专利名称：一种龙门式工程材料质量检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种检测装置，特别是涉及一种管材、板材、多层复合材料的质量 检测装置。
背景技术：
随着国民经济的高速发展和商业繁荣，极大地推动了建筑业的发展，高速公路、桥 梁、地铁、输油管路、输水管路等的施工和建设日新月异，蓬勃发展。在上述工程建设中，需 要使用大量的金属和非金属管材、板材、混合材料和多层复合材料，在施工的关键环节，如 果这些材料出现质量问题，如存在砂眼、盲孔、微孔、脱粘、裂缝、纤维断裂等，就会使建筑物 存在严重质量问题和潜在危险，另外，目前对液体介质或气体介质的输送多采用管道输送 方式，且均为有压输送，管道有钢管或PVC管，如输油管路和输水管路中的油或水都是有一 定压力的，在长期的使用中，钢管或塑料管上的砂眼、盲孔或微孔会逐渐加深和扩大，甚至 出现破裂造成漏水、漏油事故，如果是输煤气等输气管路，一旦出现漏气或爆裂，不仅造成 煤气损失，甚至还会出现煤气中毒，引发火灾等事故发生，对于修建桥梁等使用的各种规格 的钢板、钢筋，如果存在裂纹或盲孔，在使用过程中由于应力集中效应，很容易出现断裂，直 接影响建筑物质量。目前对这些材料的质量检测主要是用眼睛直观检测的方法，看是否存在质量问 题，但由于外表面的氧化皮或其他污物的遮挡直接影响对建筑材料的质量检测的准确性 能，为提高建筑施工质量，应有对工程材料进行快速而精确的质量检测装置。
实用新型内容本实用新型的目的，是提供一种龙门式工程材料质量检测装置，能对管材、板材、 多层复合材料试样进行高质量检测，提高建筑物质量。采用的技术方案是一种龙门式工程材料质量检测装置，包括激光质量检测仪、龙门式检测仪驱动机 构，其特征在于所述的激光质量检测仪，包括壳体、激光器组件、激光传输系统、摄像机和声 换能器；所述激光器组件，包括一台红宝石激光器、一台氦氖激光器、氦氖激光器电源和红 宝石激光器电源；所述红宝石激光器、氦氖激光器平行设置，并分别固定在壳体内，红宝石 激光器和氦氖激光器发出的激光均能达到第一反射镜上；所述激光传输系统，包括第一反射镜、分光器、第一凹面反射镜、第二反射镜、第二 凹面反射镜和凸透镜；第一反射镜和分光器平行设置，并分别装设在壳体内设定位置；第 一凹面反射镜装设在壳体内设定位置，位于被分光器分光后的激光的物光束的光路上；凸 透镜装设在壳体内，位于经第一凹面反射镜反射后的物光束的光路上；第二反射镜装设在 壳体内设定的位置上，位于红宝石激光经分光器分光后的参考光束的光路上，第二凹面反 射镜装设在壳体内设定位置上，位于经第二反射镜反射后的参考光束的光路上；壳体上对应凸透镜处和第二凹反射镜处设有透明窗口 ；所述龙门式检测仪驱动机构，包括龙门式箱 体、减震平台、滑台、步进电机、至少一个试样支架和丝杠；所述激光质量检测仪装置设在龙 门式箱体内设定位置；所述减震平台为上端面光滑的弹簧式铸铁减震平台，在减震平台的上端面上纵向 平行设置有二条轨道；在龙门式箱体的左侧支箱体和右侧支箱体的下端面上与二条轨道对 应处分别设有轨道滑槽，所述龙门式箱体设置在减震平台的上端面上，龙门式箱体的左侧 支箱体和右侧支箱体下端面上的轨道槽分别与减震平台上端面上的二条轨道对应连接，滑 动配合；所述滑台有带内螺纹的中心孔，滑台两端分别与龙门式箱体的左侧支箱体、右侧支 箱体固定连接，所述丝杠穿过滑台的中心孔，且与中心孔螺纹连接，丝杠两端无螺纹段分别 装入固定在减震平台上的两个轴座内的轴承内圈；步进电机的输出轴与丝杠的一端固定连 接；所述试样支架的上端固定有带球面凹槽的托盘或钳式夹具，试样支架的下端与磁性底 座固定连接；试样支架通过磁性底座固定在减震平台上，用以支撑被检测试样；在龙门式 箱体上固定有摄像机支架，摄像机固定在摄像机支架上，且所述物光束和参考光束均能达 到摄像机头，摄像机通过导线与外部设置的计算机的对应接口连接；所述声换器固定被检 试样表面上。本实用新型带有校准用氦氖激光器，其电源采用直流稳压电源。使用时，被检测试样以钢管试样为例由二个试样支架支撑。首先启动氦氖激光器， 氦氖激光器发出的红光，经第一反射镜反射，由分光器分成物光束和参考光束，物光束经第 一凹面镜和凸透镜后射出，非常直观。通过调节龙门式箱体位置和试样支架，使钢管试样对 准激光的物光束，关闭氦氖激光器电源。将声换能器固定在试样的表面上，并启动声换能器工作，对试样施加的振动可以 是横波、纵波或表面波，同时启动红宝石激光器，红宝石激光被第一反射镜反射，经分光器 分成物光束和参考光束，物光束经第一凹面反射镜和凸透镜射向被检试样，经被检试样反 射和衍射的激光照射到照相底板上，与此同时参考光束经第二反射镜和第二凹面反射镜反 射后直接照射到照相底板上与物光束相干涉，得到布满干涉条纹的图案，称菲涅耳全息 图。如果试样是管材，且较长，试样由二个试样支架支撑，第一次激光对照相底板的曝光完 成后，启动步进电机，通过丝杠和滑台移动带动龙门式箱体沿轨道移动，步进电机停止后， 再启动声换能器和红宝石激光器，依上述办法对管材上下一个部位进行全息照相，直至将 工程材料检测完毕。底板曝光时间按实际检测需要设定，由激光电源的控制器控制，包括使 用Q开关，所述控制器为已知技术。在试样上有缺欠的地方，如有盲孔或砂眼、脱粘、裂缝、纤维断裂等的地方其振幅 就会与试样无缺欠部位的振幅出现差异。如多层复合材料出现脱粘处，其振幅就比正常区 域大，在获得的全息图上可看到一组异样干涉条纹，把脱粘松动区域勾画出来。把获取的上述菲涅耳全息图信息输入计算机，计算机通过与预存在全息存贮器内 贮存的工程材料标准质量全息图进行比较和运算，即可获得工程材料质量数据，如有缺陷 则可表明缺欠性质和所在位置(为已知技术)。当用同一红宝石激光器发出的激光照射上述获得的菲涅耳全息图时，便可见到被 检测工程材料的三维立体图。本实用新型对确保关键施工中使用的材料质量，提高建筑物质量和使用寿命，具有良好的作用，且可长期保存被检测材料的三维图像信息，作档案资料保存。
图1是本实用新型的一种实施例结构示意图。图2是激光全息质量检测仪结构示意图。图3是图1的侧视示意图。
具体实施方式
一种龙门式工程材料质量检测装置，包括激光质量检测仪1、龙门式检测仪驱动机 构2。所述激光质量检测仪，包括壳体4、激光器组件、激光传输系统、摄像机5和声换能 器33 ；所述激光器组件，包括一台红宝石激光器6、一台氦氖激光器7、氦氖激光器电源8 和红宝石激光器电源9 ；所述红宝石激光器6、氦氖激光器7平行设置，并分别固定在壳体4 内，红宝石激光器6和氦氖激光器7发出的激光均能达到第一反射镜10上；所述激光传输系统，包括第一反射镜10、分光器11、第一凹面反射镜12、第二反射 镜13、第二凹面反射镜14和凸透镜15 ；第一反射镜10和分光器11平行设置，并分别装设 在壳体4内设定位置；第一凹面反射镜12装设在壳体4内设定位置，位于被分光器11分 光后的激光的物光束的光路上；凸透镜15装设在壳体4内，位于经第一凹面反射镜12反射 后的物光束的光路上；第二反射镜13装设在壳体4内设定的位置上，位于红宝石激光经分 光器分光后的参考光束的光路上，第二凹面反射镜14装设在壳体4内设定位置上，位于经 第二反射镜13反射后的参考光束的光路上；壳体4上对应凸透镜15处和第二凹反射镜14 处设有透明窗口 17 ；分光器11与第一凹面反射镜12之间距离为85cm，第一凹面反射镜12 与凸透镜15之间的距离为Mcm，第一反射镜10与第二反射镜13之间距离为51cm，第二反 射镜13与第二凹面反射镜之间距离为57cm ；物光束18与参考光束19之间夹角为20° ；所述龙门式检测仪驱动机构2，包括龙门式箱体20、减震平台21、滑台22、步进电 机23、至少一个试样支架M和丝杠25 ；所述激光质量检测仪，装设在龙门式箱体20内设定 位置。所述减震平台21为上端面光滑的弹簧式铸铁减震平台，在减震平台21的上端面 上纵向平行设置有二条轨道26 ；在龙门式箱体20的左侧支箱体27和右侧支箱体观的下 端面上与二条轨道沈对应处分别设有轨道滑槽四，所述龙门式箱体20设置在减震平台21 的上端面上，龙门式箱体20的左侧支箱体27和右侧支箱体观下端面上的轨道槽四分别 与减震平台21上端面上的二条轨道沈对应连接，滑动配合；所述滑台22有带内螺纹的中 心孔30，滑台22两端分别与龙门式箱体20的左侧支箱体27、右侧支箱体观固定连接，所 述丝杠25穿过滑台22的中心孔30，且与中心孔30螺纹连接，丝杠25两端无螺纹段分别装 入固定在减震平台21上的两个轴座31内的轴承内圈；步进电机23的输出轴与丝杠25的 一端固定连接；所述试样支架M的上端固定有带球面凹槽的托盘或钳式夹具32，试样支架 24的下端与磁性底座16固定连接；试样支架M通过磁性底座固定在减震平台21上，用以 支撑被检测试样3 ；在龙门式箱体20上固定有摄像机支架；34，摄像机5固定在摄像机支架34上，且所述物光束和参考光束均能达到摄像机头，摄像机5通过导线与外部设置的计算 机的对应接口连接。所述声换器33在检测试样时固定被检试样表面上。
权利要求1.一种龙门式工程材料质量检测装置，包括激光质量检测仪(1)、龙门式检测仪驱动 机构O)，其特征在于所述的激光质量检测仪，包括壳体G)、激光器组件、激光传输系统、 摄像机(5)和声换能器(33)；所述激光器组件，包括一台红宝石激光器(6)、一台氦氖激光器(7)、氦氖激光器电源 (8)和红宝石激光器电源(9)；所述红宝石激光器(6)、氦氖激光器(7)平行设置，并分别 固定在壳体内，红宝石激光器(6)和氦氖激光器(7)发出的激光均能达到第一反射镜 (10)上；所述激光传输系统，包括第一反射镜(10)、分光器(11)、第一凹面反射镜(12)、第二反 射镜(13)、第二凹面反射镜(14)和凸透镜(1 ；第一反射镜(10)和分光器(11)平行设 置，并分别装设在壳体(4)内设定位置；第一凹面反射镜(1 装设在壳体(4)内设定位置， 位于被分光器(U)分光后的激光的物光束的光路上；凸透镜(15)装设在壳体⑷内，位于 经第一凹面反射镜(12)反射后的物光束的光路上；第二反射镜(13)装设在壳体内设 定的位置上，位于红宝石激光经分光器分光后的参考光束的光路上，第二凹面反射镜(14) 装设在壳体内设定位置上，位于经第二反射镜(1 反射后的参考光束的光路上；壳体 (4)上对应凸透镜(1 处和第二凹反射镜(14)处设有透明窗口(17)；所述龙门式检测仪 驱动机构O)，包括龙门式箱体00)、减震平台、滑台02)、步进电机03)、至少一个试 样支架04)和丝杠0 ；所述激光质量检测仪装置设在龙门式箱体OO)内设定位置；所述减震平台为上端面光滑的弹簧式铸铁减震平台，在减震平台的上端面 上纵向平行设置有二条轨道06)；在龙门式箱体OO)的左侧支箱体(XT)和右侧支箱体 (28)的下端面上与二条轨道06)对应处分别设有轨道滑槽( )，所述龙门式箱体OO)设 置在减震平台的上端面上，龙门式箱体OO)的左侧支箱体(XT)和右侧支箱体08) 下端面上的轨道槽09)分别与减震平台上端面上的二条轨道06)对应连接，滑动配 合；所述滑台0 有带内螺纹的中心孔(30)，滑台0 两端分别与龙门式箱体00)的左 侧支箱体(27)、右侧支箱体(28)固定连接，所述丝杠(25)穿过滑台(22)的中心孔(30)， 且与中心孔(30)螺纹连接，丝杠0 两端无螺纹段分别装入固定在减震平台上的两 个轴座(31)内的轴承内圈；步进电机的输出轴与丝杠0 的一端固定连接；所述试 样支架04)的上端固定有带球面凹槽的托盘或钳式夹具(32)，试样支架04)的下端与磁 性底座(16)固定连接；试样支架04)通过磁性底座固定在减震平台上，用以支撑被 检测试样(3)；在龙门式箱体00)上固定有摄像机支架(34)，摄像机(5)固定在摄像机支 架(34)上，且所述物光束和参考光束均能达到摄像机头，摄像机( 通过导线与外部设置 的计算机的对应接口连接；所述声换器(3 固定被检试样表面上。
2.根据权利要求1所述的一种龙门式工程材料质量检测装置，其特征在于所述的分光 器(11)与第一凹面反射镜(12)之间距离为85cm，第一凹面反射镜(12)与凸透镜(15)之 间的距离为5km，第一反射镜(10)与第二反射镜(13)之间距离为51cm，第二反射镜(13) 与第二凹面反射镜之间距离为57cm;物光束(18)与参考光束(19)之间夹角为20°。
专利摘要一种龙门式工程材料质量检测装置，包括减震平台、由红宝石激光器、激光传输系统、摄像头和声换能器组成的激光质量检测仪和在能在减震平台上沿轨道移动的龙门式箱体。激光传输系统包括第一和第二反射镜、分光器、第一和第二凹面反射镜和凸透镜、第一凹面反射镜位于经分光器分光后的物光束的光路上，凸透镜位于经第一凹面反射镜反射后的物光束的光路上，第二反射镜位于参考光束的光路上，第二凹面反射镜位于经第二反射镜反射后的参考光束的光路上。摄像机装设在龙门式箱体的设定位置上，且物光束和参考光束均能到达摄像机镜头。被检试样由试样支架支撑，声换能器固定在被检试样表面上。本实用新型能对管材、板材、多层复合材料试样进行质量检测。
文档编号G01N21/45GK201885973SQ201020583289
公开日2011年6月29日 申请日期2010年10月29日 优先权日2010年10月29日
发明者于建明, 刘岩, 刘成, 刘春发, 周宇, 孙福光, 居里宏, 张健, 杜利君, 盛刚, 高振利 申请人:沈阳市政工程有限公司, 沈阳市政集团有限公司