一種龍門式工程材料質量檢測裝置的製作方法
2023-04-25 04:33:31 1
專利名稱：一種龍門式工程材料質量檢測裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種檢測裝置，特別是涉及一種管材、板材、多層複合材料的質量 檢測裝置。
背景技術：
隨著國民經濟的高速發展和商業繁榮，極大地推動了建築業的發展，高速公路、橋 梁、地鐵、輸油管路、輸水管路等的施工和建設日新月異，蓬勃發展。在上述工程建設中，需 要使用大量的金屬和非金屬管材、板材、混合材料和多層複合材料，在施工的關鍵環節，如 果這些材料出現質量問題，如存在砂眼、盲孔、微孔、脫粘、裂縫、纖維斷裂等，就會使建築物 存在嚴重質量問題和潛在危險，另外，目前對液體介質或氣體介質的輸送多採用管道輸送 方式，且均為有壓輸送，管道有鋼管或PVC管，如輸油管路和輸水管路中的油或水都是有一 定壓力的，在長期的使用中，鋼管或塑料管上的砂眼、盲孔或微孔會逐漸加深和擴大，甚至 出現破裂造成漏水、漏油事故，如果是輸煤氣等輸氣管路，一旦出現漏氣或爆裂，不僅造成 煤氣損失，甚至還會出現煤氣中毒，引發火災等事故發生，對於修建橋梁等使用的各種規格 的鋼板、鋼筋，如果存在裂紋或盲孔，在使用過程中由於應力集中效應，很容易出現斷裂，直 接影響建築物質量。目前對這些材料的質量檢測主要是用眼睛直觀檢測的方法，看是否存在質量問 題，但由於外表面的氧化皮或其他汙物的遮擋直接影響對建築材料的質量檢測的準確性 能，為提高建築施工質量，應有對工程材料進行快速而精確的質量檢測裝置。
實用新型內容本實用新型的目的，是提供一種龍門式工程材料質量檢測裝置，能對管材、板材、 多層複合材料試樣進行高質量檢測，提高建築物質量。採用的技術方案是一種龍門式工程材料質量檢測裝置，包括雷射質量檢測儀、龍門式檢測儀驅動機 構，其特徵在於所述的雷射質量檢測儀，包括殼體、雷射器組件、雷射傳輸系統、攝像機和聲 換能器；所述雷射器組件，包括一臺紅寶石雷射器、一臺氦氖雷射器、氦氖雷射器電源和紅 寶石雷射器電源；所述紅寶石雷射器、氦氖雷射器平行設置，並分別固定在殼體內，紅寶石 雷射器和氦氖雷射器發出的雷射均能達到第一反射鏡上；所述雷射傳輸系統，包括第一反射鏡、分光器、第一凹面反射鏡、第二反射鏡、第二 凹面反射鏡和凸透鏡；第一反射鏡和分光器平行設置，並分別裝設在殼體內設定位置；第 一凹面反射鏡裝設在殼體內設定位置，位於被分光器分光後的雷射的物光束的光路上；凸 透鏡裝設在殼體內，位於經第一凹面反射鏡反射後的物光束的光路上；第二反射鏡裝設在 殼體內設定的位置上，位於紅寶石雷射經分光器分光後的參考光束的光路上，第二凹面反 射鏡裝設在殼體內設定位置上，位於經第二反射鏡反射後的參考光束的光路上；殼體上對應凸透鏡處和第二凹反射鏡處設有透明窗口 ；所述龍門式檢測儀驅動機構，包括龍門式箱 體、減震平臺、滑臺、步進電機、至少一個試樣支架和絲槓；所述雷射質量檢測儀裝置設在龍 門式箱體內設定位置；所述減震平臺為上端面光滑的彈簧式鑄鐵減震平臺，在減震平臺的上端面上縱向 平行設置有二條軌道；在龍門式箱體的左側支箱體和右側支箱體的下端面上與二條軌道對 應處分別設有軌道滑槽，所述龍門式箱體設置在減震平臺的上端面上，龍門式箱體的左側 支箱體和右側支箱體下端面上的軌道槽分別與減震平臺上端面上的二條軌道對應連接，滑 動配合；所述滑臺有帶內螺紋的中心孔，滑臺兩端分別與龍門式箱體的左側支箱體、右側支 箱體固定連接，所述絲槓穿過滑臺的中心孔，且與中心孔螺紋連接，絲槓兩端無螺紋段分別 裝入固定在減震平臺上的兩個軸座內的軸承內圈；步進電機的輸出軸與絲槓的一端固定連 接；所述試樣支架的上端固定有帶球面凹槽的託盤或鉗式夾具，試樣支架的下端與磁性底 座固定連接；試樣支架通過磁性底座固定在減震平臺上，用以支撐被檢測試樣；在龍門式 箱體上固定有攝像機支架，攝像機固定在攝像機支架上，且所述物光束和參考光束均能達 到攝像機頭，攝像機通過導線與外部設置的計算機的對應接口連接；所述聲換器固定被檢 試樣表面上。本實用新型帶有校準用氦氖雷射器，其電源採用直流穩壓電源。使用時，被檢測試樣以鋼管試樣為例由二個試樣支架支撐。首先啟動氦氖雷射器， 氦氖雷射器發出的紅光，經第一反射鏡反射，由分光器分成物光束和參考光束，物光束經第 一凹面鏡和凸透鏡後射出，非常直觀。通過調節龍門式箱體位置和試樣支架，使鋼管試樣對 準雷射的物光束，關閉氦氖雷射器電源。將聲換能器固定在試樣的表面上，並啟動聲換能器工作，對試樣施加的振動可以 是橫波、縱波或表面波，同時啟動紅寶石雷射器，紅寶石雷射被第一反射鏡反射，經分光器 分成物光束和參考光束，物光束經第一凹面反射鏡和凸透鏡射向被檢試樣，經被檢試樣反 射和衍射的雷射照射到照相底板上，與此同時參考光束經第二反射鏡和第二凹面反射鏡反 射後直接照射到照相底板上與物光束相干涉，得到布滿幹涉條紋的圖案，稱菲涅耳全息 圖。如果試樣是管材，且較長，試樣由二個試樣支架支撐，第一次雷射對照相底板的曝光完 成後，啟動步進電機，通過絲槓和滑臺移動帶動龍門式箱體沿軌道移動，步進電機停止後， 再啟動聲換能器和紅寶石雷射器，依上述辦法對管材上下一個部位進行全息照相，直至將 工程材料檢測完畢。底板曝光時間按實際檢測需要設定，由雷射電源的控制器控制，包括使 用Q開關，所述控制器為已知技術。在試樣上有缺欠的地方，如有盲孔或砂眼、脫粘、裂縫、纖維斷裂等的地方其振幅 就會與試樣無缺欠部位的振幅出現差異。如多層複合材料出現脫粘處，其振幅就比正常區 域大，在獲得的全息圖上可看到一組異樣幹涉條紋，把脫粘鬆動區域勾畫出來。把獲取的上述菲涅耳全息圖信息輸入計算機，計算機通過與預存在全息存貯器內 貯存的工程材料標準質量全息圖進行比較和運算，即可獲得工程材料質量數據，如有缺陷 則可表明缺欠性質和所在位置(為已知技術)。當用同一紅寶石雷射器發出的雷射照射上述獲得的菲涅耳全息圖時，便可見到被 檢測工程材料的三維立體圖。本實用新型對確保關鍵施工中使用的材料質量，提高建築物質量和使用壽命，具有良好的作用，且可長期保存被檢測材料的三維圖像信息，作檔案資料保存。
圖1是本實用新型的一種實施例結構示意圖。圖2是雷射全息質量檢測儀結構示意圖。圖3是圖1的側視示意圖。
具體實施方式
一種龍門式工程材料質量檢測裝置，包括雷射質量檢測儀1、龍門式檢測儀驅動機 構2。所述雷射質量檢測儀，包括殼體4、雷射器組件、雷射傳輸系統、攝像機5和聲換能 器33 ；所述雷射器組件，包括一臺紅寶石雷射器6、一臺氦氖雷射器7、氦氖雷射器電源8 和紅寶石雷射器電源9 ；所述紅寶石雷射器6、氦氖雷射器7平行設置，並分別固定在殼體4 內，紅寶石雷射器6和氦氖雷射器7發出的雷射均能達到第一反射鏡10上；所述雷射傳輸系統，包括第一反射鏡10、分光器11、第一凹面反射鏡12、第二反射 鏡13、第二凹面反射鏡14和凸透鏡15 ；第一反射鏡10和分光器11平行設置，並分別裝設 在殼體4內設定位置；第一凹面反射鏡12裝設在殼體4內設定位置，位於被分光器11分 光後的雷射的物光束的光路上；凸透鏡15裝設在殼體4內，位於經第一凹面反射鏡12反射 後的物光束的光路上；第二反射鏡13裝設在殼體4內設定的位置上，位於紅寶石雷射經分 光器分光後的參考光束的光路上，第二凹面反射鏡14裝設在殼體4內設定位置上，位於經 第二反射鏡13反射後的參考光束的光路上；殼體4上對應凸透鏡15處和第二凹反射鏡14 處設有透明窗口 17 ；分光器11與第一凹面反射鏡12之間距離為85cm，第一凹面反射鏡12 與凸透鏡15之間的距離為Mcm，第一反射鏡10與第二反射鏡13之間距離為51cm，第二反 射鏡13與第二凹面反射鏡之間距離為57cm ；物光束18與參考光束19之間夾角為20° ；所述龍門式檢測儀驅動機構2，包括龍門式箱體20、減震平臺21、滑臺22、步進電 機23、至少一個試樣支架M和絲槓25 ；所述雷射質量檢測儀，裝設在龍門式箱體20內設定 位置。所述減震平臺21為上端面光滑的彈簧式鑄鐵減震平臺，在減震平臺21的上端面 上縱向平行設置有二條軌道26 ；在龍門式箱體20的左側支箱體27和右側支箱體觀的下 端面上與二條軌道沈對應處分別設有軌道滑槽四，所述龍門式箱體20設置在減震平臺21 的上端面上，龍門式箱體20的左側支箱體27和右側支箱體觀下端面上的軌道槽四分別 與減震平臺21上端面上的二條軌道沈對應連接，滑動配合；所述滑臺22有帶內螺紋的中 心孔30，滑臺22兩端分別與龍門式箱體20的左側支箱體27、右側支箱體觀固定連接，所 述絲槓25穿過滑臺22的中心孔30，且與中心孔30螺紋連接，絲槓25兩端無螺紋段分別裝 入固定在減震平臺21上的兩個軸座31內的軸承內圈；步進電機23的輸出軸與絲槓25的 一端固定連接；所述試樣支架M的上端固定有帶球面凹槽的託盤或鉗式夾具32，試樣支架 24的下端與磁性底座16固定連接；試樣支架M通過磁性底座固定在減震平臺21上，用以 支撐被檢測試樣3 ；在龍門式箱體20上固定有攝像機支架；34，攝像機5固定在攝像機支架34上，且所述物光束和參考光束均能達到攝像機頭，攝像機5通過導線與外部設置的計算 機的對應接口連接。所述聲換器33在檢測試樣時固定被檢試樣表面上。
權利要求1.一種龍門式工程材料質量檢測裝置，包括雷射質量檢測儀(1)、龍門式檢測儀驅動 機構O)，其特徵在於所述的雷射質量檢測儀，包括殼體G)、雷射器組件、雷射傳輸系統、 攝像機(5)和聲換能器(33)；所述雷射器組件，包括一臺紅寶石雷射器(6)、一臺氦氖雷射器(7)、氦氖雷射器電源 (8)和紅寶石雷射器電源(9)；所述紅寶石雷射器(6)、氦氖雷射器(7)平行設置，並分別 固定在殼體內，紅寶石雷射器(6)和氦氖雷射器(7)發出的雷射均能達到第一反射鏡 (10)上；所述雷射傳輸系統，包括第一反射鏡(10)、分光器(11)、第一凹面反射鏡(12)、第二反 射鏡(13)、第二凹面反射鏡(14)和凸透鏡(1 ；第一反射鏡(10)和分光器(11)平行設 置，並分別裝設在殼體(4)內設定位置；第一凹面反射鏡(1 裝設在殼體(4)內設定位置， 位於被分光器(U)分光後的雷射的物光束的光路上；凸透鏡(15)裝設在殼體⑷內，位於 經第一凹面反射鏡(12)反射後的物光束的光路上；第二反射鏡(13)裝設在殼體內設 定的位置上，位於紅寶石雷射經分光器分光後的參考光束的光路上，第二凹面反射鏡(14) 裝設在殼體內設定位置上，位於經第二反射鏡(1 反射後的參考光束的光路上；殼體 (4)上對應凸透鏡(1 處和第二凹反射鏡(14)處設有透明窗口(17)；所述龍門式檢測儀 驅動機構O)，包括龍門式箱體00)、減震平臺、滑臺02)、步進電機03)、至少一個試 樣支架04)和絲槓0 ；所述雷射質量檢測儀裝置設在龍門式箱體OO)內設定位置；所述減震平臺為上端面光滑的彈簧式鑄鐵減震平臺，在減震平臺的上端面 上縱向平行設置有二條軌道06)；在龍門式箱體OO)的左側支箱體(XT)和右側支箱體 (28)的下端面上與二條軌道06)對應處分別設有軌道滑槽( )，所述龍門式箱體OO)設 置在減震平臺的上端面上，龍門式箱體OO)的左側支箱體(XT)和右側支箱體08) 下端面上的軌道槽09)分別與減震平臺上端面上的二條軌道06)對應連接，滑動配 合；所述滑臺0 有帶內螺紋的中心孔(30)，滑臺0 兩端分別與龍門式箱體00)的左 側支箱體(27)、右側支箱體(28)固定連接，所述絲槓(25)穿過滑臺(22)的中心孔(30)， 且與中心孔(30)螺紋連接，絲槓0 兩端無螺紋段分別裝入固定在減震平臺上的兩 個軸座(31)內的軸承內圈；步進電機的輸出軸與絲槓0 的一端固定連接；所述試 樣支架04)的上端固定有帶球面凹槽的託盤或鉗式夾具(32)，試樣支架04)的下端與磁 性底座(16)固定連接；試樣支架04)通過磁性底座固定在減震平臺上，用以支撐被 檢測試樣(3)；在龍門式箱體00)上固定有攝像機支架(34)，攝像機(5)固定在攝像機支 架(34)上，且所述物光束和參考光束均能達到攝像機頭，攝像機( 通過導線與外部設置 的計算機的對應接口連接；所述聲換器(3 固定被檢試樣表面上。
2.根據權利要求1所述的一種龍門式工程材料質量檢測裝置，其特徵在於所述的分光 器(11)與第一凹面反射鏡(12)之間距離為85cm，第一凹面反射鏡(12)與凸透鏡(15)之 間的距離為5km，第一反射鏡(10)與第二反射鏡(13)之間距離為51cm，第二反射鏡(13) 與第二凹面反射鏡之間距離為57cm;物光束(18)與參考光束(19)之間夾角為20°。
專利摘要一種龍門式工程材料質量檢測裝置，包括減震平臺、由紅寶石雷射器、雷射傳輸系統、攝像頭和聲換能器組成的雷射質量檢測儀和在能在減震平臺上沿軌道移動的龍門式箱體。雷射傳輸系統包括第一和第二反射鏡、分光器、第一和第二凹面反射鏡和凸透鏡、第一凹面反射鏡位於經分光器分光後的物光束的光路上，凸透鏡位於經第一凹面反射鏡反射後的物光束的光路上，第二反射鏡位於參考光束的光路上，第二凹面反射鏡位於經第二反射鏡反射後的參考光束的光路上。攝像機裝設在龍門式箱體的設定位置上，且物光束和參考光束均能到達攝像機鏡頭。被檢試樣由試樣支架支撐，聲換能器固定在被檢試樣表面上。本實用新型能對管材、板材、多層複合材料試樣進行質量檢測。
文檔編號G01N21/45GK201885973SQ201020583289
公開日2011年6月29日 申請日期2010年10月29日 優先權日2010年10月29日
發明者於建明, 劉巖, 劉成, 劉春發, 周宇, 孫福光, 居裡宏, 張健, 杜利君, 盛剛, 高振利 申請人:瀋陽市政工程有限公司, 瀋陽市政集團有限公司