一种基于地质雷达的工程结构检测系统的制作方法

1.本发明一般涉及工程结构检测技术领域，具体涉及一种基于地质雷达的工程结构检测系统。


背景技术：

2.对于道路桥梁及隧道等的工程结构，为了保证工程结构的安全性，在施工完成后和日常维护过程中需要对工程结构的进行质量检测，而使用地质雷达进行检测为最常用和最有效的检测手段，但是对于道路桥梁的一些高大支撑柱，其一般设置为圆柱状，且比较高大，因此在实际的检测过程中不易检测，针对该问题申请号为cn201910661492.1的中国发明专利公开了一种地质雷达装置，其包括环形引导件、雷达监测组件、环形引导机构以及纵向移动机构，所述雷达监测组件至少有个且安装于环形引导件的内壁上，该雷达监测组件包括盒体、发射器以及接收器，发射器和接收器均安装于盒体上并朝向待检测物体，发射器和接收器通过线束连接至计算机，雷达监测组件滑动连接于环形引导机构内并能够以环形引导件的轴心做圆周移动，所述环形引导机构安装于纵向移动机构上并能够沿着环形引导件的轴心上下移动，从而实现了表面为曲面的物体的检测工作，但是其在使用时需要在待检测的物体周围搭设框架，在框架上安装滑轨，操作麻烦，且每一检测时都要冲洗对框架进行组装，工作量大，检测效率低。


技术实现要素：

3.鉴于上述的问题，本技术提供了一种基于地质雷达的工程结构检测系统，用于至少部分解决背景技术中的技术问题，提高检测效率。
4.本发明提供一种基于地质雷达的工程结构检测系统，包括：框架，所述框架的中间形成有空白区；定位组件，包括围绕所述空白区滑动导向设置于所述框架的多个第一导向杆、与多个所述第一导向杆一一对应设置的多个铰接杆，所述铰接杆通过铰接轴铰接连接于所述框架，所述铰接轴与对应的所述第一导向杆垂直设置，所述第一导向杆伸入所述空白区的一端设置有固定板，所述固定板远离所述第一导向杆的一面设置间隔设置有至少两个滚动件，每个所述第一导向杆的延长线均经过所述空白区的中心；雷达检测组件，设置于所述固定板远离所述第一导向杆的一面；动力组件，包括分设于多个所述铰接杆远离所述第一导向杆一端的多个驱动扇叶；所述驱动扇叶能够驱动所述铰接杆转动，以使所述铰接杆的另一端驱动所述第一导向杆靠近所述空白区运动，使所述滚动件抵靠在待检测面上，并在所述滚动件抵靠在待检测面后能够驱动所述框架沿待检测面上升。
5.进一步地，在所述驱动叶片停止工作时，在重力作用能够驱动所述铰接杆转动，使所述铰接杆的另一端向远离所述第一导向杆的方向运动。
6.进一步地，还包括设置于阻尼机构，所述阻尼机构包括与所述铰接杆一一对应设置的多个第二导向杆，所述第二导向杆滑动导向设置于所述框架，所述第二导向杆伸入所述空白区的一端设置有阻尼轮组件，所述第二导向杆的另一端与所述铰接杆连接，所述阻尼轮包括与待测面接触的第一状态和与待测面分离的第二状态，所述驱动扇叶驱动所述铰接杆转动时能够驱动所述第二导向杆使所述阻尼轮由所述第一状态运动至第二状态，在所述驱动扇叶停止工作时在重力作用下能够驱动所述第二导向杆使所述阻尼轮组件由所述第二状态运动至所述第一状态。
7.进一步地，多个所述第一导向杆围绕所述空白区均匀间隔设置。
8.进一步地，所述框架包括围绕所述空白区设置的主支撑架、第一副支撑架及第二副支撑架，所述第一导向杆导向设置于所述第一副支撑架，所述第二导向杆导向设置于所述第二副支撑架，所述铰接杆设置于所述主支撑架。
9.进一步地，所述主支撑架、第一副支撑架及第二副支撑架均为圆环型支架且同轴设置，且所述副支撑架和所述第二副支撑架分设于所述主支撑架的两侧，所述主支撑架的半径大于所述第一副支撑架及第二副支撑架的半径。
10.进一步地，所述第一导向杆远离所述空白区的一端设置有刚性的连接板，所述连接板和所述第一副支撑架之间设置有第一压簧，所述连接板与所述铰接杆的另一端滑动配合。
11.进一步地，所述固定板为弧形板，所述滚动件为滚珠，且每个所述固定板上设置的至少两个滚珠沿所述与所述主支撑架的环形方向间隔设置。
12.进一步地，所述主支撑架、第一副支撑架及第二副支撑架均包括两部分，且所述主支撑架的两部分一端铰接连接，另一端可拆卸连接。
13.本发明提供的一种基于地质雷达的工程结构检测系统，通过该系统对结构件结构进行检测时，不用像现有技术中需要搭建支撑框架、组装导轨，使用简单方便，降低检测工作的工作量，能够提高检测效率；且定位组件的结构可以适应多种直径的待检测件。
14.其次，通过设置阻尼结构，在完成检测后需要下落时，此时只需将驱动叶片停止工作，在重力的作用下驱动叶片向下下落，驱动铰接杆转动，驱动第二导向杆向靠近空白区的方向运动，直至阻尼轮与待测结构的表面接触，在框架在下落的过程中推动阻尼轮转动，通过阻尼轮产生阻尼作用，从而降低框架下落的速度，使框架可以平稳下落，通过这种设置方式即可以避免驱动叶片的额外工作，节约电能，还可以保证框架可以平稳下落。
附图说明
15.通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
16.图1为本发明提供的一种基于地质雷达的工程结构检测系统中驱动扇叶工作时的俯视结构示意图。
17.图2为本发明提供的一种基于地质雷达的工程结构检测系统中隐藏第一副支撑架及铰接杆的俯视结构示意图。
18.图3为本发明提供的一种基于地质雷达的工程结构检测系统驱动扇叶工作时部分的侧视结构示意图。
19.图4为本发明提供的一种基于地质雷达的工程结构检测系统中驱动扇叶停止工作时部分的侧视结构示意图。
20.图5为本发明提供的一种基于地质雷达的工程结构检测系统中a处的局部放大结构示意图。
21.图6为本发明提供的一种基于地质雷达的工程结构检测系统中b处的局部放大结构示意图。
22.图7为本发明提供的一种基于地质雷达的工程结构检测系统中机构的局部放大结构示意图。
23.图8为本发明提供的一种基于地质雷达的工程结构检测系统中c-c处的截面结构示意图。
24.图9为本发明提供的一种基于地质雷达的工程结构检测系统中摩擦组件的结构示意图。
25.图10为本发明提供的一种基于地质雷达的工程结构检测系统中铰接杆处于伸展状态的结构示意图。
26.图11为本发明提供的一种基于地质雷达的工程结构检测系统中铰接杆处于折叠状态的结构示意图。
具体实施方式
27.下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
28.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
29.为了便于说明，将本发明提供一种基于地质雷达的工程结构检测系统在使用时沿竖直方向上处于框架下方称为下方，处于框架的上方称为上方。
30.实施例一本发明提供一种基于地质雷达的工程结构检测系统，参考图1-图6，作为一种具体的实施方式，该装置包括：框架1，所述框架1的中间形成有空白区；定位组件2，包括围绕所述空白区滑动导向设置于所述框架1的多个第一导向杆21、与多个所述第一导向杆21一一对应设置的多个铰接杆22，所述铰接杆22通过铰接轴23铰接连接于所述框架1，所述铰接轴23与对应的所述第一导向杆21垂直设置，所述第一导向杆21伸入所述空白区的一端设置有固定板24，所述固定板24远离所述第一导向杆21的一面设置间隔设置有至少两个滚动件25，每个所述第一导向杆21的延长线均经过所述空白区的中心；雷达检测组件3，设置于所述固定板24远离所述第一导向杆21的一面；动力组件，包括分设于多个所述铰接杆22远离所述第一导向杆21一端的多个驱动扇叶4；所述驱动扇叶4能够驱动所述铰接杆22转动，以使所述铰接杆22的另一端驱动所述第一导向杆21靠近所述空白区运动，使所述滚动件25抵靠在待检测面上，并在所述滚动件25抵靠在待检测面后能够驱动所述框架沿待检测面上升。
31.进一步地，在所述驱动叶片4停止工作时，在重力作用能够驱动所述铰接杆22转动，使所述铰接杆22的另一端向远离所述第一导向杆的方向运动。
32.具体的，需要说明的是，其中雷达检测组件3为现有技术中常用的地质雷达检测装置，其包括发射器和接收器，通过发射器发射脉冲电磁波，脉冲电磁波到达检测件物体后反射被接收器接收，接收器对接收的电磁波进行分析处理从而获取待检测物体的检测，该技术为本领域常用的技术，本领域的技术人员应当理解；驱动叶片4即为通过驱动马达驱动的叶片，在驱动马驱动叶片转动时能够对铰接杆提供推力，其中叶片转动时的扫封面与铰接轴23平行设置，垂直于扫风面的驱动轴与对应的铰接杆垂直设置；其中空白区为框架1围设形成的区域，参考图4，在对待检测物体检测时将待检测物体置于空白区，此时驱动叶片4没有工作，铰接杆22在重力的作用下向下偏转，此时可以在地面设置支撑架对框架10进行支撑，使驱动叶片4离开地面，可以理解的是，也可以在框架10的下方设置支撑腿(未示出)，对框架进行支撑；然后调整框架的位置使每一个固定板24到达待检测物体的表面距离一致，然后控制驱动叶片4工作，驱动扇叶4推动铰接杆22的端部向上转动，铰接杆22的另一端推动第一导向杆21向靠近空白区的方向运动，从而使设置在固定板24上的滚动件25与待检测物体的表面接触形成定位配合(参考图1、图3中的位置)，同时使雷达检测组件3开始工作，驱动叶片4继续工作，从而驱动框架10沿待检测物体向上运动，实现对待检测物体的检测工作，检测完成后使驱动叶片停止工作或降低功率，使检测系统下降至地面即可，根据需要还可以将框架进行旋转，对待检测物体的其它位置进行再次检测，通过本发明提供的一种基于地质雷达的工程结构检测系统可以对桥墩结构的结构进行检测，不用像现有技术中需要搭建支撑框架、组装导轨，使用简单方便，降低检测工作的工作量，能够提高检测效率；且由于定位组件2的结构可以适应不同直径的待检测件。
33.需要说明的是，其中雷达检测组件3设置子啊滚动件25之间，且滚动件与待检测物体的表面接触的位置高于雷达检测组件3的表面，使雷达检测组件3与待检测物体的表面之间间隔合适的距离，该间隔的距离可以通过调节滚动件25的高度进行调节。
34.进一步地，作为优选的实施方式，参考图1、图2，多个所述第一导向杆11围绕所述空白区均匀间隔设置；通过这种设置方式，一方面可以保证定位组件2的定位精度，且还可以将设置在导向杆11端部的固定板24也为围绕所述空白区均匀间隔设置，从而使多个雷达检测组件3也围绕空白区均匀间隔设置，在对待检测间检测时进行均匀检测，使检测结果可以更为真实的体现待检测间的状况，调高检测的准确性。
35.实施例二在本发明提供一种基于地质雷达的工程结构检测系统对工程结构进行检测时，通过驱动叶片4将框架由低到高进行逐步检测，当框架到达最高点后完成对结构件的一次检测，此时需要调节驱动叶片4的功率降低或者使驱动叶片4停止工作，使框架下落，在调节驱动叶片4功率降低的方法实现框架下落无疑要使驱动叶片使用额外的电能，造成电能不必要的浪费，但使用将驱动叶片4停止工作的方式，会使框架的下落速度过快，安全系数低，针对该问题，本发明提供一种基于地质雷达的工程结构检测系统，作为进一步的改进，该实施例与第一实施例不同之处在于，还包括设置于阻尼机构5，所述阻尼机构5包括与所述铰接杆22一一对应设置的多个第二导向杆51，所述第二导向杆51滑动导向设置于所述框架，所述第二导向杆51伸入所述空白区的一端设置有阻尼轮组件52，所述第二导向杆51的另一端
与所述铰接杆22连接，所述阻尼轮52包括与待测面接触的第一状态和与待测面分离的第二状态，所述驱动扇叶4驱动所述铰接杆22转动时能够驱动所述第二导向杆51使所述阻尼轮52由所述第一状态运动至第二状态，在所述驱动扇叶停止工作时在重力作用下能够驱动所述第二导向杆51使所述阻尼轮组件52由所述第二状态运动至所述第一状态。
36.具体的，参考图3、图4，通过设置阻尼机构5，参考图3，为驱动叶片4工作时的结构示意图，此时为阻尼轮与待测面分离的第二状态，此时阻尼轮52不与待检测结构件9的待测面接触；参考图4，在完成检测后需要下落时，此时只需将驱动叶片4停止工作，在重力的作用下驱动叶片4向下下落，驱动铰接杆22转动，驱动第二导向杆51向靠近空白区的方向运动，直至阻尼轮与待测结构的表面接触，在框架10在下落的过程中推动阻尼轮转动，通过阻尼轮产生阻尼作用，从而降低框架下落的速度，使框架可以平稳下落，通过这种设置方式即可以避免驱动叶片4的额外工作，节约电能，还可以保证框架可以平稳下落。
37.进一步地，参考图3、图4，其中铰接杆22和第二导向杆51的连接方式为：其中铰接杆22上设置有与铰接轴23同轴设置的半驱动盘220，第二导向杆51靠近半驱动盘220的一面设置有齿条，半驱动盘220和第二导向杆51之间设置有第一中间齿轮221和第二中间齿轮222，通过第一中间齿轮221和第二中间齿轮222连接半驱动盘220和第二导向杆51上的齿条，从而在驱动叶片4驱动铰接杆22向上转动时，可以驱动第二导向杆51向远离空白区的方向运动，在铰接杆22在重力的作用下下降时，驱动第二导向杆反向运动，使阻尼轮与待测结构件接触形成阻尼配合。
38.进一步地，可以理解的是，在驱动叶片4停止工作至铰接杆22驱动第二导向杆框架10运动使阻尼轮52与待检测结构件9接触产生阻尼力的过程中需要间隔一定时间t1，而时间t1的长度越短越有利于对框架产生作用，而降低时间t1需要使半驱动盘220与第二中间齿轮222的传动比越小，提高驱动杆驱动第二中间齿轮的运动速度，但是半驱动盘220与第二中间齿轮222的传动比变小时导致传动的力矩变小，因此不能够为阻尼轮52提供足够的按压力，会降低阻尼的效果，为了尽可能的提高阻尼效果，则2.5＞(mg*l1*i*&*μ)/c＞1.2，其中m为单个驱动叶片4与驱动马达的总重量，l1为驱动叶片4的驱动轴与铰接轴23的距离，&为调节系数，取值范围为0.58-0.88，i为半驱动盘220与第二中间齿轮222的传动比，μ为阻尼轮的与结构件的摩擦系数，c为阻尼轮的阻尼系数；通过这种设置方式计算i的取值范围，可以在保证为阻尼轮提高足够的按压力的同时保证铰接杆驱动第二导向杆运动的速度。
39.进一步地，参考图7-图9，作为一种具体的实施方式，阻尼轮52还包括设置在第二导向杆51端部的支撑套520，穿设与支撑套521且与支撑套521同轴设置的转轴520，分设于转轴520至少一端部的摩擦轮522，及设置于支撑套521内侧面上的摩擦件523，摩擦件523与转轴形成摩擦配合，从而在框架下落时，摩擦轮与待检测结构件9表面接触，在摩擦力的作用下驱动摩擦轮523滚动，摩擦轮带动转动520转动，而转轴与摩擦件523之间为摩擦配合，从而阻碍转轴520的转动，从而可以形成阻碍摩擦轮转动的阻尼力。
40.进一步地，作为优选的实施方式，其中摩擦件523为沿支撑套521周向间隔设置的多个条形件523a，转轴520伸入支撑套521内的部分设置有偏心部5201，条形件523a包括设置于支撑套521内侧壁上的壳体5230，面向转轴的一侧设置有开口，壳体内从底部至开口依次设置有压电件5231和弹性块5232，弹性块5232与壳体侧壁之间为滑动配合，通过这种设
置方式，在转轴520转动时驱动偏心部5201转动，偏心部5201能够与弹性块5232接触形成摩擦配合，且能够挤压弹性块5232向壳体5230底部方向滑动，从而对压电件5231产生挤压力，从而在转轴转动的对每一个条形件523a往复挤压，使压电件产生电能，可以实现对框架下落的势能发电进行部分回收，其中弹性块5232可以选用橡胶材质制成。
41.进一步地，通过设置阻尼机构5，还可以检测的开始时将框架10围设在待检测结构件9周围，通过阻尼轮还能够实现对框架10的自动定位作用，不用再调节框架10的位置，更提高了本发明提供一种基于地质雷达的工程结构检测系统的使用便捷性。
42.进一步地，参考图1-图4，作为具体的实施方式，所述框架1包括围绕所述空白区设置的主支撑架10、第一副支撑架11及第二副支撑架12，所述第一导向杆11导向设置于所述第一副支撑架11，所述第二导向杆51导向设置于所述第二副支撑架12，所述铰接杆设置于所述主支撑架10。
43.进一步地，参考图1-图4，作为优选的实施方式，所述主支撑架10、第一副支撑架11及第二副支撑架12均为圆环型支架且同轴设置，且所述副支撑架11和所述第二副支撑架12分设于所述主支撑架10的两侧，所述主支撑架10的半径大于所述第一副支撑架11及第二副支撑架12的半径。需要说明的是，其中第一副支撑架11设置在主支撑架10的上方，第二副支撑架12设置在主支撑架10的下方。
44.具体的，参考图1、图2，图5、图6，其中主支撑架10包括多段弧形杆和多个结构板组件顺次连接而成，第一副支撑架11由多个弧形杆和多个第一导向套110顺次连接而成，同理，第二副支撑架12由多个弧形杆和多个第二导向套110顺次连接而成，结构板组件、第一导向套和第二导向套一一对应设置，第一导向杆导向设置在第一导向套内，第二导向杆导向设置在第二导向套内，其中结构板组件包括平行间隔设置的两个结构板101固定连接而成，而结构板101为自上至下向第二导向套的方向延伸设置，铰接轴23、第一中间齿轮221和第二中间齿轮222均设置于两结构板101之间。
45.进一步地，作为优选的实施方式，所述第一导向杆21远离所述空白区的一端设置有刚性的连接板210，所述连接板210和所述第一副支撑架11之间设置有第一压簧211，所述连接板210与所述铰接杆22的另一端滑动配合。具体的，通过设置连接板210可以提高第一导向杆21的连接面，使铰接杆与第一导向板21之前通过滑动配合，此连接方式结构简单，可以简化整个系统的结构，降低制造成本，通过设置第一压簧211，铰接杆在驱动扇叶4停止工作向下旋转时，在第一压簧211的作用下推动第一导向杆21回到初始位置，从而便于下一次的检测。
46.进一步地，参考图1，作为优选的实施方式，所述固定板24为弧形板，所述滚动件25为滚珠，且每个所述固定板24上设置的至少两个滚珠沿所述与所述主支撑架10的环形方向间隔设置。具体的，通过将固定板24设置为弧形板，从而可以更好的适应待检测结构件的轮廓。
47.进一步地，参考图1、图2，作为优选的实施方式，所述主支撑架10、第一副支撑架11及第二副支撑架12均包括两部分，且所述主支撑架10的两部分一端铰接连接，另一端可拆卸连接。具体的，作为优选的实施方式，其中主支撑架10、第一副支撑架11及第二副支撑架12均平均分隔为两部分，每一部分的主支撑架10、第一副支撑架11通过第一连接杆16固定连接，每一部分的主支撑架10、第二副支撑架12通过第二连接杆13固定连接，两部分的支撑
架10、一端通过销轴14连接，另一端通过扣接件15可拆卸连接，通过这种设置方式，在通过本发明提供的检测系统对结构件进行检测时，可以首先将扣接件15打开，将框架绕销轴14向外侧转动，然后将框架围绕在待检测的结构件9周围，然后将扣接件15扣合连接即可。
48.进一步地，作为进一步的改进，参考图3、图4，在第一副支撑架11远离所述的上表面还设置有支撑杆6，其中支撑杆包括围绕所述空白区均匀间隔设置的多个，且支撑腿6的最上端高于所述铰接杆22位于竖直状态时的另一端，另一端为远离驱动叶片4的一端，参考图10、图11，铰接杆22包括通过第二铰接轴223铰接连接的第一段22a和第二段22b，其中在铰接杆22处于伸展状态时第二段22b抵靠在第一限位面224上，形成限位配合，在铰接杆22处于折叠状态时，第二段22b抵靠在第二限位面225上，且在第一段22a上设置有销孔226，可以在铰接杆处于伸展状态和折叠状态时在销孔226内插接限位销，对铰接杆的状态进行限位保持，通过设置支撑杆6和将铰接杆设置为两部分，可以在对该检测系统运输时通过将支撑杆6支撑进行水平放置，将铰接杆进行折叠，从而便于运输，防止在运输的过程中挤压驱动叶片4。
49.进一步地，本发明提供的一种基于地质雷达的工程结构检测系统的使用方法包括以下步骤，步骤一、将框架10搬运至待检测结构件，然后将铰接杆22由折叠装置转换为伸展状态，并在销孔226内穿入限位销，然后将框架翻转使第二副支撑架12位于框架的最下方；步骤二，松开扣接件15，将框架10打开，将框架10围绕在待检测结构件9周围，然后通过扣接件15将框架扣节，此时摩擦轮523与待检测结构件9表面接触，形成初步定位；步骤三，控制雷达检测组件工作，然后控制驱动扇叶4工作，驱动扇叶4驱动铰接杆的端部向上转动，从而驱动第二导向杆运动时摩擦轮与待检测结构件的表面分离，同时驱动第一导向杆运动，使滚动件25与待检测结构件的表面接触形成定位配合；步骤四，驱动扇叶4继续工作驱动框架10上升，此时通过雷达检测组件对待检测结构件进行检测，直至运动至待检测结构件的最顶端；步骤五，驱动扇叶4停止工作，在重力作用下推动第二导向杆运动使摩擦轮与待检测结构件的表面接触并向待检测结构件的表面施加压力，框架在下落的过程中受到阻尼轮的阻尼力，从而使下落速度减低，缓慢下滑至地面，且在下落的过程中阻尼轮将框架下落的势能转化会电能进行回收；步骤六，根据检测需要将框架绕待检测结构件转动一定角度，然后重复步骤三至步骤五，对未检测的位置进行二次检测，从而完成检测工作。
50.步骤七、检测完成后将框架从待检测结构件取出。
51.以上描述仅为本技术的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本技术中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。