(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210571643.6 (22)申请日 2022.05.24 (71)申请人 西南交通大 学 地址 610000 四川省成 都市二环路北一段 111号 (72)发明人 丁海波　张灏鹏　尼里阿左 　 谢清山　邱延峻　 (74)专利代理 机构 成都智言知识产权代理有限 公司 51282 专利代理师 李勇 (51)Int.Cl. G01N 21/57(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 一种基于光学特性的手持式沥青蜡含量快 速定量仪 (57)摘要 本发明属于沥青胶结料中蜡含量定量领域， 公开了一种基于光学特性的手持式沥青蜡含量 快速定量仪， 包括光谱硬件设备、 移动终端系统 和云端服务器， 其中光谱硬件设备包括光谱信息 采集单元、 控制单元、 外壳单元和供电单元。 光谱 信息采集单元根据合适的光学模型采集沥青的 反射光， 控制单元将光谱信息转化为数字信号传 递至移动终端系统， 移动终端系统对信号进行预 处理后发送至云端服务器， 服务器通过调用光泽 度数学模型以及已知蜡含量与沥青光泽度的线 性方程对接收的数据进行分析与鉴定， 将蜡含量 的分析结果返回至移动终端系统。 其目的在于， 提供一种方便、 快捷、 精确度高且实用性强的蜡 含量定量仪 器以及定量方法。 权利要求书2页 说明书6页 附图4页 CN 114965384 A 2022.08.30 CN 114965384 A 1.一种基于光学特性的手持式沥青蜡含量快速定量仪， 包括依次通信连接的光谱硬件 设备、 移动终端设备以及云端服务器(8)， 其特征在于， 所述光谱硬件设备包括用于采集沥 青的反射光数据的光谱信息采集单元(5)以及用于将光反射光数据转化为数字信号传递至 移动终端系统(7)的控制单 元(6)。 2.根据权利要求1所述的一种基于光学特性的手持式沥青蜡含量快速定量仪， 其特征 在于， 所述移动终端系统(7)用于接收控制单元(6)传输至的光反射数字信号， 并对其进行 处理后发送至 云端服务器(8)； 所述云端服务器(8)通过调用光泽度数学模型以及已知蜡含 量与沥青光泽度的线性方程对接收的数据进 行分析与鉴定， 将蜡含量的分析结果返回至移 动终端系统(7)。 3.根据权利要求1所述的一种基于光学特性的手持式沥青蜡含量快速定量仪， 其特征 在于， 所述光谱信息采集单元(5)包括 沿光路依次设置的非偏振光 发射模块(51)、 可变偏振 转化模块(5 3)、 可变偏振分析模块(5 6)以及微型光谱探测模块(57)。 4.根据权利要求3所述的一种基于光学特性的手持式沥青蜡含量快速定量仪， 其特征 在于， 所述微型光谱探测模块(57)包括光阑(572)、 光栅(573)以及图像传 感器(574)， 其中 光阑(572)设置在光栅(573)前侧， 用于接收入射光(571)， 图像传感器(574)设置在光栅 (573)侧方， 用于收集沥青的反射 光数据。 5.根据权利要求1所述的一种基于光学特性的手持式沥青蜡含量快速定量仪， 其特征 在于， 所述控制单元(6)包括光源驱动模块、 时序驱动模块、 数据采集模块、 无线传输模块、 硬件开关机以及外围电路。 6.根据权利要求1所述的一种基于光学特性的手持式沥青蜡含量快速定量仪， 其特征 在于， 还包括为定量仪提供外部结构的外壳单元(3)， 所述外壳单元(3)包括光源模块(35) 和手柄模块(36)， 所述光源模块(35)包括非偏振光射出口(31)和微型光谱探测射入口 (32)， 手柄 模块(36)包括电源开关按 钮键(33)和充电 电池口(34)。 7.根据权利要求1所述的一种基于光学特性的手持式沥青蜡含量快速定量仪， 其特征 在于， 还包括为定量仪提供电量的供电单元(4)， 所述供电单元(4)包括脉冲发生装置、 可调 直流电压装置以及开关电路。 8.一种基于权利要求1 ‑7任一所述的手持式沥青蜡含量快速定量仪的获取沥青蜡含量 信息的方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： S1： 长按电源开关按钮开启光谱硬件设备， 并打开移动终端系统(7)、 云端服务器(8)， 将光谱硬件设备与移动终端系统(7)进行配对； S2： 通过移动终端系统(7)设置光谱硬件设备的增益值、 光学模型以及微型光谱探头的 曝光时间； S3： 短按电源开关按钮启动光源探测， 光源对准沥青样品(2)表面， 收集沥青的反射光 数据； S4： 将反射光数据上传至移动终端系统(7)， 移动终端系统(7)对光谱信息进行预处理， 处理结束后继续上传至 云端服务器(8)系统， 云端服务器(8)系统调用光泽度数学模型以及 已知蜡含量与沥青光泽度线性方程对接收的数据进行分析与鉴定， 并确定沥青胶结料的蜡 含量， 最后将蜡含量的分析 结果返回至移动终端系统(7)并显示给用户。 9.根据权利要求8所述的一种获取沥青蜡含量信 息的方法， 其特征在于， 所述预处理包权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114965384 A 2括去噪、 曝光处 理以及特 征波段提取。 10.根据权利要求8所述的一种获取沥青蜡含量信息的方法， 其特征在于， 所述步骤S4 中， 云端服务器(8)系统调用K ‑K一致B样条模型来计算MSE值验证反射光数据的可靠性， 若 MSE值小于0.5， 系统可继续调用光泽度数学模 型来计算沥青样品(2)的光泽度， 通过已知蜡 含量与沥青光 泽度线性方程对光学 数据进行分析与鉴定， 进 而确定沥青胶结 料的蜡含量。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114965384 A 3