一种激光隧道裂缝自动化检测仪的制作方法

本实用新型涉及裂缝检测技术领域，具体为一种激光隧道裂缝自动化检测仪。

背景技术：

隧道是修建在地层内的一种建筑物，无论是山岭隧道、水底隧道还是地下隧道，都有着极其重要的交通作用，因而隧道的安全问题尤为突出。裂缝作为隧道众多病害情况中的一种，其检测技术和精度是考验一个国家交通安全的重要指标。

目前大多采用人工检测隧道中裂缝是否存在，耗费繁重且效率低，对隧道安全带来极大的挑战。随着智能设备理念的提出，越来越多智能巡检机器人代替工作人员进行巡检，机器人能够通过挂轨技术在隧道内自主运行，并在设定的巡检点暂停，对隧道墙体区域进行裂缝检测分析。因隧道内背景复杂、墙体因施工造成表面纹理博杂、类似裂缝的区域较多等原因，使检测裂缝的误判率较高。

申请号为201620208703.8的中国实用新型专利公开了一种隧道裂缝检测装置，其使用、安装方便，操作简单，提高了检测的稳定性、效率和精确度，成本低，检测灵活，可根据检测需要增加检测机构数量，适用范围广，使用寿命长，具有安全可靠的作用。

但是，该方案存在以下缺陷：

(1)该检测装置体型较大，在进行裂缝检测时会占用隧道内的空间，从而影响隧道的正常使用，也就无法时刻检测隧道内的裂缝情况，无法消除隧道内的安全隐患；

(2)该检测装置的自动化性能较差，需要工作人员进行操作，费时费力。

技术实现要素：

为了克服现有技术方案的不足，本实用新型提供一种激光隧道裂缝自动化检测仪，其自动化性能高，可在无人控制的状态下运行，时刻检测隧道内壁的裂缝情况，及时发现裂缝，消除隧道的安全隐患，并且不会影响隧道的正常使用，能有效的解决背景技术提出的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种激光隧道裂缝自动化检测仪，包括两个固定底座，所述固定底座上设置有固定滑槽，所述固定滑槽上滑动设置有固定滑座，同时所述的固定滑座同步移动，所述固定滑座上设置有检测固定座，两个所述的检测固定座之间连接有圆弧状的检测滑轨，所述检测滑轨上滑动设置有滑动小车，所述滑动小车上固定有激光检测器；

所述固定滑槽内设置有驱动固定滑座移动的固定驱动组件，所述检测滑轨上设置有驱动滑动小车移动的检测驱动组件，所述检测驱动组件包括设置在检测滑轨上的驱动齿条和设置在滑动小车下端的驱动齿轮，所述驱动齿轮与驱动齿条啮合，所述滑动小车上设置有与驱动齿轮相连的滑轨电机。

进一步地，所述固定驱动组件位于固定滑座下方，所述固定驱动组件包括设置在固定滑槽两端的驱动支架，两个所述的驱动支架之间穿设有往复丝杠，其中一个所述的驱动支架上设置有与往复丝杠相连的丝杠电机，所述往复丝杠上设置有螺母座，所述螺母座与固定滑座相连。

进一步地，所述检测驱动组件还包括设置在检测滑轨两端的限位座，所述滑动小车上设置有与限位座相对应的感应器。

进一步地，所述固定底座上设置有自动控制芯片，所述激光检测器与自动控制芯片相连，所述自动控制芯片连接有丝杠电机控制器和滑轨电机控制器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型自动化性能得到提升，可以降低人力成本，裂缝检测仪可在无人控制的状态下运行，检测隧道内壁的裂缝情况，同时本实用新型设置在隧道的边缘，不会影响隧道的正常使用，能够实时监测隧道内的裂缝情况，及时发现裂缝，消除隧道的安全隐患。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型图1中A的放大结构示意图；

图3为本实用新型固定驱动组件的结构示意图；

图4为本实用新型检测驱动组件的结构示意图。

图中标号：

1-固定底座；2-固定滑槽；3-固定滑座；4-检测固定座；5-检测滑轨；6-滑动小车；7-固定驱动组件；8-检测驱动组件；9-激光检测器；10-自动控制芯片；11-丝杠电机控制器；12-滑轨电机控制器；

701-驱动支架；702-往复丝杠；703-丝杠电机；704-螺母座；

801-驱动齿条；802-驱动齿轮；803-滑轨电机；804-限位座；805-感应器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型提供了一种激光隧道裂缝自动化检测仪，包括两个固定底座1，固定底座1上设置有固定滑槽2，固定滑槽2上滑动设置有固定滑座3，同时的固定滑座3同步移动，固定滑座3上设置有检测固定座4，两个的检测固定座4之间连接有圆弧状的检测滑轨5，检测滑轨5上滑动设置有滑动小车6，滑动小车6上固定有激光检测器9。

在本实用新型中，激光检测器9时完成裂缝检测功能实现的部件，其包括了激光发射器和激光接收器，通过激光的发射和接收的时间差来确定激光检测器8与墙面之间的距离，在设计中，激光检测器9与墙面的距离始终处于同样的距离，也即是说激光的发射和接收的时间差应该相同，允许存在些许误差，但若时间差相距过大，则说明该处墙面存在裂缝。

需要说明的是，本实用新型中激光检测器9固定在滑动小车6上，而滑动小车6可在检测滑轨5上移动，且检测滑轨5呈圆滑状结构，其紧贴着隧道的圆弧状上壁但不存在间隙，防止激光检测器9与隧道上壁接触。同时在滑动小车6移动时，激光检测器9会改变其检测位置，随着滑动小车6的移动，激光检测器沿着隧道的周向检测隧道内壁上的裂缝情况。

还需说明的是，本实用新型中检测滑轨5的两端分别固定在两个上固定滑座3，两个固定滑座3同步移动，使检测滑轨5始终保持竖直状态，进而保证激光检测器9对隧道壁裂缝的检测能力。而当固定滑座3移动时，会改变激光检测器9的检测位置，使得激光检测器9能够沿着隧道的径向检测隧道内壁上的裂缝情况。

如图1所示，在本实用新型中，固定滑槽2内设置有驱动固定滑座3移动的固定驱动组件7，固定驱动组件7位于固定滑座3下方，固定驱动组件7包括设置在固定滑槽2两端的驱动支架701，两个的驱动支架701之间穿设有往复丝杠702，其中一个的驱动支架701上设置有与往复丝杠702相连的丝杠电机703，往复丝杠702上设置有螺母座704，螺母座704与固定滑座3相连。

在本实用新型的固定驱动组件7中，丝杠电机703驱动往复丝杠702转动，往复丝杆是立体凸轮副的一种形式，其表现是两条螺距相同、旋向相反的螺纹槽，两端用过度曲线连接。通过丝杆的旋转，是螺旋槽侧面推动置于螺旋槽内的滑块作轴向往复运动。在本实用新型中，当往复丝杠702转动时，会使其上的螺母座704往复运动，由于螺母座704与固定滑座3相连，所以螺母座704的移动会带动固定滑座3移动，也即是固定驱动组件7驱动激光检测器9沿隧道的径向移动。

如图1所示，在本实用新型中，检测滑轨5上设置有驱动滑动小车6移动的检测驱动组件8，检测驱动组件8包括设置在检测滑轨5上的驱动齿条801和设置在滑动小车6下端的驱动齿轮802，驱动齿轮802与驱动齿条801啮合，滑动小车6上设置有与驱动齿轮802相连的滑轨电机803，检测驱动组件7还包括设置在检测滑轨5两端的限位座804，滑动小车6上设置有与限位座804相对应的感应器805。

在本实用新型的检测驱动组件8中，滑轨电机803驱动与之相连的驱动齿轮802转动，由于驱动齿轮802与驱动齿条801啮合，而驱动齿条801固定，所以当驱动齿轮802转动时会带动滑动小车6在检测滑轨5上移动，也是因为驱动齿轮802与驱动齿条801啮合，所以当驱动齿轮802不动时，滑动小车6在检测滑轨5上保持不动，从而保证滑动小车6移动距离的准确性。

如图1所示，在本实用新型中，固定底座1上设置有自动控制芯片10，激光检测器9与自动控制芯片10相连，自动控制芯片10连接有丝杠电机控制器11和滑轨电机控制器12，丝杠电机控制器11与丝杠电机703相连并控制其运作，所以自动控制芯片10通过丝杠电机控制器11驱动丝杠电机703，也即是控制固定驱动组件7运作，而滑轨电机控制器12与滑轨电机803相连并控制其运作，所以自动控制芯片10通过滑轨电机控制器12驱动滑轨电机803，也即是控制检测驱动组件8运作。

在本实用新型中，自动控制芯片10控制整个裂缝检测仪的运作，在裂缝检测仪中，激光检测器9始终处于工作状态，自动控制芯片10通过检测驱动组件8驱动激光检测器9沿隧道的周向移动，由于滑轨电机803的转速和检测滑轨5的长度不变，所以滑动小车6从检测滑轨5的一段移动至另一端所需的时间也是固定的，每过一段上述的时间间隔，自动控制芯片10通过固定驱动组件7控制激光检测器9沿隧道的径向移动一段距离，越过刚刚激光检测器9检测过的区域，若此循环往复，最终将整个隧道内壁上的裂缝情况检测一遍。

需要说明的是，上述的自动控制芯片10与感应器706相连，感应器706设置在滑动小车6的两端且与限位座705对应，当滑动小车6移动至限位座804处，感应器805与限位座804接触时，感应器805会将此信号传递给自动控制芯片10，自动控制芯片10再通过滑轨电机控制器12驱动滑轨电机803反转，使滑动小车6返回。

值得说明的是，通过上述设置，裂缝检测仪的自动化性能得到提升，可以降低人力成本，裂缝检测仪可在无人控制的状态下运行，时刻检测隧道内壁的裂缝情况，及时发现裂缝。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。