一种敲击扫描式桥梁损伤检测车的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种敲击扫描式桥梁损伤检测车，能够实现便捷地运载测试车的目的。该敲击扫描式桥梁损伤检测车包括：用于运载所述测试车的拖车；所述拖车上设置有升降机构，所述升降机构用于：在运载所述测试车之前，控制所述测试车上升到指定位置，以使得在运载过程中所述测试车与运载路面间隔设置；在检测桥梁前，控制所述测试车落下，以使得在检测桥梁时所述测试车能够在待测桥梁上移动；所述拖车上还设置有牵引装置，所述牵引装置与外部牵引车连接，以使得在检测桥梁时，所述拖车在所述外部牵引车的牵引下拖动所述测试车在待测桥梁上移动；在非检测桥梁时，所述拖车在所述外部牵引车的牵引下运载所述测试车。
【专利说明】
一种敲击扫描式桥梁损伤检测车
技术领域
[0001]本实用新型涉及桥梁损伤检测技术领域，特别是涉及一种敲击扫描式桥梁损伤检测车。
【背景技术】
[0002]伴随着科技的进步以及交通运输需求的提高，各式公路及轨道交通用桥梁的数量飞速增长，这些桥梁在使用的过程中，不断受到温度变化、强风、降雨等外界环境的侵蚀，同时受到车辆载荷、车辆冲击的长期反复作用，并且部分桥梁还会遭到洪水、地震等自然灾害的损伤，随着使用年限的增加，桥梁普遍出现不同程度的疲劳效应和老化现象，桥体累积了大量的外界损伤，导致很多桥梁成为一定意义上的危桥，国内外的桥梁均出现过大量的垮塌实例，严重的威胁到了人们的生命安全和财产安全，所以，实时有效地对桥梁进行损伤检测十分重要。
[0003]近年来，针对上述技术问题，研制开发了一种敲击扫描式桥梁损伤检测的技术方案，能够高精度的完成桥梁检测，通过对桥梁施加敲击载荷，同时采集桥梁的响应信号，来检测桥梁损伤。然而，现有的桥梁损伤检测装置携带不便，在运载时需要专门的运载设备，造成了资源的严重浪费，因此，如何快速高效地将桥梁损伤检测装置运载到桥梁现场成为亟待解决的技术问题。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型提供一种结构新颖的敲击扫描式桥梁损伤检测车，能够实现便捷地运载测试车的目的。
[0005]本实用新型提供的敲击扫描式桥梁损伤检测车，包括对待测桥梁施加敲击载荷的测试车以及用于收集待测桥梁传递到所述测试车上的敲击载荷的响应信号的信号采集装置，还包括:
[0006]用于运载所述测试车的拖车；
[0007]所述拖车上设置有升降机构，所述升降机构用于:在运载所述测试车之前，控制所述测试车上升到指定位置，以使得在运载过程中所述测试车与运载路面间隔设置;在检测桥梁前，控制所述测试车落下，以使得在检测桥梁时所述测试车能够在待测桥梁上移动；
[0008]所述拖车上还设置有牵引装置，所述牵引装置与外部牵引车连接，以使得在检测桥梁时，所述拖车在所述外部牵引车的牵引下拖动所述测试车在待测桥梁上移动;在非检测桥梁时，所述拖车在所述外部牵引车的牵引下运载所述测试车。
[0009]可选地，所述拖车包括一个前车轮和两个后车轮，所述拖车上还设置有控制所述前车轮升降的摇臂，所述摇臂用于:在运载所述测试车之前，控制所述前车轮落下;在检测桥梁前，控制所述前车轮升起。
[0010]可选地，所述升降机构包括限位架和限位杆，在非检测桥梁时，所述限位架与所述限位杆配合托起所述测试车。
[0011]可选地，所述升降机构还包括至少四根沿竖直方向设置的升降导向柱，每根所述升降导向柱与所述限位架连接，以使得所述限位架在所述升降机构的驱动下沿竖直方向上升或下降，进而使得所述限位架上的所述测试车沿竖直方向上升或下降。
[0012]可选地，所述拖车上还设置有传动杆，所述传动杆用于连接所述测试车和所述拖车，在检测桥梁时传递所述拖车施加给所述测试车向前移动的动力。
[0013]可选地，所述测试车包括水平板，所述水平板与所述传动杆连接。
[0014]可选地，所述测试车上设置有敲击装置，所述敲击装置产生敲击载荷，通过所述测试车将敲击载荷传递至待测桥梁。
[0015]可选地，所述敲击扫描式桥梁损伤检测车还包括:功率放大器，敲击信号经所述功率放大器放大后传递给所述敲击装置。
[0016]可选地，所述测试车上还设置有加强环，所述敲击装置环形固定在所述加强环上，所述加强环传递所述敲击装置产生敲击载荷。
[0017]可选地，所述测试车上还设置有加速度传感器，所述加速度传感器用于拾取待测桥梁传递到所述测试车上的敲击载荷的响应信号;所述信号采集装置连接于所述加速度传感器，收集所述加速度传感器拾取到的响应信号。
[0018]在本实用新型中，敲击扫描式桥梁损伤检测车包括用于运载测试车的拖车，该拖车上设置有升降机构，升降机构用于在运载测试车之前，控制测试车上升到指定位置，以使得在运载过程中测试车与运载路面间隔设置;在检测桥梁前，控制测试车落下，以使得在检测桥梁时测试车能够在待测桥梁上移动;并且，该拖车上还设置有牵引装置，牵引装置与外部牵引车连接，以使得在检测桥梁时，拖车在外部牵引车的牵引下拖动测试车在待测桥梁上移动;在非检测桥梁时，拖车在外部牵引车的牵引下运载测试车。由此可见，本实用新型能够利用拖车来实现测试车的运载，结构简单，能够提高桥梁损伤检测的效率。
[0019]根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。
【附图说明】
[0020]后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中:
[0021]图1为根据本实用新型一个实施例的敲击扫描式桥梁损伤检测车的结构示意图；
[0022]图2为根据本实用新型一个实施例的敲击扫描式桥梁损伤检测车中测试车的结构示意图；
[0023]图3为根据本实用新型一个实施例的拖车上设置的传动杆的结构示意图。
[0024]图中:敲击扫描式桥梁损伤检测车I，测试车10，信号采集装置11，拖车12，升降机构121，牵引装置122，敲击扫描式桥梁损伤检测车I的前车轮123，敲击扫描式桥梁损伤检测车I的后车轮124，摇臂125，限位架1211，限位杆1212，升降导向柱1213，传动杆126，支杆1261，转动轴1262，功率放大器13，水平板101，敲击装置102，测试车10的前车轮103，测试车10的后车轮104，加强环105。
【具体实施方式】
[0025]为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种结构新颖的敲击扫描式桥梁损伤检测车。参见图1或图2，本实用新型提供的敲击扫描式桥梁损伤检测车I，包括对待测桥梁施加敲击载荷的测试车10以及用于收集待测桥梁传递到测试车10上的敲击载荷的响应信号的信号采集装置U，信号采集装置11可以将收集的桥梁响应信号输送至信号处理系统加以处理分析，得到桥梁损伤信息。
[0026]进一步地，本实用新型提供的敲击扫描式桥梁损伤检测车I还包括:用于运载测试车10的拖车12。拖车12上设置有升降机构121，升降机构121用于:在运载测试车1之前，控制测试车10上升到指定位置，以使得在运载过程中测试车10与运载路面间隔设置;在检测桥梁前，控制测试车10落下，以使得在检测桥梁时测试车10能够在待测桥梁上移动；
[0027]拖车12上还设置有牵引装置122，牵引装置122与外部牵引车(图中未示出)连接，以使得在检测桥梁时，拖车12在外部牵引车的牵引下拖动测试车10在待测桥梁上移动;在非检测桥梁时，拖车12在外部牵引车的牵引下运载测试车10。
[0028]在本实用新型的可选实施例中，如图1所示，拖车12可以包括一个前车轮123和两个后车轮124，拖车12上还设置有控制前车轮123升降的摇臂125，摇臂125用于:在运载测试车10之前，控制前车轮123落下;在检测桥梁前，控制前车轮123升起。由于拖车12在运载测试车10之前，升降机构121将测试车10上升到指定位置，将前车轮123落下能够保证检测车I的稳定性。在实际应用中，在运载测试车10之前，可以先由摇臂125控制前车轮123落下，然后由升降机构121控制测试车10上升到指定位置。在检测桥梁时，升降机构121控制测试车10落下，此时可以由摇臂125控制前车轮123升起，以便测试车10对待测桥梁进行检测。
[0029]在本实用新型的可选实施例中，如图1所示，升降机构121包括限位架1211和限位杆1212，在非检测桥梁时，限位架1211与限位杆1212配合托起测试车10。在实际应用中，如图1所示，可以利用两根限位杆1212和限位架1211配合托起测试车10。
[0030]在本实用新型的可选实施例中，如图1所示，升降机构121还包括至少四根沿竖直方向设置的升降导向柱1213(图1中示出了三根升降导向柱)，每根升降导向柱1213与限位架1211连接，以使得限位架1211在升降机构121的驱动下沿竖直方向上升或下降，进而使得限位架1211上的测试车10沿竖直方向上升或下降。
[0031 ]在本实用新型的可选实施例中，如图1所示，拖车12上还设置有传动杆126，传动杆126用于连接测试车10和拖车12，在检测桥梁时传递拖车12施加给测试车10向前移动的动力。如图1或图2所示，测试车1包括水平板1I，水平板1I与传动杆126连接。在实际应用中，传动杆126可以可拆卸的安装在测试车10的水平板101上，传动杆126也可以焊接在测试车10的水平板101上，本实用新型对此不做限制。
[0032]如图3所示，传动杆126包括支杆1261和转动轴1262，当测试车10沿竖直方向上升或下降时，支杆1261可以在转动轴1262上转动。
[0033]在本实用新型的可选实施例中，如图2所示，测试车10上设置有敲击装置102，敲击装置102产生敲击载荷，通过测试车10将敲击载荷传递至待测桥梁。敲击装置102可以为激振器，例如JKZ系列激振器，激振器固设于测试车10上，更具体的说，激振器包括有底座和机身，底座固接于测试车10上，且最好为无缝固接，激振器机身设置于底座上，激振器已为常规器件，市面上有多种规格，可根据实际检测需要进行选择，关于激振器的内部结构及功能不再详细说明。
[0034]在本实用新型的可选实施例中，如图1所示，敲击扫描式桥梁损伤检测车I还包括功率放大器13，敲击信号经功率放大器13放大后传递给敲击装置102。在实际应用中，将敲击控制装置(图中未示出)与功率放大器13连接，敲击控制装置生成敲击信号经功率放大器13放大后传递给敲击装置102。敲击控制装置可以设置在外部牵引车(图中未示出)中，与外部牵弓I车整合为一体，以提高集成化程度。
[0035]在本实用新型的可选实施例中，如图2所示，测试车10除了具有承载的作用外，如上所述，其还起到传递敲击载荷的作用，所以，测试车10本身应经过特殊设计以降低或者完全消除对敲击载荷的缓冲作用和干扰，使敲击载荷能够完整有效地传递到待测桥梁，例如在本实施例中，测试车10包括有水平板101 (即车身)和车轮，其中水平板101可为刚性，水平板101材料可优选为钢材，水平板101的各个零部件之间采用固接方式连接，并且各部件紧密贴合，以降低或者消除水平板101各零部件之间产生碰撞而干扰敲击载荷的传递。水平板101本身设计为刚性悬挂装置，从而不会缓冲减弱敲击载荷。水平板101的重量不宜过轻，以免敲击时产生跳动。另外，水平板101的重量以及构造也应经过特定设计，在设计和生产的过程中，根据水平板101的重量以及结构就确定了测试车10本身的固有频率，在敲击装置102施加敲击载荷时，应注意敲击载荷的频率，避免测试车10产生共振现象。
[0036]车轮也为刚性车轮，设置于水平板101下方或两侧，其选材优选的可为钢材，以具有良好的抗冲击性能和敲击载荷传递性能，车轮外缘无塑胶轮胎等缓冲部件，也就是说车轮为刚性轮盘(如钢制轮盘)，刚性轮盘直接接触待测桥梁的表面，以最直接有效的向待测桥梁传递敲击载荷。本实施例中，测试车10的车轮包括有前车轮103和后车轮104，前车轮103设有一个，后车轮104设有两个，前车轮103位于测试车10的纵向水平板101轴线上，两个后车轮104对称的设于水平板101轴线的两侧，前车轮103和两个后车轮104形成等腰三角形，从而使测试车10的移动更加稳定，并且当水平板101承受敲击载荷时，测试车10依然能够稳定前行，不发生跳动或者颠簸。当然，测试车10车轮的数量及布设方式可根据实际测量环境灵活设计，本领域技术人员可根据上述公开内容变通设计出其他的方案，但均应属于本实用新型的保护范围。
[0037]在本实用新型的可选实施例中，如图2所示，测试车10的水平板101上还设置有加强环105，敲击装置102环形固定在加强环105上，加强环105能够提高测试车10的刚度，能够均匀传递敲击装置102产生敲击载荷。
[0038]在本实用新型的可选实施例中，测试车10上还设置有加速度传感器(图中未示出)，加速度传感器用于拾取待测桥梁传递到测试车10上的敲击载荷的响应信号;信号采集装置11连接于加速度传感器，收集加速度传感器拾取到的响应信号。在实际应用中，还可以采用其他传感器拾取待测桥梁传递到测试车10上的敲击载荷的响应信号，如速度传感器、位移传感器等，本实用新型对此不做限制。
[0039]信号采集装置11可以将收集的桥梁响应信号输送至信号处理系统加以处理分析，得到桥梁损伤信息。信号处理系统即为本发明人所设计的能够处理加速度传感器拾取的检测信号得出桥梁损伤信息的计算机系统，计算机系统可以安装在PC终端。为了获得高质量的测量数据，所述的信号采集装置11可为高精度的数据采集卡，数据采集卡可整合至上述的牵引车辆内部，关于高精度数据采集卡，已为市面上的常规零件，故不再详细说明。
[0040]在本实用新型的可选实施例中，还可以为敲击扫描式桥梁损伤检测车I设计外壳(图中未示出)，可以将升降机构121的开关设置在外壳上，例如，绿色开关为控制测试车10上升、红色开关为控制测试车10落下。外壳的侧面还设置有监测终端，以实时监测检测对象(如待测桥梁)周边环境;外壳的下方还设置有地面检测终端，以实时监测地面周边环境。敲击扫描式桥梁损伤检测车I内还设置有控制面板，包括各种电源开关(如高压电充电口、低压电充电口、激振器电源、PC终端电源、升降机构电机电源、加速度传感器电源等)、摄像头开关等，开启外壳的后门即可看到。
[0041]至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
【主权项】
1.一种敲击扫描式桥梁损伤检测车，包括对待测桥梁施加敲击载荷的测试车以及用于收集待测桥梁传递到所述测试车上的敲击载荷的响应信号的信号采集装置，其特征在于，还包括: 用于运载所述测试车的拖车； 所述拖车上设置有升降机构，所述升降机构用于:在运载所述测试车之前，控制所述测试车上升到指定位置，以使得在运载过程中所述测试车与运载路面间隔设置;在检测桥梁前，控制所述测试车落下，以使得在检测桥梁时所述测试车能够在待测桥梁上移动； 所述拖车上还设置有牵引装置，所述牵引装置与外部牵引车连接，以使得在检测桥梁时，所述拖车在所述外部牵引车的牵引下拖动所述测试车在待测桥梁上移动;在非检测桥梁时，所述拖车在所述外部牵引车的牵引下运载所述测试车。2.根据权利要求1所述的敲击扫描式桥梁损伤检测车，其特征在于，所述拖车包括一个前车轮和两个后车轮，所述拖车上还设置有控制所述前车轮升降的摇臂，所述摇臂用于:在运载所述测试车之前，控制所述前车轮落下;在检测桥梁前，控制所述前车轮升起。3.根据权利要求1所述的敲击扫描式桥梁损伤检测车，其特征在于，所述升降机构包括限位架和限位杆，在非检测桥梁时，所述限位架与所述限位杆配合托起所述测试车。4.根据权利要求3所述的敲击扫描式桥梁损伤检测车，其特征在于，所述升降机构还包括至少四根沿竖直方向设置的升降导向柱，每根所述升降导向柱与所述限位架连接，以使得所述限位架在所述升降机构的驱动下沿竖直方向上升或下降，进而使得所述限位架上的所述测试车沿竖直方向上升或下降。5.根据权利要求1所述的敲击扫描式桥梁损伤检测车，其特征在于，所述拖车上还设置有传动杆，所述传动杆用于连接所述测试车和所述拖车，在检测桥梁时传递所述拖车施加给所述测试车向前移动的动力。6.根据权利要求5所述的敲击扫描式桥梁损伤检测车，其特征在于，所述测试车包括水平板，所述水平板与所述传动杆连接。7.根据权利要求1所述的敲击扫描式桥梁损伤检测车，其特征在于，所述测试车上设置有敲击装置，所述敲击装置产生敲击载荷，通过所述测试车将敲击载荷传递至待测桥梁。8.根据权利要求7所述的敲击扫描式桥梁损伤检测车，其特征在于，还包括:功率放大器，敲击信号经所述功率放大器放大后传递给所述敲击装置。9.根据权利要求7或8所述的敲击扫描式桥梁损伤检测车，其特征在于，所述测试车上还设置有加强环，所述敲击装置环形固定在所述加强环上，所述加强环传递所述敲击装置产生敲击载荷。10.根据权利要求1所述的敲击扫描式桥梁损伤检测车，其特征在于，所述测试车上还设置有加速度传感器，所述加速度传感器用于拾取待测桥梁传递到所述测试车上的敲击载荷的响应信号;所述信号采集装置连接于所述加速度传感器，收集所述加速度传感器拾取到的响应信号。
【文档编号】G01N29/04GK205620361SQ201620448259
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年5月17日
【发明人】卢山, 孙耀国, 郭河, 杨小刚, 刘丹星
【申请人】中国路桥工程有限责任公司, 清华大学