一种混凝土微裂缝检测系统的制作方法

1.本发明属于混凝土检测技术领域，具体涉及一种混凝土微裂缝检测系统。


背景技术：

2.混凝土技术广泛应用于公路、桥梁、工程、地下隧道和各类建筑领域，在冲击荷载、疲劳荷载以及外界环境的长期作用下，加之混凝土材料自身性能存在一定的缺陷，因此水泥混凝土开裂是难以避免的现象，水泥混凝土结构在温度应力、碳化、干湿交替、环境水侵蚀及荷载等因素作用下，会产生不同状态的裂缝，其表面和微观裂缝可继续发展成为具有破坏性的深层和贯穿性宏观裂缝，破坏公路、桥梁、工程、地下隧道和各类建筑结构的整体性，改变受力条件，会造成重大安全隐患。
3.目前，在利用激光超声技术(激光超声是一种非接触，高精度，无损伤的新型超声检测技术，它利用激光脉冲在被检测工件中激发超声波，并用激光束探测超声波的传播，从而获取工件信息)检测混凝土微裂缝时，由于混凝土检测材料和检测装置之间位置相对固定等而无法进行旋转，每次仪器设定好后检测仅限于一个点或面，从而不方便对混凝土上出现的微裂缝进行全面的检测，且检测时，操作不便效率低下，会投入大量人力物力。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种混凝土微裂缝检测系统，便于对混凝土检测材料表面的微裂缝进行全面高效检测。
5.为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：
6.一方面，本发明提供了一种混凝土微裂缝检测系统，包括用于承载待检测混凝土检测材料的混凝土承载装置和用于发射激光脉冲检测待检测混凝土检测材料的激光超声检测装置，所述混凝土承载装置配置有一个固定安装在承载桌顶面的防护筒，所述防护筒上部可平面转动的设置有一个用于夹持定位和平面旋转待检测混凝土检测材料的旋转定位机构。
7.进一步的，所述旋转定位机构包括旋转组件、缓冲组件和抵压定位组件，所述旋转组件一端旋转活动的穿插于所述防护筒中，另一端固定连接用于承载缓冲和夹持定位待检测混凝土检测材料的所述缓冲组件和所述抵压定位组件。
8.进一步的，所述旋转组件包括控制器、步进电机、转杆和u型块，所述控制器固定设置于所述承载桌上且分别与所述步进电机和所述激光超声检测装置电性连接，所述步进电机穿设于所述防护筒内，以及所述步进电机的输出轴通过所述转杆在所述防护筒顶部上方处固定连接所述u型块。
9.进一步的，所述u型块的外侧底部开设有活动槽，所述活动槽活动的套设于所述防护筒顶端，且所述活动槽内顶壁与所述转杆固定连接；
10.所述u型块的u形内侧底部开设有两个用于安置所述缓冲组件的固定槽，所述u型块的u形侧壁上安装有相向成对配置的所述抵压定位组件。
11.进一步的，所述缓冲组件包括伸缩杆、弹簧和u型卡座，所述伸缩杆的一端固定连接于所述固定槽内底壁，另一端固定连接于所述u型卡座底部，所述弹簧穿套于所述伸缩杆外表面且所述弹簧顶端与所述u型卡座底部固定连接。
12.进一步的，所述u型卡座底部四周设置有向下凸起的橡胶块。
13.进一步的，所述抵压定位组件包括手动螺栓、固定块和橡胶垫，所述手动螺栓以螺纹连接方式穿设所述u型块的u型侧壁，并在靠近所述u形侧壁内侧一端上固定连接所述固定块，所述固定块上用于夹持待检测混凝土检测材料的侧面上固定设置所述橡胶垫。
14.进一步的，所述激光超声检测装置包括激光超声检测仪、计算机控制模块、波长处理模块、图像处理模块、显示模块和电源模块，所述激光超声检测仪与计算机控制模块之间电连接，所述计算机控制模块分别电连接所述波长处理模块、图像处理模块、显示模块、电源模块和所述控制器。
15.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：
16.本发明提供的混凝土微裂缝检测系统，通过配置用于承载待检测混凝土检测材料的混凝土承载装置和用于发射激光脉冲检测待检测混凝土检测材料的激光超声检测装置，并且混凝土承载装置配置有一个固定安装在承载桌顶面的防护筒，防护筒上部可平面转动的设置有一个用于夹持定位和平面旋转待检测混凝土检测材料的旋转定位机构，利用旋转定位机构承载并转动待检测混凝土检测材料等材料，同时利用激光超声检测装置向待检测混凝土检测材料等材料发射激光脉冲进行表面裂纹检测，从而检测出混凝土检测材料是否出现微裂缝，进而方便对混凝土检测材料侧表面进行全面全方位的微裂缝检测，且能节省大量的人力物力，提高检测效率，以及检测过程稳定可靠。
附图说明
17.图1为本发明主视立体图；
18.图2为本发明半剖立体图；
19.图3为本发明图2中a处放大图；
20.图4为本发明旋转定位机构立体图；
21.图5为本发明图4中b处放大图；
22.图6为本发明旋转定位机构与检测系统流程图。
23.图中：
24.1、承载桌；2、防护筒；3、旋转定位机构；301、步进电机；302、转杆；303、u型块；3031、活动槽；3032、固定槽；3033、螺纹孔；304、伸缩杆；305、弹簧；306、u型卡座；307、橡胶块；308、手动螺栓；309、固定块；310、橡胶垫；311、控制器；4、混凝土检测材料；5、激光超声检测装置；501、激光超声检测仪；502、计算机控制模块；503、波长处理模块；504、图像处理模块；505、显示模块；506、电源模块。
具体实施方式
25.下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
26.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
27.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
28.实施例
29.如图1所示，本发明实施例中提供了一种混凝土微裂缝检测系统，包括用于承载待检测混凝土检测材料的混凝土承载装置和用于发射激光脉冲检测待检测混凝土检测材料的激光超声检测装置，混凝土承载装置配置有一个固定安装在承载桌1顶面的防护筒2，防护筒2上部可平面转动的设置有一个用于夹持定位和平面旋转待检测混凝土检测材料4的旋转定位机构。
30.具体的，混凝土微裂缝检测系统包括承载桌1，承载桌1的顶端固定安装有防护筒2，承载桌1内部和防护筒2的内部均设置有旋转定位机构3，旋转定位机构3的内部设置有混凝土检测材料4，旋转定位机构3用于夹持定位混凝土检测材料4和自动旋转混凝土检测材料4。其中，混凝土检测材料4可以为长条形混凝土试块等。
31.旋转定位机构3电连接有激光超声检测装置5，激光超声检测装置5与旋转定位机构3配合既能方便对混凝土检测材料4进行微裂缝检测，又能节省大量的人力物力。
32.具体的，承载桌1的顶端内部开设有活动孔，活动孔的内腔与旋转定位机构3之间活动连接。
33.本实施例中，在承载桌1顶端内部开设活动孔，从而方便旋转定位机构3在承载桌1内部进行运行。
34.具体的，旋转定位机构3包括旋转组件、缓冲组件以及抵压定位组件，旋转组件与承载桌1的内部之间活动连接，旋转组件与缓冲组件之间固定连接，旋转组件与抵压定位组件之间活动连接，旋转组件、缓冲组件以及抵压定位组件均与混凝土检测材料4之间活动连接。
35.本实施例中，旋转定位机构3由旋转组件、缓冲组件以及抵压定位组件组成，其中旋转组件与承载桌1的内部活动连接，旋转组件与缓冲组件固定连接，旋转组件与抵压定位组件活动连接，旋转组件、缓冲组件以及抵压定位组件均与混凝土检测材料4活动连接，从而方便旋转组件带动缓冲组件上的混凝土检测材料4和抵压定位组件抵压定位住的混凝土检测材料4进行旋转，进而方便对混凝土检测材料4进行微裂缝检测。
36.具体的，旋转组件包括步进电机301，步进电机301与承载桌1的底端之间固定连接，步进电机301电连接有控制器311，控制器311与承载桌1的底端之间固定连接，控制器
311与激光超声检测装置5之间电连接，步进电机301的输出轴上固定安装有转杆302，转杆302的外表面与承载桌1内部开设的活动孔内腔之间活动连接，转杆302的外表面与防护筒2的内腔之间活动连接，转杆302远离步进电机301的一端固定安装有u型块303，u型块303的内部与防护筒2之间活动连接，u型块303的内部与缓冲组件之间固定连接，u型块303的内部与抵压定位组件之间活动连接。
37.本实施例中，控制器311采用plc。通过激光超声检测装置5控制固定在承载桌1底端的控制器311，控制器311控制固定在承载桌1底端的步进电机301进行启动，此时步进电机301的输出轴带动固定在输出轴上的转杆302进行转动，且在承载桌1内部开设的活动孔内腔、固定在承载桌1顶端的防护筒2内腔进行转动，转杆302带动固定在转杆302顶端的u型块303进行转动，且位于u型块303底端内部的防护筒2与u型块303内部之间活动连接，u型块303带动缓冲组件上的混凝土检测材料4和抵压定位组件抵压定位住的混凝土检测材料4进行转动，从而方便对混凝土检测材料4进行微裂缝检测。
38.具体的，u型块303的底端内部开设有活动槽3031，活动槽3031的内腔与防护筒2之间活动连接，活动槽3031的内腔顶壁与转杆302远离步进电机301的一端之间固定连接。
39.本实施例中，在u型块303底端内部开设活动槽3031，从而方便防护筒2在u型块303内部转动以及方便转杆302带动u型块303进行转动。
40.具体的，u型块303的内侧底壁内部开设有固定槽3032，固定槽3032的内腔底壁与缓冲组件之间固定连接。
41.本实施例中，在u型块303内侧底壁内部开设固定槽3032，从而方便在缓冲组件固定在u型块303内部。
42.具体的，缓冲组件包括伸缩杆304，伸缩杆304的底端与固定槽3032的内腔底壁之间固定连接，伸缩杆304的顶端固定安装有u型卡座306，伸缩杆304的外表面套接有弹簧305，弹簧305的一端与u型卡座306之间固定连接，u型卡座306的内侧与混凝土检测材料4之间活动卡接，u型卡座306的底端固定安装有橡胶块307，橡胶块307与u型块303内侧底壁之间活动连接。
43.本实施例中，通过把混凝土检测材料4卡接在固定在伸缩杆304顶端的u型卡座306内侧，此时混凝土检测材料4对u型卡座306对产生挤压，而固定在u型卡座306的底端的伸缩杆304进行缩短，套接在伸缩杆304外表面的弹簧305发生弹性形变，u型卡座306在u型块303内侧向固定槽3032底壁移动，直到固定在u型卡座306底端的橡胶块307与u型块303内侧底壁接触，从而方便在放置混凝土检测材料4时对混凝土检测材料4起到了缓冲防护的作用。
44.具体的，u型块303的外表面开设有螺纹孔3033，螺纹孔3033的内腔与抵压定位组件之间活动连接。
45.本实施例中，在u型块303外表面开设螺纹孔3033，从而方便抵压定位组件在u型块303内部移动，进而方便抵压定位组件抵压固定住混凝土检测材料4。
46.具体的，抵压定位组件包括手动螺栓308，手动螺栓308与螺纹孔3033的内腔之间螺纹连接，手动螺栓308的一端固定安装有固定块309，固定块309远离手动螺栓308的一侧固定安装有橡胶垫310，橡胶垫310与混凝土检测材料4之间活动连接。
47.本实施例中，通过旋转螺纹连接在螺纹孔3033内腔的手动螺栓308，此时手动螺栓308在u型块303外表面开设的螺纹孔3033内腔进行螺纹移动，螺纹移动的手动螺栓308带动
固定在手动螺栓308一端固定的固定块309、固定在固定块309一侧的橡胶垫310进行移动，且向混凝土检测材料4方向靠近，直到固定在固定块309一侧的橡胶垫310抵压固定住混凝土检测材料4，从而防止旋转检测混凝土检测材料4时混凝土检测材料4出现倾倒的现象。
48.具体的，激光超声检测装置5包括激光超声检测仪501，激光超声检测仪501与计算机控制模块502之间电连接，计算机控制模块502电连接有波长处理模块503，计算机控制模块502电连接有电源模块506，计算机控制模块502电连接有图像处理模块504，计算机控制模块502电连接有显示模块505，计算机控制模块502与控制器311的输入端之间电连接。
49.本实施例中，激光超声检测仪501型号为pl-200pe，其工作原理为利用激光脉冲在被检测工件中激发超声波，并用激光束探测超声波的传播，从而获取工件信息；通过控制计算机控制模块502，计算机控制模块502控制并启动激光超声检测仪501，激光超声检测仪501对旋转定位机构3固定住的混凝土检测材料4进行检测，此时激光超声检测仪501发出激光脉冲。
50.当激光入射到混凝土检测材料4上时，所产生的超声波以不同的类型传播出去，而激光超声检测仪501把混凝土检测材料4产生的波长和混凝土检测材料4工件信息传递到计算机控制模块502，计算机控制模块502经处理，把混凝土检测材料4产生的波长传递给波长处理模块503，经波长处理模块503处理，把处理后的波长信息传递给计算机控制模块502，计算机控制模块502再把处理后的波长传递给图像处理模块504，图像处理模块504把处理后的波长转化成图像，然后再传递给计算机控制模块502，计算机控制模块502在把图像传递给显示模块505显示处理，并与计算机控制模块502原有储存的无微裂缝的混凝土检测材料4产生的波长图像进行对比，从而检测出混凝土检测材料4是否出现微裂缝，进而方便对混凝土检测材料4进行微裂缝检测，且能节省大量的人力物力。
51.接下来结合具体实施例的使用操作，对本发明的混凝土微裂缝检测系统进行工作原理描述。
52.在使用时，首先，通过把混凝土检测材料4卡接在固定在伸缩杆304顶端的u型卡座306内侧，此时混凝土检测材料4对u型卡座306对产生挤压，而固定在u型卡座306的底端的伸缩杆304进行缩短，套接在伸缩杆304外表面的弹簧305发生弹性形变，u型卡座306在u型块303内侧向固定槽3032底壁移动，直到固定在u型卡座306底端的橡胶块307与u型块303内侧底壁接触。
53.然后旋转螺纹连接在螺纹孔3033内腔的手动螺栓308，此时手动螺栓308在u型块303外表面开设的螺纹孔3033内腔进行螺纹移动，螺纹移动的手动螺栓308带动固定在手动螺栓308一端固定的固定块309、固定在固定块309一侧的橡胶垫310进行移动，且向混凝土检测材料4方向靠近，直到固定在固定块309一侧的橡胶垫310抵压固定住混凝土检测材料4，从而方便在放置混凝土检测材料4时对混凝土检测材料4起到了缓冲防护的作用以及防止旋转检测混凝土检测材料4时混凝土检测材料4出现倾倒的现象。
54.然后通过激光超声检测装置5控制固定在承载桌1底端的控制器311，控制器311控制固定在承载桌1底端的步进电机301进行启动，此时步进电机301的输出轴带动固定在输出轴上的转杆302进行转动，且在承载桌1内部开设的活动孔内腔、固定在承载桌1顶端的防护筒2内腔进行转动，转杆302带动固定在转杆302顶端的u型块303进行转动，且位于u型块303底端内部的防护筒2与u型块303底端内部开设的活动槽3031内腔之间活动连接，u型块
303带动缓冲组件上的混凝土检测材料4和抵压定位组件抵压定位住的混凝土检测材料4进行转动。
55.再控制计算机控制模块502，计算机控制模块502控制并启动激光超声检测仪501，激光超声检测仪501对旋转定位机构3固定住的混凝土检测材料4进行检测，此时激光超声检测仪501发出激光脉冲。
56.当激光入射到混凝土检测材料4上时，所产生的超声波以不同的类型传播出去，而激光超声检测仪501把混凝土检测材料4产生的波长和混凝土检测材料4工件信息传递到计算机控制模块502，计算机控制模块502经处理，把混凝土检测材料4产生的波长传递给波长处理模块503。
57.经波长处理模块503处理，把处理后的波长信息传递给计算机控制模块502，计算机控制模块502再把处理后的波长传递给图像处理模块504，图像处理模块504把处理后的波长转化成图像，然后再传递给计算机控制模块502，计算机控制模块502再把图像传递给显示模块505显示处理，并与计算机控制模块502原有储存的无微裂缝的混凝土检测材料4产生的波长图像进行对比。
58.根据波长图像比对结果从而快捷方便的检测出混凝土检测材料4是否出现微裂缝，进而方便对混凝土检测材料4进行微裂缝检测，且能节省大量的人力物力，该装置不仅方便对混凝土检测材料4进行微裂缝检测，还能节省大量的人力物力。
59.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。