盆式支座转角超声检测仪的制作方法

本实用新型属于公路工程试验检测领域，涉及一种盆式支座转角超声检测仪，具体的涉及一种通过触屏式数据显示仪对超声测距仪下达相应指令来实现对桥梁盆式支座转角的精确快速测量的盆式支座转角超声检测仪。

背景技术：

改革开放后，在经济高速发展的带动下，交通事业也进入迅猛发展阶段。为实现区域间的平衡发展，更好地构建和谐社会，同时缓解城市内的交通压力，跨海大桥、跨江、河大桥以及城市高架桥、立交桥等各种形式的桥梁越来越多。

由于盆式支座具有水平位移量大、转动灵活、重量轻、结构紧凑，构造简单、建筑高度低、加工制造方便和降低造价等优点，在目前桥梁建设中得到了广泛地应用。当下，对运营中桥梁盆式支座的检测方式主要分为两种：一是人工直接进行观察和测量，并进行相应的计算；二是利用简易装置间接对盆式支座进行检测。

而现有技术对桥梁盆式支座的检测具有如下缺点：

由于盆式支座位于桥梁上部结构和下部结构之间，空间狭小且环境昏暗，现下的检测手段具有较多的局限性，实际操作过程中经常出现部分支座无法检测或者检测数据准确度不高的状况。

对比文件1：CN101750250A公开了一种微机控制电液伺服多功能压剪试验机，属材料试验机类。该机包括主机部分、液压系统、控制系统和试件运送小车。主机的机架由机座、丝杠、活动横梁、框架等构成，主机上装有箱形压板，垂直向伺服加载油缸、水平剪切伺服加载油缸、转角伺服加载油缸、同步浮动伺服油缸及横梁升降机构、试验装置。液压系统包括伺服油源、液压油分配器和远程调压系统，控制系统包括工控机、转换板、电液伺服控制柜及测量仪表。该实用新型主要用于桥梁建设中板式、盆式橡胶支座、球形支座的力学性能试验，如单压、压剪及转角试验，亦可对金属、其他非金属、混凝土构件进行单压试验。但是对比文件公开的试验机，主要用于桥梁支座在安装前的力学性能试验，其对盆式转角的测量功能是通过试验机上的位移传感器来实现的，无法实现对桥梁已安装盆式支座的转角测量。

对比文件2：CN104949647A公开一种桥梁盆式支座转角测量仪，包括两个高度测量支架、可伸缩标尺、数据传输线、数据采集仪，两个所述高度测量支架通过可伸缩标尺相接为一个整体；每个高度测量支架由两个长度相同的杆件交叉组成，包括测头、测量杆、手柄和拉压力传感器，所述测头位于所述测量杆的前端，所述拉压力传感器位于所述手柄的尾端；所述拉压力传感器与数据采集仪通过数据传输线连接，实现两者之间的数据传输。该对比文件中对盆式支座的上、下两平面间的距离需要通过伸缩标尺测得，操作起来仍不够方便，且测试效率相对还不够高，测试结果不够准确。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种盆式支座转角超声检测仪，该检测仪主要利用超声测距技术实现对盆式支座转角的测量，能解决现有盆式支座检测工作中的不足并实现桥梁盆式支座转角的精确快速测量，具有测试精度高、测试数据稳定、测试效率高和劳动强度低等特点。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

提供一种盆式支座转角超声检测仪，包括超声测距仪、机械杆和触屏式数据显示仪，所述超声测距仪通过万向轴与机械杆相接，触屏式数据显示仪通过数据线分别与机械杆、超声测距仪连接；

所述超声测距仪包括超声测距传感器一和超声测距传感器二，两超声测距传感器间的距离为固定值L。

进一步地，

所述机械杆包括机械臂一、机械臂二和尾部的数据线插口，触屏式数据显示仪通过数据线与机械杆的数据线插口连接。

进一步地，

所述机械臂一与机械臂二的连接处安装有万向轴，可以通过万向轴旋转。

进一步地，

所述机械臂一、机械臂二均为可伸缩式机械臂，所述机械杆能够通过机械臂一和机械臂二进行伸缩调整长度，并利用万向轴进行旋转，使所述超声测距仪完全贴合在盆式支座的下平面。

进一步地，

所述机械杆内部设有供电装置，以保证整个仪器正常运营。

进一步地，

所述超声测距传感器一和超声测距传感器二之间的距离固定值L能根据测试数据的精度要求进行调整。

进一步地，

所述触屏式数据显示仪内置有超声波控制单元和相应的运算单元。

所述触屏式数据显示仪在检测过程中主要用于控制超声波的发射和接收和盆式支座转角的计算。所述超声测距仪通过数据线将检测的原始数据传输至所述触屏式数据显示仪后，所述触屏式数据显示仪接收超声测距仪测得的原始数据，并利用运算单元计算所测盆式支座的转角并输出。

超声测距仪的超声波的发射和接收由检测人员通过触屏式数据显示仪进行操作。

工作时，检测人员手持本实用新型的机械杆，调整机械臂的长度并利用万向轴进行旋转，将超声测距仪(超声测距传感器一和超声测距传感器二)调整至完全贴合在盆式支座的下平面，超声测距传感器一和超声测距传感器二分别发射超声波测得盆式支座上、下两平面的高度值h1、h2，然后将测得的h1、h2传输至触屏式数据显示仪，触屏式数据显示仪根据相似三角形定理和其内置运算单元，直接得出所测盆式支座转角的度数。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型主要利用超声测距技术实现对盆式支座转角的精确测量，该检测手段不仅测试精度高，测试数据稳定，而且能提高测试效率，降低劳动强度。

2、本实施例中通过设置超声测距传感器一和超声测距传感器二，分别测得盆式支座两点的上下平面的高度值h1、h2，并结合超声测距传感器一和超声测距传感器二所处的两点间的距离L，便可计算得出盆式支座转角的度数，操作简单且测试精度高、快速。

3、本实用新型中的机械臂一和机械臂二均为可伸缩机械臂，并且通过万向轴连接，可以根据实际测量情景进行调整，使超声测距仪能完全贴合在盆式支座的下平面上，使得测量的数据更加精准。也能适应盆式支座空间狭小且环境昏暗的测量环境。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例盆式支座转角超声检测仪的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中的超声测距仪的工作原理示意图；

图3为本实用新型实施例中盆式支座的转角计算示意图；

附图标记说明：

1、超声测距仪；2、机械杆；3、触屏式数据显示仪；

1-1、超声测距传感器一；1-2、超声测距传感器二；2-1、机械臂一；2-2、机械臂二；2-3、数据线插口；

L-两超声测距传感器间距离的固定值；θ－盆式支座的转角；

h1、h2－盆式支座上、下两平面间的相对高度值。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对实用新型进一步说明，但不用来限制本实用新型的范围。

实施例1

如图1-3所示，本实施例提供一种盆式支座转角超声检测仪，包括超声测距仪1、机械杆2和触屏式数据显示仪3，超声测距仪1通过万向轴与机械杆2相接，触屏式数据显示仪3通过数据线分别与机械杆2、超声测距仪1连接；

本实施例中，超声测距仪1包括超声测距传感器一1-1和超声测距传感器二1-2，两超声测距传感器间的距离为固定值L。

本实施例中，机械杆2包括机械臂一2-1、机械臂二2-2和尾部的数据线插口2-3，触屏式数据显示仪3通过数据线与机械杆2的数据线插口2-3连接。

机械臂2-1与机械臂二2-2的连接处安装有万向轴。

为了保证整个仪器正常运营，机械杆2内部设有供电装置。

机械臂一2-1、机械臂二2-2均为可伸缩式机械臂，机械杆1能够通过机械臂进行伸缩调整长度，并利用万向轴进行旋转，使所述超声测距仪1完全贴合在盆式支座的下平面。

超声测距传感器一1-1和超声测距传感器二1-2之间的距离固定值L能根据测试数据的精度要求进行调整。

触屏式数据显示仪3内置有超声波控制单元和相应的运算单元。

本实施例中，触屏式数据显示仪3在检测过程中主要用于控制超声波的发射和接收和盆式支座转角的计算。超声测距仪1通过数据线将检测的原始数据传输至触屏式数据显示仪3后，触屏式数据显示仪3接收超声测距仪1测得的原始数据，并利用运算单元计算所测盆式支座的转角并输出。

工作时，检测人员手持仪器的机械杆2，调整机械臂一2-1、机械臂二2-2的长度并利用万向轴进行旋转，将超声测距仪1(超声测距传感器一1-1和超声测距传感器二1-2)调整至完全贴合在盆式支座的下平面，超声测距传感器一1-1和超声测距传感器二1-2分别发射超声波测得盆式支座上、下两平面的高度值h1、h2，然后将测得的h1、h2传输至触屏式数据显示仪，触屏式数据显示仪根据相似三角形定理和其内置运算单元，直接得出所测盆式支座转角的度数。

如图2所示，根据超声波测距原理，测量开始时，位于盆式支座下平面上的超声测距仪发出超声波并启动定时器，超声波传播直至遇到障碍物(盆式支座的上平面)反射回来，被反射回来的超声波被超声测距仪接收并关闭定时器，超声测距仪根据声速及超声波在盆式支座上、下平面间来回传播的时间，便可得出上、下平面之间的相对高度。根据这一原理，因此，超声测距传感器一1-1和超声测距传感器二1-2可分别测得他们所处盆式支座位置的上、下平面之间的相对高度h1、h2。

如图3所示，根据盆式支座转角的计算公式为：θ＝arctan(|h1-h2|/L)，触屏式数据显示仪根据测得的h1、h2并结合超声测距传感器一1-1和超声测距传感器二1-2之间的距离L，便可测得盆式支座的转角θ。

在检测操作过程中，由于机械臂一2-1和机械臂二2-2均为可伸缩机械臂，并且通过万向轴连接，可以根据实际测量情景进行调整，使超声测距仪1能完全贴合在盆式支座的下平面上，使得测量的数据更加精准；也能适应盆式支座空间狭小且环境昏暗的测量环境。

本实施例中的盆式支座转角超声检测仪主要利用超声测距技术实现对盆式支座转角的精确测量，具体是通过设置超声测距传感器一和超声测距传感器二，分别测得盆式支座两点的上下平面的高度值h1、h2，并结合超声测距传感器一和超声测距传感器二所处的两点间的距离L，便可计算得出盆式支座转角的度数，操作简单且测试精度高、快速。

该检测手段不仅测试精度高，测试数据稳定，而且能提高测试效率，降低劳动强度。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。