用于敲击锤敲击的辅助装置

1.本实用新型属于敲击检测技术领域，具体涉及用于敲击锤敲击的辅助装置。


背景技术：

2.敲击检测法是一种应用最广泛的无损检测技术之一，常用于铁轨、瓷器等结构的损伤检测。但由于以往的检测结果过渡依赖于检测人员的经验，该方法通常只作为一种辅助的检测手段。近年来，随着信息技术的快速发展，人们通过对敲击力信号和声音信号进行处理，取代传统人耳聆听和主观判别，可对结构质量做出更为准确的评价，成为了无损检测领域的研究热点。
3.虽然信息技术可帮助人们进一步精确处理敲击信号数据，但人工获取敲击信号数据的方法依然存在不少弊端：第一，人工敲击过程中，敲击位置一般很难根据检测人员的期望准确控制；第二，敲击角度的不同会导致力锤与被检测物体表面接触面积的差异，从而影响敲击力信号，但是手动敲击的方法通常难以统一敲击角度；第三，敲击力度是影响敲击信号的关键因素，虽然归一化等数据处理方法可一定程度上消除不同敲击力度的影响，定性判断有损伤与无损伤结构的信号差异，但却难以定量评估不同损伤程度下的结构变化。


技术实现要素：

4.为解决上述现有技术的问题，本实用新型提供一种用于敲击锤敲击的辅助装置，该辅助装置能在敲击检测过程中控制敲击位置、角度和力度，具体方案如下：
5.用于敲击锤敲击的辅助装置，包括支架、支撑板、中空套管、敲击锤控制机构、垫块、连接带和设有刻度的限位件，两支架中部一端分别通过支撑板连接，两中空套管分别对称安装在两支架另一端，敲击锤控制机构包括第一圆杆、第二圆杆和弧形壳体，第一圆杆活动贯穿在两中空套管内，第二圆杆一端固定在第一圆杆上，且位于两中空套管之间，第二圆杆的直径大于或等于两中空套管之间的间隙，第二圆杆另一端连接弧形壳体一端，限位架底部两端分别安装在两支架上，弧形壳体另一端活动穿过限位件，且在限位件内上下移动，多块垫块分别设置在支撑板上方，两支架顶部两侧分别设有连接带。
6.进一步地，所述弧形壳体两侧与两支架之间分别设有对应的空心环连接弹簧。
7.进一步地，所述支架为日字型。
8.进一步地，所述限位件包括固定架、带刻度的限位杆和连接杆，所述固定架为半包围状，两带刻度的限位杆一端分别通过连接杆连接，另一端分别穿过固定架开口安装在固定架底部，两带刻度的限位杆之间的间距大于或等于弧形壳的宽度，两带刻度的限位杆上分别包覆有塑料套或胶带。
9.进一步地，所述弧形壳体长度为第二圆杆长度的1/3～1/2。
10.进一步地，所述第一圆杆和第二圆杆上包覆有塑料套或胶带，所述连接带为胶带。
11.进一步地，所述垫块由弹性材料制成。
12.本实用新型的优点
13.与传统敲击方法相比，本实用新型的优势在于：
14.(1)本实用新型用于敲击锤敲击的辅助装置，通过中空套管和限位件分别限定敲击锤控制机构的纵向位移和水平位移，同时利用连接带将辅助装置固定在被检测物体上，防止敲击过程中辅助装置在被检测物体移动的情况发生，能更好地实现敲击位置的准确控制。
15.(2)本实用新型用于敲击锤敲击的辅助装置，通过设置多层由弹性材料制成的垫块，以控制敲击锤敲击的高度，改变敲击锤的锤头与被检测物体表面的角度，对检测过程中敲击角度进行灵活控制。
16.(3)本实用新型用于敲击锤敲击的辅助装置，利用限位件的刻度标识，在重力或弹簧驱动作用下，控制每次敲击过程中，敲击力锤下落高度，有效控制敲击的力度大小。
17.(4)本实用新型用于敲击锤敲击的辅助装置，通过对称设置两端弹簧，能进一步提升敲击力度的上限，同时还能应对复杂空间结构的敲击检测，在重力驱动不足或者失效时，提供必要敲击驱动力。
18.(5)本实用新型用于敲击锤敲击的辅助装置的两支架与支撑板连接构成的结构适用于不同直径和不同形状的被检测物体，具备良好的紧密接触和连接性能。
附图说明
19.图1为本实用新型敲击检测过程中的辅助装置的结构示意图。
20.图2为图1的敲击锤控制机构的结构示意图。
21.图3为图1的限位件的结构示意图。
22.图4为图1的敲击锤敲击角度为90
°
时的示意图。
23.图5为图1的敲击锤敲击角度小于90
°
时的示意图。
24.图6为图1在敲击检测过程中的使用状态图。
25.图中：
26.1、支架；2、中空套管；3、第一圆杆；4、第二圆杆；5、弧形壳体；6、弹簧；7、限位件；701、固定架；702、带刻度的限位杆；703、连接杆；8、支撑板；9、垫块；10、连接带；11、空心环；12、敲击锤；13、被检测物体。
具体实施方式
27.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步地解释说明，需要注意的是，本具体实施例不用于限定本发明的权利范围。
28.如图1至图6所示，用于敲击锤敲击的辅助装置包括支架1、中空套管2、敲击锤控制机构、弹簧6、支撑板8、垫块9、连接带10和设有刻度的限位件7。
29.为适应被检测物体13的结构和形状变化，两支架1中部一端分别通过支撑板8连接，两中空套管2分别对称焊接在两支架1一端，所述支架1为日字型，当被检测物体13为圆形或方形时，两支架1与支撑板8连接形成的结构能与不同直径或不同形状的被检测物体13连接。
30.中空套管2的作用在于限制敲击锤控制机构的纵向移动。
31.敲击锤控制机构包括第一圆杆3、第二圆杆4和弧形壳体5，第一圆杆4和第二圆杆5
上包覆有塑料套或胶带，以减小敲击锤12在敲击过程中，使第一圆杆4转动产生的响声。所述弧形壳体5长度为第二圆杆4长度的1/3～1/2。第一圆杆3活动贯穿在两中空套管2内，第二圆杆4一端固定在第一圆杆3上，且位于两中空套管2之间，第二圆杆4的直径等于两中空套管5之间的间隙，以便第一圆杆3能在中空套管2中转动和限制第二圆杆4的纵向移动。第二圆杆4另一端连接弧形壳体5一端。弧形壳体5两侧与两支架1之间分别设有对应的空心环11连接弹簧6。弹簧6的作用在于当被检测物体13为纵向时，敲击锤12无法通过重力敲击纵向的被检测物体13，此时，在弧形壳体5两侧与两支架1之间挂上弹簧6，弹簧6向外拉出敲击锤12时，弹簧6会存储弹性势能，而放开敲击锤后，弹簧6的弹性势能会释放为对敲击锤12的作用力，从而提供了额外的敲击力。
32.限位件7底部焊接在两支架1上，弧形壳体5另一端活动穿过限位件7，且在限位件7内上下移动。具体地，所述限位件7包括固定架701、带刻度的限位杆702和连接杆703，固定架701为半包围状，两带刻度的限位杆702一端分别通过连接杆703连接，另一端分别穿过固定架701开口安装在固定架701底部，两带刻度的限位杆702之间的间距大于或等于弧形壳5的宽度。两带刻度的限位杆702上分别包覆有塑料套或胶带，以减小敲击过程的声响。连接杆703的作用在于一是增加两带刻度的限位杆702的稳定性；二是限制安装在弧形壳体5上的敲击锤12的高度。
33.敲击锤控制机构用于连接敲击锤12的手持部分，通过细绳或钢丝将敲击锤12的手持部分紧固在弧形壳体5内，通过驱动敲击锤控制机构带动敲击锤12敲击被检测物体13。
34.限位件7的作用在于一是限制弧形壳体5的水平移动，从而限制安装在弧形壳体5上的敲击锤12的水平移动；二是限制弧形壳体5上升的高度。
35.由弹性材质制成的多块垫块9分别设置在支撑板8上方。所述支撑板8的宽度与垫块9的宽度相同。垫块9用于支撑敲击过程中敲击锤12的手持部分，通过调整增加或减少垫块的层数来调整敲击锤12的高度，从而控制敲击锤12敲击的角度，如图4和图5示意了敲击锤12敲击角度为90
°
和敲击角度小于90
°
的示意图。两支架1顶部四端分别设有连接带10，优选地，所述连接带10为胶带，用于将辅助装置固定在被检测物体13上。
36.工作原理：
37.使用前，将被检测物体13表面清洗干净，确定敲击位置并编号；使用钢丝线或细绳将敲击锤12固定在敲击锤控制机构的弧形壳体5上，敲击锤12的锤头延伸出两支架1外，且位于被敲击物体13的上方，然后将辅助装置放置在被敲击物体13上，并将敲击锤12下压，调整敲击锤12的锤头能重合在编号的位置后，通过连接带10将辅助装置紧固在被检测物体13上，如图6所示，当被检测物体13为水平方向时，根据设定需要将敲击锤12向上提升至相应刻度位置后，松开，使敲击锤12敲击被检测物体13表面数次，同时再使用敲击系统采集敲击力信号和声音信号。当被检测物体13为纵向时，敲击锤12的敲击方向为水平方向，无法利用敲击锤12的重力作用进行敲击，在弧形壳体5两侧与两支架1之间挂上弹簧6，利用弹簧6的弹性势能进行定量敲击。
38.下面列举部分本具体实施例用于敲击锤12敲击的辅助装置的应用场景：
39.场景一：连续准确敲击
40.控制敲击位置、角度和力度是准确评估被敲击物体质量的关键前提，本实用新型的辅助装置通过与被检测物体13连接，同时利用中空套管2和限位件7限制敲击锤12纵向移
动和水平方向移动，确保该装置在多次敲击过程中位置不发生变化，使得每次敲击点都是在同一位置上；在敲击角度方面，本实用新型辅助装置设置多层由弹性材料制成的垫块9，通过改变垫块9层数灵活控制敲击锤12的锤头与被敲击物体13表明的接触角度；在敲击力度方面，本实用新型的辅助装置在限位杆7中的限位杆7设置了刻度，通过观察刻度来控制每次敲击锤12的下落高度，实现了敲击力度的准确控制。
41.场景二：不同空间位置和不同结构的准确敲击
42.实际被检测物体13的结构的空间位置通常比较复杂，当被检测物体13为纵向时，敲击锤12的敲击方向为水平方向，无法利用敲击锤12的重力作用进行敲击，当重力无法为敲击提供作用驱动力时，通过连接在弧形壳体5两侧与两支架1之间的两个弹簧6，依然能利用弹簧6的弹性势能进行定量敲击。