一种非接触式自动检测规则表面变形的测量装置的制作方法

本发明涉及规则表面变形检测技术领域，特别是涉及一种非接触式自动检测规则表面变形的测量装置。

背景技术：

盾壳变形指的是盾构机在掘进过程中，盾壳受到内力和外力的综合作用发生形变的现象，施工过程中盾壳变形会导致盾构机姿态调整的范围变小，较大的盾壳变形还会导致盾尾刷破裂、涌水涌泥、管环碎裂的严重后果。

尽管盾构的其他技术已经非常成熟，但是其盾壳变形检测没有新技术的应用。目前盾构机掘进过程中缺乏日常定期的检查，检查时也只是凭借人眼观察，而盾壳变形初期也不易观察，等到人眼能够发现盾壳早已发生较大的变形。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种非接触式自动检测规则表面变形的测量装置，能够在盾壳变形初期检测出盾壳的变形。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种非接触式自动检测规则表面变形的测量装置，包括激光测量装置和控制器，所述激光测量装置包括网状激光发射器和图像获取设备，所述网状激光发射器和图像获取设备均设置在待测规则表面的相对一侧，且均与所述控制器相连；所述网状激光发射器用于向待测规则表面方向发射网格激光；所述图像获取设备用于拍摄待测规则表面的激光投影图片，并将得到的激光投影图片传输至控制器；所述控制器用于将得到的激光投影图片和预存的标准图片比较以判断规则表面是否发生变形。

所述控制器通过控制箱中的继电器对所述网状激光发射器和图像获取设备进行控制。

所述网状激光发射器和图像获取设备通过支架固定的方式设置在待测规则表面的相对一侧。

所述激光测量装置的数量大于或等于两个。

有益效果

由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明通过激光在规则表面上投影出网格线，并通过工业相机将投影出的网格线进行拍摄，利用控制器将得到的照片与标准照片进行比对，判断是否发生变形，整个过程无需人工参与，解决了实际施工中缺乏盾壳变形自动测量的问题，解决了人工测量盾壳变形难度大的问题。本发明还可以对检测到的数据进行保存，方便以后查询。

附图说明

图1是本发明实施方式的结构剖面图；

图2是本发明实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。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。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于

本技术：
所附权利要求书所限定的范围。

本发明的实施方式涉及一种非接触式自动检测规则表面变形的测量装置，包括激光测量装置和控制器，所述激光测量装置包括网状激光发射器和图像获取设备，所述网状激光发射器和图像获取设备均设置在待测规则表面的相对一侧，且均与所述控制器相连；所述网状激光发射器用于向待测规则表面方向发射网格激光；所述图像获取设备用于拍摄待测规则表面的激光投影图片，并将得到的激光投影图片传输至控制器；所述控制器用于将得到的激光投影图片和预存的标准图片比较以判断规则表面是否发生变形。

如图1和图2所示，该测量装置可应用于盾壳变形检测，包括激光测量装置1和控制器3，所述激光测量装置1包括设置在同一高度的网状激光发射器11和图像获取设备12，所述网状激光发射器11和图像获取设备12均设置在待检测规则表面的相对一侧，即盾构机尾部，且均与所述控制器3相连。本实施方式中，图像获取设备12采用工业相机。

本实施方式中共设置有四个激光测量装置1，四个激光测量装置1完全相同，分别测量盾构机上、下、左、右四个方向的盾壳变形，四个激光测量装置1由线缆连接至控制箱2，控制箱2通过两根线缆连接于控制器3。控制器3通过继电器对网状激光发射器11和图像获取设备12进行控制。

在测量时，控制器3通过控制控制箱2中的继电器分别打开四个激光测量装置1的网状激光发射器11，网状激光发射器11会向着盾壳4的方向发射网格激光。网状激光发射器11发射的网格激光分别投影到了盾壳4的表面上，控制器3通过控制控制箱2中的继电器打开工业相机12，工业相机12拍摄方向与网状激光发射器11的发射方向平行，此时控制器3会控制激光测量装置1的工业相机12拍摄一张激光投影图片，并将该激光投影图片传输至控制器3，控制器3通过对激光投影图片进行图像处理提取出激光投影图片中各个网状线交点，计算各个网状线交点的像素坐标，并进行保存。

在盾壳未发生变形时，还通过该装置先进行一次初始状态拍照，首先打开网状激光发射器11，然后通过工业相机12获取标准图像，并利用控制器得到每个激光投影交点的像素坐标，从而得到标准图像中各个网状线交点的像素坐标。该标准图像和其像素坐标保存在控制器中。每次测量的时候获取的照片分析出网状激光交点的像素坐标，与标准图像和其像素坐标进行对比，如此可以得到各个网状激光交点的变化值，当该变化值超过一定范围后即可认定盾壳发生了变形，且可根据像素坐标的变化点之间的相互关系分析出变形的情况。

不难发现，本发明通过激光在规则表面上投影出网格线，并通过工业相机将投影出的网格线进行拍摄，利用控制器将得到的照片与标准照片进行比对，判断是否发生变形，整个过程无需人工参与，解决了实际施工中缺乏盾壳变形自动测量的问题，解决了人工测量盾壳变形难度大的问题。本发明还可以对检测到的数据进行保存，方便以后查询。

技术特征：

1.一种非接触式自动检测规则表面变形的测量装置，包括激光测量装置和控制器，其特征在于，所述激光测量装置包括网状激光发射器和图像获取设备，所述网状激光发射器和图像获取设备均设置在待测规则表面的相对一侧，且均与所述控制器相连；所述网状激光发射器用于向待测规则表面方向发射网格激光；所述图像获取设备用于拍摄待测规则表面的激光投影图片，并将得到的激光投影图片传输至控制器；所述控制器用于将得到的激光投影图片和预存的标准图片比较以判断规则表面是否发生变形。

2.根据权利要求1所述的非接触式自动检测规则表面变形的测量装置，其特征在于，所述控制器通过控制箱中的继电器对所述网状激光发射器和图像获取设备进行控制。

3.根据权利要求1所述的非接触式自动检测规则表面变形的测量装置，其特征在于，所述网状激光发射器和图像获取设备通过支架固定的方式设置在待测规则表面的相对一侧。

4.根据权利要求1所述的非接触式自动检测规则表面变形的测量装置，其特征在于，所述激光测量装置的数量大于或等于两个。

5.根据权利要求1所述的非接触式自动检测规则表面变形的测量装置，其特征在于，所述控制器通过比较激光投影图片中的网状激光交点的像素坐标与标准图片中的网状激光交点的像素坐标的位置判断规则表面是否发生变形。

技术总结
本发明涉及一种非接触式自动检测规则表面变形的测量装置，包括激光测量装置和控制器，所述激光测量装置包括网状激光发射器和图像获取设备，所述网状激光发射器和图像获取设备均设置在待测规则表面的相对一侧，且均与所述控制器相连；所述网状激光发射器用于向待测规则表面方向发射网格激光；所述图像获取设备用于拍摄待测规则表面的激光投影图片，并将得到的激光投影图片传输至控制器；所述控制器用于将得到的激光投影图片和预存的标准图片比较以判断规则表面是否发生变形。本发明能够在盾壳变形初期检测出盾壳的变形。

技术研发人员：朱涛;李文勇;覃旭;吴小燕;汪慧琴;刘超
受保护的技术使用者：上海米度测量技术有限公司;上海轨道交通十八号线发展有限公司
技术研发日：2019.12.31
技术公布日：2020.04.21