[發明專利]一種基于相控陣超聲波掃描的自動定位混凝土取粉機

在審

• 申請號: 201910354101.1
• 申請日: 2019-04-29
• 公開（公告）號: CN110132638A
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: 趙亞州;陳達;劉欣怡;李籌勝;廖迎娣
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01N1/08
• 分類號: G01N1/08;G01N1/14;G01B17/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 徐瑛;董建林

本發明公開一種基于相控陣超聲波掃描的自動定位混凝土取粉機，包括支撐底座，所述支撐底座上設有垂直升降桿；所述垂直升降桿上活動連接有試件固定臺，所述試件固定臺上設有縱橫移動機構，所述縱橫移動機構上方設有可調節夾塊；所述垂直升降桿頂端還設有安裝臺，所述安裝臺下方設有取粉鉆頭操作控制器，所述取粉鉆頭操作控制器下方設有取粉鉆頭，所述取粉鉆頭上設有超聲波掃描器；所述取粉鉆頭附近還設有自動粉末收集器，所述自動粉末收集器與所述安裝臺連接；所述取粉鉆頭操作控制器包括外部的取粉鉆頭操作模塊屏幕和內部的計算模塊。本混凝土取粉機安全性高，能夠自動定位取粉，鉆孔準確性高、取粉效率高，操作簡單，勞動強度低。

技術領域

本發明涉及到土木工程技術領域，具體涉及到一種基于相控陣超聲波掃描的自動定位混凝土取粉機。

背景技術

混凝土結構常常由于碳化、氯離子侵入、酸性介質腐蝕等原因達不到預期使用年限，為了研究其破壞機理，實驗室中需要對立方體混凝土試件分層取粉，并對粉末進行化學反應以測定其成分的變化。值得關注的是取粉深度、路徑和每一次取粉的相對位置有很高的要求。

目前還沒有統一的規范和儀器用來對混凝土試件進行取粉，現存的混凝土粉末打磨裝置多存在如下問題：(1)打磨時安全性不高，容易對操作人員造成傷害。(2)取粉鉆頭在試件工作面的定位精度較差。(3)試件在打磨時產生的粉末容易飛揚于空中。(4)每一批次的粉末收集時會受到其他批次的殘留粉末干擾，對分析結果造成誤差。(5)對混凝土試件夾持的牢固性差。(6)使用方便性較差。(7)室內噪聲較大。本發明針對以上存在的缺點和不足，對現有的試驗儀器進行改裝，發明了集磨粉和收集于一體的高安全、自動定位混凝土取粉機。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術存在的問題，提供一種基于相控陣超聲波掃描的自動定位混凝土取粉機。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種基于相控陣超聲波掃描的自動定位混凝土取粉機，包括支撐底座，所述支撐底座上設有垂直升降桿；所述垂直升降桿上活動連接有試件固定臺，所述試件固定臺上設有縱橫移動機構，所述縱橫移動機構上方設有可調節夾塊；所述垂直升降桿頂端還設有安裝臺，所述安裝臺下方設有取粉鉆頭操作控制器，所述取粉鉆頭操作控制器底部設有電連接的鉆頭行走模塊,所述鉆頭行走模塊下方連接有取粉鉆頭，所述取粉鉆頭上設有超聲波掃描器；所述取粉鉆頭附近還設有自動粉末收集器，所述自動粉末收集器與所述安裝臺連接。所述取粉鉆頭操作控制器包括外部的取粉鉆頭操作模塊屏幕和內部電連接的計算模塊。

本混凝土取粉機通過超聲波掃描器掃描試件工作面，測得工作面尺寸并將信息發給取粉鉆頭操作控制器，操作器中的計算模塊以混凝土試塊工作面中心為原點建立坐標系，使用者在取粉鉆頭操作模塊屏幕中給出取粉末鉆孔個數及取粉坐標點等信息。取粉鉆頭操作控制器根據給出的相關信息自動規劃出鉆頭行走路線，進行自動取粉；操作簡單，取粉速度快，減輕了勞動強度。

同時在取粉過程中，通過取粉鉆頭附近的自動粉末收集器收集粉末，不僅保證了粉末的純度，提高了粉末收集效率，而且避免了揚塵，改善了取粉環境?？烧{節的夾塊能夠適應各種規格的試塊尺寸，對于所要取粉的試塊具有廣泛的適用性。

進一步的，所述超聲波掃描器固定在所述取粉鉆頭的連接桿下方，所述超聲波掃描器上固定設置有相控陣矩陣探頭；所述超聲波掃描器通過信號線與所述取粉鉆頭操作控制器相連。采用本設置，保證了超聲波掃描器能夠隨取粉鉆頭一起移動，實時掃描工件狀況，方便路徑規劃。采用相控陣矩陣探頭能夠在所要掃描的空間范圍內實現波束的連續電掃描，非常靈活高效。