子程序，l停止测量，返回主程序；开始一系统初始化一判断水平力测量按
键是否按下_^判断垂直力测量按键是否按下_^判断后退按键是否按下_^判断前进
按键是否按下_^^调用显示程序—判断水平力测量按键是否按下。 实施例1 将本实用新型应用于机场道面摩擦系数测试车的自动标定装置水平放置在被标 定的机场道面摩擦系数车的测试轮的正下方。首先进行该标定装置的垂直力传感器(5)标 定先按下该标定装置控制面板上的垂直力测量键(B)，然后在机场道面摩擦系数测试车 的上位机的触摸屏上选择"垂直标定"选项，并选择90公斤垂直力标定，机场道面摩擦系数 车的测试轮开始落轮，并压到该标定装置的托盘(3)上，此时该标定装置数码管显示单元 显示当前的公斤值，并以该值作为实际值输入到机场道面摩擦系数车的上位机中，进行垂 直力传感器(5)矫正。以同样的方法重复操作再进行一次140公斤的垂直力标定，并将该值 输入到机场道面摩擦系数车的上位机，该标定装置的垂直力传感器(5)标定随即完成。其 次进行该标定装置的水平力传感器(6)标定先在机场道面摩擦系数测试车的上位机触摸 屏上选择"水平标定"选项，此时机场道面摩擦系数车的测量轮开始下落，压到标定装置的 托盘(3)上，并产生向下的140公斤的垂直力，然后按下该标定装置控制面板上的水平力测 量键(A)，此时该标定装置的传动机构开始工作，即电动推杆(1)拉动托盘(3)，当数码管显 示单元显示到20公斤时电动推杆(1)自动停止移动，此时点击机场道面摩擦系数车上位机 触摸屏上的20公斤水平拉力的确认键，然后再次按下标定装置控制面板上的水平力测量 键(A)，该标定装置的传动机构继续工作，直到检测到70公斤拉力时电动推杆(1)自动停止 工作，并再次按下机场道面摩擦系数车上位机触摸屏上的70公斤水平力拉力确认键，至此 该标定装置的水平力传感器(6)标定完成。标定装置的支架(4)起到固定标定装置各个部 件的功用，滚轮(2)方便整个标定装置和托盘(3)的移动。[0031 ] 上述实施例中，车载电源、控制面板和电动推杆都是公知的元器件c
权利要求应用于机场道面摩擦系数测试车的自动标定装置，其特征在于它是由机械装置、控制装置和车载电源构成，其中机械装置分为执行机构和支架结构两部分，其中执行机构由电动推杆和托盘构成，支架结构由滚轮和支架构成；控制装置由水平力传感器、垂直力传感器、调理电路、单片机、数码管显示单元、无线遥控接收器和控制面板即无线遥控发射器构成，所述垂直力传感器有三个；该应用于机场道面摩擦系数测试车的数字化自动标定装置中各构成部分的连接方式是车载电源连接于机械装置和控制装置，控制装置通过其中的单片机对机械装置的执行机构进行程序流程控制；机械装置和控制装置中的部分构件的连接方式是三个垂直力传感器被安装在整个标定装置的最底层，水平力传感器被安装在支架的一端，水平力传感器的另一端连接着电动推杆，电动推杆的另一端连接着托盘，托盘的盘体上和支架上都安装有滚轮，所有这些构件的连接固定都是采用通用的紧固件连接固定的；控制装置中的构成部件的连接方式是水平力传感器和垂直力传感器分别与调理电路相连接，调理电路又连接至单片机，单片机又连接至数码管显示单元和无线遥控接收器，无线遥控接收器则与控制面板连接。
2. 根据权利要求1所述应用于机场道面摩擦系数测试车的自动标定装置，其特征在 于所述车载电源为12V的电瓶。
3. 根据权利要求1所述应用于机场道面摩擦系数测试车的自动标定装置，其特征在 于所述单片机是C8051F020单片机。
4. 根据权利要求1所述应用于机场道面摩擦系数测试车的自动标定装置，其特征在 于所述数码管显示单元采用高亮LED数码管。
专利摘要本实用新型应用于机场道面摩擦系数测试车的自动标定装置，涉及摩擦系数测试装置的标定，它是由机械装置、控制装置和车载电源构成，其中机械装置分为执行机构和支架结构两部分，其中执行机构由电动推杆和托盘构成，支架结构由滚轮和支架构成；控制装置由水平力传感器、垂直力传感器、调理电路、单片机、数码管显示单元、无线遥控接收器和控制面板即无线遥控发射器构成。该装置通过计算机采样、处理、显示和控制，其精度完全满足机场道面摩擦系数测试车标定装置的精度要求，克服了人工标定方式会造成人为的读数误差、标定装置或标定设备的精度等级低和整个标定过程操作繁杂的缺点。
文档编号G01N19/02GK201464344SQ20092009841
公开日2010年5月12日 申请日期2009年8月19日 优先权日2009年8月19日
发明者冉多钢, 周围, 周长宏, 张思祥, 张积洪, 戴思丹, 沈合利, 邱春苗, 郭经泽 申请人:河北工业大学