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原文传递一种基于裂缝真实状态的试验测试装置及其测试方法

专利名称：	一种基于裂缝真实状态的试验测试装置及其测试方法
摘要：	本发明公开了一种基于裂缝真实状态的试验测试装置及其测试方法，属于混凝土无损检测及修补加固技术领域。主要包括混凝土块、位置调节元件、固定元件、裂缝测试元件、智能控制元件、电源装置；通过固定元件结构，使不用时裂缝拍摄相机收进，避免外部环境造成镜头划伤，影响拍摄效果；通过裂缝测试元件、智能控制元件得出超声波信号在测试裂缝过程中能量的减小幅度，从而计算出裂缝深度，并根据裂缝深度对被测结构的安全性进行评估，并得到补救措施，增加装置工作的可靠性；通过智能控制元件方便本发明的裂缝测试装置进行远程裂缝测试，并将测试的数据变化值及时的传输给外部控制器，让监测人员能够及时的掌握裂缝的相关情况，便于及时处理。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国水利水电科学研究院
发明人：	王荣鲁;邱信蛟;李秀琳;孟丽娟;刘敬洋;柳振华;杨述;王禹迪;岳跃真;秦明豪;赵妍;孙粤琳;张家宏;刘致彬;徐耀;李蓉
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-06T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-25T00:00:00+0800
申请号：	CN201910722335.7
公开号：	CN110376219A
代理机构：	北京栈桥知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	潘卫锋
分类号：	G01N21/95(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	100038 北京市海淀区复兴路甲一号
主权项：	1.一种基于裂缝真实状态的试验测试装置，其特征在于，主要包括混凝土块(1)、位置调节元件(2)、固定元件(3)、裂缝测试元件(4)、智能控制元件(5)、电源装置；所述混凝土块(1)上分布有待测量的裂缝；所述位置调节元件(2)包括固定于所述混凝土块(1)上且侧面沿水平方向设有滑动槽(200)的安装竖板(20)、侧壁通过滑动块(210)与所述滑动槽(200)连接的滑槽移动板(21)、驱动滑动块(210)在滑动槽(200)内移动的驱动电机一(22)，所述滑槽移动板(21)底端侧面设有由竖直槽和水平槽构成的网状槽(211)；所述固定元件(3)包括上端通过所述滑动柱(300)可在网状槽(211)内滑动的固定连接板(30)；所述裂缝测试元件(4)包括用于发射超声波的发射换能器(40)、用于接收所述发射换能器(40)发射的超声波信号的接收换能器(41)、用于接收所述接收换能器(41)发射的声学信号并将其转化为电信号的超声波仪(42)、用于显示所述超声波仪(42)发射的超声波电信号的显波屏(43)；所述智能控制元件(5)包括集成盒(50)、外部控制器(51)，所述集成盒(50)设在固定连接板(30)上，集成盒(50)包括MCU(500)、运算分析模块(501)、无线通信模块一(502)，所述MCU(500)用于接收各个电气元件的电信号并进行初步分析，并将结果发送至外部控制器(51)，所述运算分析模块(501)与MCU(500)连接，对超声波仪(42)发送来的信号进行分析，得出超声波信号经过裂缝到达接收换能器(41)的过程中能量的减小幅度以及裂缝深度，从而根据该裂缝深度判断被测结构的安全性，所述无线通信模块一(502)用于MCU(500)与外部控制器(51)之间的通信，所述电源装置为驱动电机一(22)、发射换能器(40)、接收换能器(41)、超声波仪(42)、显波屏(43)提供电源。 2.根据权利要求1所述的一种基于裂缝真实状态的试验测试装置，其特征在于，所述固定元件(3)还包括两个宽度调节板(31)、驱动调节机构(32)，所述驱动调节机构(32)包括水平设在固定连接板(30)底面上的支杆(320)、通过弹簧杆与所述支杆(320)中心连接的连接扣(321)、一端通过转动件与连接扣(321)连接且另一端与对应宽度调节板(31)的后侧面连接的两个连接杆(322)、用于连接支杆(320)和对应连接杆(322)的两个伸缩杆(323)、用于驱动所述伸缩杆(323)的驱动电机二(324)。 3.根据权利要求2所述的一种基于裂缝真实状态的试验测试装置，其特征在于，两个所述宽度调节板(31)相背的一端分别对称设有安装板(310)，所述安装板(310)上分别垂直设有自动吸盘(311)，所述自动吸盘(311)包括凹槽壳体(3110)、吸盘圆盘(3111)、压缩活塞(3112)、微型抽气泵(3113)，所述凹槽壳体(3110)与安装板(310)通过连接柱连接，所述吸盘圆盘(3111)水平设在凹槽壳体(3110)内，且前端面均匀设有多个透气吸嘴(3114)，所述压缩活塞(3112)水平设在吸盘圆盘(3111)内，所述微型抽气泵(3113)与压缩活塞(3112)连接。 4.根据权利要求1所述的一种基于裂缝真实状态的试验测试装置，其特征在于，所述外部控制器(51)包括CPU(510)、无线通信模块二(511)，所述CPU(510)将接收到的MCU(500)的信号进行分析、比较、调整，所述无线通信模块二(511)接收或发送无线通信模块一(502)的信号。 5.根据权利要求1所述的一种基于裂缝真实状态的试验测试装置，其特征在于，所述网状槽(211)上竖直槽和水平槽相交处设有卡接圆孔(2110)，所述滑动柱(300)底端设有滑动圆球(301)，所述滑动圆球(301)的直径大于卡接圆孔(201)的直径。 6.根据权利要求1所述的一种基于裂缝真实状态的试验测试装置，其特征在于，所述裂缝测试元件(4)还包括裂缝拍摄相机(44)，裂缝拍摄相机(44)设在固定连接板(30)前端，用于拍摄测量的裂缝图片并通过显示装置进行显示。 7.根据权利要求1所述的一种基于裂缝真实状态的试验测试装置，其特征在于，所述集成盒(50)还包括定位模块(503)，所述定位模块(503)与MCU(500)连接，对测试装置进行实时定位。 8.一种基于裂缝真实状态的试验测试装置的测试方法，其特征在于，具体包括以下步骤： S1：将安装竖板(20)水平安装至混凝土块(1)上端，启动驱动电机一(22)，通过滑动块(210)在滑动槽(200)内移动来调节移动滑槽移动板(21)在安装竖板(20)上的位置，调节滑动柱(300)在网状槽(200)的位置，直至固定元件(3)正对混凝土块(1)上裂缝的位置； S2：启动微型抽气泵(3113)，微型抽气泵(3113)驱动压缩活塞(3112)在吸盘圆盘(3111)内来回压缩，使透气吸嘴(3114)内形成真空吸附混凝土块(1)上端上对位置调节元件(2)进行固定； S3：启动本发明的裂缝检测装置的内部电气元件，通过发射换能器(40)重复发射超声波，通过接收换能器(41)接收发射换能器(40)发射的超声波信号然后发送至超声波仪(42)，超声波仪(42)将接收到底超声学信号其转化为电信号发送至显波屏(43)和MCU(500)，显波屏(43)将将超声波能量的变化情况进行显示，MCU(500)接收到超声波仪(42)的超声波能量变化信号后，发送信号至运算分析模块(501)，运算分析模块(501)分析计算得出裂缝的深度，同时，启动驱动电机二(324)，驱动电机二(324)驱动伸缩杆(323)向上压缩，伸缩杆(323)拉伸，从而拉动两个宽度调节板(31)分离，使裂缝拍摄相机(44)移出，拍摄裂缝的进行拍摄并通过显示装置进行显示； S4：CPU(510)对接收到的MCU(500)的信号进行分析、比较、调整，确定得出裂缝数据无误后即可。
所属类别：	发明专利