一种高速检测桥梁拉索外形截面形状的检测仪的制作方法

本发明属于检测技术领域，涉及到桥梁检测，具体涉及一种高速检测桥梁拉索外形截面形状的检测仪。

背景技术：

随着科技的不断发展，各种各样的桥梁层出不穷，拉索式桥梁以其优美的外观和优异的性能得到了广泛的应用。拉索式桥梁主要通过拉索承担桥梁的重力及载荷，因此拉索的损伤状态对桥梁的安全至关重要。

现有技术中桥梁拉索的损伤检测方法主要包括以下几种：(1)通过爬行机器人对拉索及外套进行拍照分析。这种检测方法存在极大的检测漏洞，不能全方位的获取拉索损伤的准确信息，自然对桥梁和高塔的拉索健康状况无法准确的管理。(2)运用电磁探伤装置对桥梁拉索进行无损检测。这种检测方法利用多个励磁线圈和探测线圈探测拉索断丝处漏磁磁通来检测拉索的损伤状态，这种检测方式的电磁系统和机械装置比较复杂，同时对于多股钢缆组合而成的拉索探伤容易出现错判，尤其是对拉索护套的损伤无能为力，而拉索护套的破裂和变形最能反应拉索的健康情况。(3)采用机械位移式或者激光测距式方法。这种检测方法虽然可以全覆盖检测，但是在测量过程中需要测距仪反复回转，使得检测速度不可能太高。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种高速检测桥梁拉索外形截面形状的检测仪，可以避免风力带来的拉索振动测量误差，同时利用轮廓测量技术使得拉索筒全覆盖测量数据的采集变得快速准确，具有良好的应用价值。

为此，本发明采用了以下技术方案：

一种高速检测桥梁拉索外形截面形状的检测仪，包括专业爬行机器人、检测筒、轮廓测量仪和支撑部件，测量对象为桥梁拉索筒，所述专业爬行机器人位于被检测的桥梁拉索筒上；所述检测筒为包裹住桥梁拉索筒的圆筒形结构，检测筒位于专业爬行机器人的上方，二者之间固定连接，检测筒跟随爬行机器人沿桥梁拉索筒的轴向移动；所述支撑部件位于检测筒的上部，用于提供支撑，使检测筒和桥梁拉索筒之间的径向位移为零；所述轮廓测量仪安装在检测筒上，位于支撑部件和专业爬行机器人之间，用于测量桥梁拉索筒的圆周截面轮廓。

优选地，所述检测筒的一端和爬行机器人固定连接，另一端绕桥梁拉索筒的中心轴线对称布置至少两个支撑部件，使检测筒成为可移动简支梁，用于保证检测筒和桥梁拉索筒之间的径向位移为零。

优选地，所述支撑部件和桥梁拉索筒之间的接触刚度可调。

优选地，所述轮廓测量仪包括若干个，每个轮廓测量仪均安装在检测筒上，所有轮廓测量仪的测量光线全覆盖桥梁拉索筒的外圆轮廓。

优选地，所述轮廓测量仪沿检测筒的轴线分层布置。

优选地，所述轮廓测量仪的测量传感器采用光电轮廓测量技术，无需旋转即可测量桥梁拉索筒的圆周截面轮廓。

优选地，所述轮廓测量仪包括双测量头模式和单头同时测量模式。

优选地，所述检测筒采用两个同径的半圆方式同轴装在专业爬行机器人上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)解决了桥梁拉索损伤信息的快速准确获取问题，通过拉索护套的外圆截面形态的变化，将桥梁拉索的损伤状态清楚的提供给桥梁管理者，使得桥梁的维护有理有据。

(2)采用可调节的简支梁结构，可避免风力带来的拉索振动而影响测量数据的真实性；采用轮廓测量技术，可以高速的完成拉索筒全方位外圆截面的测量。

(3)结构简单，使用方便，是对长拉索检测的一次结构和应用性创新。

附图说明

图1是本发明所提供的一种高速检测桥梁拉索外形截面形状的检测仪的结构示意图。

图2是a-a剖面的剖面结构示意图。

图3是b-b剖面的剖面结构示意图。

图4是本发明所提供的一种高速检测桥梁拉索外形截面形状的检测仪中轮廓测量仪分层布置示意图。

附图标记说明：1、专业爬行机器人；2、检测筒；3、轮廓测量仪；4、支撑部件；5、桥梁拉索筒。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，其中的具体实施例以及说明仅用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

如图1所示，本发明公开了一种高速检测桥梁拉索外形截面形状的检测仪，包括专业爬行机器人1、检测筒2、轮廓测量仪3和支撑部件4，测量对象为桥梁拉索筒5，所述专业爬行机器人1位于被检测的桥梁拉索筒5上；所述检测筒2为包裹住桥梁拉索筒5的圆筒形结构，检测筒2位于专业爬行机器人1的上方，二者之间固定连接，检测筒2跟随爬行机器人1沿桥梁拉索筒5的轴向移动；所述支撑部件4位于检测筒2的上部，用于提供支撑，使检测筒2和桥梁拉索筒5之间的径向位移为零；所述轮廓测量仪3安装在检测筒2上，位于支撑部件4和专业爬行机器人1之间，用于测量桥梁拉索筒5的圆周截面轮廓。轮廓测量仪3的具体布置及测量方式如图2和图3所示。

具体地，所述检测筒2的一端和爬行机器人1固定连接，另一端绕桥梁拉索筒5的中心轴线对称布置至少两个支撑部件4，使检测筒2成为可移动简支梁，用于保证检测筒2和桥梁拉索筒5之间的径向位移为零。

具体地，所述支撑部件4和桥梁拉索筒5之间的接触刚度可调。这里支撑部件4的前端与桥梁拉索筒5的外圆周面接触，支撑部件4的中部设有弹簧，尾部设有螺旋杆结构，通过旋转螺旋杆调节弹簧的压紧程度来调节支撑部件4和桥梁拉索筒5之间的接触刚度。

具体地，所述轮廓测量仪3包括若干个，每个轮廓测量仪3均安装在检测筒2上，所有轮廓测量仪3的测量光线全覆盖桥梁拉索筒5的外圆轮廓。

具体地，所述轮廓测量仪3沿检测筒2的轴线分层布置。图4是轮廓测量仪3的数量为4个时的一种分层布置的示意图。

具体地，所述轮廓测量仪3的测量传感器采用光电轮廓测量技术，无需旋转即可测量桥梁拉索筒5的圆周截面轮廓。

具体地，所述轮廓测量仪3包括双测量头模式和单头同时测量模式。这里，轮廓测量仪3采用ls-7000系列高速、高精度ccd测量仪器，具体参数包括：高再现性±0.06μm，速度高达2400个样本/秒，免维护设计。

具体地，所述检测筒2采用两个同径的半圆方式同轴装在专业爬行机器人1上。

实施例

一种高速检测桥梁拉索外形截面形状的检测仪的工作流程如下：

将专业爬行机器人1装在被检测的桥梁拉索筒5上，在专业爬行机器人1上固定检测筒2，为防止在检测过程中因为风力的作用使拉索和检测筒2之间发生位移变化，在检测筒2的前端装有k个支撑部件4，支撑部件4和专业爬行机器人1使检测筒2成为可移动的简支梁，这里支撑部件4和桥梁拉索筒5之间的接触刚度可调。无论多大风力产生的桥梁拉索筒5的振动，都可保证检测筒2和桥梁拉索筒5的径向位移为零，从而保证测量数据的真实性。

轮廓测量仪3中的测量传感器采用光电轮廓测量技术，就是将n个光电测距仪集成为带状测距，即完成了被测物的轮廓检测，无需旋转即可测出桥梁拉索筒5的圆周截面，保证了测量速度的高效性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则范围之内所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。