专利名称：一种电阻式钢桥疲劳裂纹检测装置的制作方法
技术领域：
本发明属于无损检测领域，具体涉及一种电阻式钢桥疲劳裂纹检测装置。
背景技术：
目前的常用的桥梁探伤方法都有一定的局限性。磁粉探伤只能针对导磁性材料，而且只能检测表面或近表面的裂纹，对内部裂纹难以检测。超声波探伤对于薄的板件效果不好，受干扰程度大，在封闭的U肋内，超声波探头难以深入，无法检测。而电阻法探伤可以弥补以上各自的不足，可以检测到内部的缺陷，并且通过分析阻值的变化大小，来判断裂纹的长度和深度，对损伤进行评价。电阻法探伤已经有一定的理论基础，但是要将电阻法探伤应用到实际检测中，除了其技术上的可行性外，其装置也应符合轻巧，便携的要求。钢材的电阻率很低，电阻变化范围在微欧级，因此必须采用双臂电桥电路。然而现有的双臂电桥仪都比较笨重，体积也较大，而电阻裂纹检测法除双臂电桥外还需要导线、探头、温度和应变传感器及其它一些设备共同工作，因此，整个检测装置比较复杂，安装繁琐且不便于携带，此外，双臂电桥装置自带的探头为夹子式，也不适用于实际桥梁的检测。因此，需要一种新的电阻式钢桥疲劳裂纹检测装置以解决上述问题。
发明内容
发明目的:本发明针对现有技术中电阻法桥梁探伤方法的缺陷，提供一种便于携带和检测的电阻式钢桥疲劳裂纹检测装置。技术方案:为解决上述技术问题，本发明的电阻式钢桥疲劳裂纹检测装置采用如下技术方案:
一种电阻式钢桥疲劳裂纹检测装置，包括电阻检测装置、电阻计算装置和探头装置，所述电阻检测装置采用的电路为双臂电桥电路，所述探头装置包括滑道、磁铁、滑块、第一电阻探头、第二电阻探头、温度探头、电阻丝，所述滑块设置在所述滑道上，所述滑道的两端均设置有所述磁铁，所述电阻丝设置在所述滑道上并与所述滑道平行，设置有所述第一电阻探头和第二电阻探头的所述滑块上均设置有电阻丝接触片，所述电阻丝接触片接触所述电阻丝，所述第一电阻探头、第二电阻探头和温度探头分别设置在不同的所述滑块上，所述温度探头设置在所述第一电阻探头和所述第二电阻探头之间，所述电阻计算装置连接所述温度探头和所述电阻丝接触片，所述电阻检测装置连接所述第一电阻探头和第二电阻探头。优选的，所述滑块上设置有固定螺丝。通过拧紧固定螺丝可将滑块固定在滑道上，从而保证第一电阻探头和第二电阻探头固定不动，防止在测量过程中探头的移动而导致测量数据不稳定。优选的，所述第一电阻探头和所述第二电阻探头均包括第一基座、电流探针、电位探针、弹簧和两根探针导线，所述第一基座上设置有两个第一探针孔，所述电流探针和所述电位探针分别设置在所述第一探针孔中，所述电流探针与所述第一探针孔的底部之间设置有所述弹簧，所述电位探针与所述孔的底部之间设置有所述弹簧，两根所述探针导线分别连接所述电流探针和电位探针。通过弹簧的压力，保证电流探针和电位探针与钢面板紧密接触，避免了接触不良的情况发生。优选的，所述温度探头包括第二基座、温度探针和温度探针导线，所述第二基座上设置有第二探针孔，所述温度探针设置在所述第二探针孔中，所述温度探针与所述第二探针孔的底部之间设置有所述弹簧，所述温度探针导线连接所述温度探针。优选的，所述电阻检测装置包括第一电流端钮接口、第二电流端钮接口、第一电位端钮接口和第二电位端钮接口，所述第一电阻探头和所述第二电阻探头的所述电流探针分别连接所述第一电流端钮接口和所述第二电流端钮接口，所述第一电阻探头和所述第二电阻探头的所述电位探针分别连接所述第一电位端钮接口和所述第二电位端钮接口。优选的，所述电阻计算装置包括温度接口、第一电阻计算长度接口和第二电阻计算长度接口，所述温度探针连接所述温度接口，所述第一电阻计算长度接口和所述第二电阻计算长度接口分别连接两个所述电阻丝接触片。优选的，还包括转动装置，所述转动装置设置在所述滑道的中间。在探头装置中设置了转动装置，以便满足在不同结构部位检测的需要，可以适应0° 180°之间任意角度的检测。优选的，所述第一电阻探头和所述第二电阻探头距离所述滑道的端点的距离均大于等于25mm。为了防止磁场对电阻检测产生影响，两探头距离端部应保持25mm以上，探头装置的检测距离为50mnTl50mm。有益效果:本发明将电阻探伤所需设备整合为一体，便于实际检测人员携带和检测。对探头装置进行了改进，将电阻探头、温度检测、电阻长度检测整合起来，方便使用，也提闻了检测的准确性。
图1是本发明的电阻式钢桥疲劳裂纹检测装置的界面示意 图2是本发明的电阻式钢桥疲劳裂纹检测装置的探头装置的剖视 图3是本发明的电阻式钢桥疲劳裂纹检测装置的探头装置的俯视 图4是本发明的电阻式钢桥疲劳裂纹检测装置的电阻探头的剖视 图5是本发明的电阻式钢桥疲劳裂纹检测装置的温度探头的剖视 图6是电阻检测装置、电阻计算装置、探头装置和待测钢板的连接示意 图7是探头装置在U型肋处安装的示意 图1中，(I)第一电流端钮接口 ；(2)第一电位端钮接口 ；(3)第二电位电钮接口 ；(4)第二电流端钮接口 ；(5)量程旋钮；(6)第一数字显示屏；(7)电阻检测装置；(8)温度接口 ；
(9)第一电阻计算长度接口 ；(10)第二电阻计算长度接口 ；( 11)厚度旋钮；(12)第二数字显示屏；(13)电阻计算装置；
图2和图3中，(14)滑道；(15)磁铁；(16)固定螺丝；(17)滑块；(18)转动装置；(19)第一电阻探头；(20)第二电阻探头；(21)温度探头；(22)固定螺丝孔；(23)电阻丝接触片；(24)电阻丝；
图4和图5中，(25)电流探针；(26)电位探针；(27)弹簧；(28)探针导线；(29)电阻丝接触片导线；(30)温度探针；(31)温度探针导线；(32)内部裂纹。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。实施例1
请参阅图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，本发明的电阻式钢桥疲劳裂纹检测装置，包括电阻检测装置7、电阻计算装置13和探头装置，探头装置包括滑道14、磁铁15、滑块17、转动装置18、第一电阻探头19、第二电阻探头20、温度探头21、电阻丝24。如图1所示，电阻检测装置7包括第一电流端钮接口 1、第二电流端钮接口 4、第一电位端钮接口 2、第二电位端钮接口 3、量程旋钮5和第一数字显示屏6，电阻检测装置7采用的电路为双臂电桥电路，用来检测两探头之间的等效电阻值。电阻计算装置13包括温度接口 8、第一电阻计算长度接口 9、第二电阻计算长度接口 10、厚度旋钮11和第二数字显示屏12 ;其中，厚度旋钮11的作用是输入检测钢板的厚度，对于不同厚度的钢板，可取平均值。通过建立无损伤钢板电阻值与钢板厚度、长度、温度的对应关系，将一系列数据存储在电阻计算装置13内部。其中，钢板厚度由厚度旋钮11输入板厚，常见钢桥面板板厚取值比较唯一，值不多；电阻丝24上的电流由电阻计算装置13供给，并通过电阻计算装置13中内部的电阻测量装置检测两电阻丝接触片23之间的电阻，从而逆向推出两探头之间的距离；由温度探头21将探测到的温度值输入电阻计算装置13中。电阻计算装置13根据转入的钢板厚度、长度、温度三者数值的大小，从数据库中推出对应条件下的等效电阻值。如图2和图3所示，滑块17设置在滑道14上，滑道14的两端均设置有磁铁15，滑块17可在滑道14上滑动。滑道14的两端安装有磁铁15，方便将探头装置吸附在钢面板上。电阻丝24设置在滑道14上并与滑道14平行，设置有第一电阻探头19和第二电阻探头20的滑块17上均设置有电阻丝接触片23，电阻丝接触片23接触电阻丝24。电阻丝接触片23安装在滑块17上，并与位于滑道14上的电阻丝24相接触。电流由电阻丝接触片的一端流入，在另一端流出，由此通过检测电流经过路段电阻丝的阻值大小来判断两电阻探头的距离。滑块17上设置有固定螺丝16。通过拧紧固定螺丝16可将滑块17固定在滑道14上，从而保证第一电阻探头19和第二电阻探头20固定不动，防止在测量过程中探头的移动而导致测量数据不稳定。转动装置18设置在滑道14的中间。在探头装置中设置了转动装置，以便满足在不同结构部位检测的需要，可以适应0° 180°之间任意角度的检测。第一电阻探头19、第二电阻探头20和温度探头21分别设置在不同的滑块17上。温度探头21设置在第一电阻探头19和第二电阻探头20之间，用来检测钢板的实际温度。其中，第一电阻探头19和第二电阻探头20距离滑道14的端点的距离均大于等于25mm。这是为了防止磁场对电阻检测产生影响，所以两探头距离端部应保持25mm以上，探头装置的检测距离为50mnTl50mm。探头装置检测完某个部位后，不松开滑块螺丝，沿直线方向移动一定距离，继续探测。直到探测完所需区域为止。请参阅图4和图5所示，其中，第一电阻探头19和第二电阻探头20均包括第一基座、电流探针25、电位探针26、弹簧27和两根探针导线28。第一基座上设置有两个第一探针孔，电流探针25和电位探针26分别设置在第一探针孔中，电流探针25与第一探针孔的底部之间设置有弹簧27，电位探针26与孔的底部之间设置有弹簧27，两根探针导线28分别连接电流探针25和电位探针26。其中，电流探针25和电位探针26的一端露出第一探针孔，另一端与弹簧连接并固定在第一探针孔内。当第一电阻探头19和第二电阻探头20与钢面板接触时，探针往回缩，弹簧27被压缩；当第一电阻探头19和第二电阻探头20被拿起时，电流探针25和电位探针26均受到弹簧27的反弹力，将电流探针25和电位探针26的一端重新压出第一探针孔。这样做的目的是通过弹簧27的压力，保证电流探针25和电位探针26与钢面板紧密接触，避免了接触不良的情况发生。 温度探头21包括第二基座、温度探针30和温度探针导线31，第二基座上设置有第二探针孔，温度探针30设置在第二探针孔中，温度探针30与第二探针孔的底部之间设置有弹簧27，温度探针导线31连接温度探针30。其中，温度探针30的一端露出第二探针孔，另一端与弹簧连接并固定在第二探针孔内。当温度探头21与钢面板接触时，温度探针30往回缩，弹簧27被压缩；当温度探头21被拿起时，温度探针30受到弹簧27的反弹力，将温度探针30的一端重新压出第二探针孔。这样做的目的是通过弹簧27的压力，保证温度探针30与钢面板紧密接触，避免了接触不良的情况发生。请参阅图6所示，电阻计算装置13连接温度探头21和电阻丝接触片23。电阻计算装置13包括温度接口 8、第一电阻计算长度接口 9和第二电阻计算长度接口 10，温度探针30连接温度接口 8，第一电阻计算长度接口 9和第二电阻计算长度接口 10分别连接两个电阻丝接触片23。电阻检测装置7连接第一电阻探头19和第二电阻探头20。电阻检测装置7采用的电路为双臂电桥电路。电阻检测装置7包括第一电流端钮接口 1、第二电流端钮接口 4、第一电位端钮接口 2和第二电位端钮接口 3，第一电阻探头19和第二电阻探头20的电流探针25分别连接第一电流端钮接口 I和第二电流端钮接口 4，第一电阻探头19和第二电阻探头20的电位探针26分别连接第一电位端钮接口 2和第二电位端钮接口 3。请参阅图7所示，图7是探头装置在U型肋上检测的示意图。将转动装置18旋转一定的角度，以适应检测部位的夹角，然后通过磁铁15吸附在钢板上，并与电阻检测装置7和电阻计算装置13通过导线连接即可进行测量。
权利要求
1.一种电阻式钢桥疲劳裂纹检测装置，其特征在于，包括电阻检测装置(7)、电阻计算装置(13)和探头装置，所述电阻检测装置(7)采用的电路为双臂电桥电路，所述探头装置包括滑道(14)、磁铁(15)、滑块(17)、第一电阻探头(19)、第二电阻探头(20)、温度探头(21)和电阻丝(24)，所述滑块(17)设置在所述滑道(14)上，所述滑道(14)的两端均设置有所述磁铁(15)，所述电阻丝(24)设置在所述滑道(14)上并与所述滑道(14)平行，设置有所述第一电阻探头(19)和第二电阻探头(20)的所述滑块(17)上均设置有电阻丝接触片(23)，所述电阻丝接触片(23)接触所述电阻丝(24)，所述第一电阻探头(19)、第二电阻探头(20 )和温度探头(21)分别设置在不同的所述滑块(17 )上，所述温度探头(21)设置在所述第一电阻探头(19)和所述第二电阻探头(20)之间，所述电阻计算装置(13)连接所述温度探头(21)和所述电阻丝接触片(23)，所述电阻检测装置(7)连接所述第一电阻探头(19)和第二电阻探头(20)。
2.如权利要求1所述的电阻式钢桥疲劳裂纹检测装置，其特征在于，所述滑块(17)上设置有固定螺丝(16)。
3.如权利要求1所述的电阻式钢桥疲劳裂纹检测装置，其特征在于，所述第一电阻探头(19)和所述第二电阻探头(20)均包括第一基座、电流探针(25)、电位探针(26)、弹簧(27)和两根探针导线(28)，所述第一基座上设置有两个第一探针孔，所述电流探针(25)和所述电位探针(26)分别设置在所述第一探针孔中，所述电流探针(25)与所述第一探针孔的底部之间设置有所述弹簧(27)，所述电位探针(26)与所述孔的底部之间设置有所述弹簧(27 )，两根所述探针导线(28 )分别连接所述电流探针(25 )和电位探针(26 )。
4.如权利要求1所述的电阻式钢桥疲劳裂纹检测装置，其特征在于，所述温度探头(21)包括第二基座、温度探针(30)和温度探针导线(31)，所述第二基座上设置有第二探针孔，所述温度探针(30)设置在所述第二探针孔中，所述温度探针(30)与所述第二探针孔的底部之间设置有所述弹簧(27 )，所述温度探针导线(31)连接所述温度探针(30 )。
5.如权利要求3所述的电阻式钢桥疲劳裂纹检测装置，其特征在于，所述电阻检测装置(7)包括第一电流端钮接口(I)、第二电流端钮接口(4)、第一电位端钮接口(2)和第二电位端钮接口(3)，所述第一电阻探头(19)和所述第二电阻探头(20)的所述电流探针(25)分别连接所述第一电流端钮接口( I)和所述第二电流端钮接口(4)，所述第一电阻探头(19)和所述第二电阻探头(20 )的所述电位探针(26 )分别连接所述第一电位端钮接口( 2 )和所述第二电位端钮接口(3)。
6.如权利要求4所述的电阻式钢桥疲劳裂纹检测装置，其特征在于，所述电阻计算装置(13)包括温度接口(8)、第一电阻计算长度接口(9)和第二电阻计算长度接口(10)，所述温度探针(30)连接所述温度接口(8)，所述第一电阻计算长度接口(9)和所述第二电阻计算长度接口( 10 )分别连接两个所述电阻丝接触片(23 )。
7.如权利要求1所述的电阻式钢桥疲劳裂纹检测装置，其特征在于，还包括转动装置(18)，所述转动装置(18)设置在所述滑道(14)的中间。
8.如权利要求1所述的电阻式钢桥疲劳裂纹检测装置，其特征在于，所述第一电阻探头(19)和所述第二电阻探头(20)距离所述滑道(14)的端点的距离均大于等于25mm。
全文摘要
本发明公开了一种电阻式钢桥疲劳裂纹检测装置，包括电阻检测装置(7)、电阻计算装置(13)和探头装置，电阻检测装置(7)采用的电路为双臂电桥电路，探头装置包括滑道(14)、磁铁(15)、滑块(17)、第一电阻探头(19)、第二电阻探头(20)、温度探头(21)和电阻丝(24)，电阻计算装置(13)连接温度探头(21)和电阻丝接触片(23)，电阻检测装置(7)连接第一电阻探头(19)和第二电阻探头(20)。本发明将电阻探伤所需设备整合为一体，便于实际检测人员携带和检测。对探头装置进行了改进，将电阻探头、温度检测、电阻长度检测整合起来，方便使用，也提高了检测的准确性。
文档编号G01N27/14GK103149252SQ20131006502
公开日2013年6月12日 申请日期2013年3月1日 优先权日2013年3月1日
发明者刘荣, 袁周致远, 陈祥, 吉伯海, 杨沐野 申请人:河海大学