[發明專利]一種用于古建筑立柱斷層成像的超聲波掃描儀配套裝置

在審

• 申請號: 202010555610.3
• 申請日: 2020-06-17
• 公開（公告）號: CN111595947A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 任克彬;楊振威;李新明;劉晨輝;趙剛;尹松;郭水濤
• 申請（專利權）人: 河南省文物建筑保護研究院
• 主分類號: G01N29/06
• 分類號: G01N29/06;G01N29/265
• 代理公司: 鄭州華隆知識產權代理事務所(普通合伙) 41144
• 代理人: 經智勇

本發明公開了一種用于古建筑立柱斷層成像的超聲波掃描儀配套裝置，解決了超聲波低頻斷層成像掃描儀測量古建筑立柱時應用不便的的技術問題。本發明包括可移動支座，可移動支座上設置有伸縮桿，伸縮桿的上端部設置有可拆卸的支撐環，支撐環上設置有軌道，軌道配合有驅動單元，驅動單元連接有超聲波掃描儀，驅動單元連接有控制器，控制器連接有電源。本發明不僅移動方便、支撐定位可靠，而且能夠通過伸縮桿適應可對古建筑室內柱類通高范圍各截面進行環繞掃描工作，無需在古建筑室內地面和柱子本體上進行任何固定，最大程度的避免對古建筑的損壞。

技術領域

本發明涉及古建筑立柱測量的技術領域，特別是一種用于古建筑立柱斷層成像的超聲波掃描儀配套裝置。

背景技術

古建筑修繕前期的勘查工作十分重要，可有效避免修繕過程中可能存在的安全隱患，防止對古建筑結構造成不可逆的影響。其中，針對古建筑木質承重柱的測量是其中重要的一環。超聲波低頻斷層成像掃描儀是一種多功能超聲無損檢測儀器，通過48（4×12）個陶瓷耐磨低頻寬帶橫波干點接觸的傳感器矩陣，利用脈沖回撥技術和合成孔徑聚焦技術組合探測，針對混凝土、鋼筋混凝土、石材和木材進行內部成像，用以檢測其內部的夾雜物、空腔、裂紋、裂縫、蜂窩、預埋管道等，也可以用來測量厚度、評估混凝土的強度，可測量厚度達2米。現階段，這種超聲基陣無損檢測儀器被廣泛用于古建筑前期勘查研究中，重點用于掃描探究木質梁柱結構內部的情況，為可能存在的木質建筑病害提供可靠的數據支撐，并指導后續采取相應的預防性保護措施。

但是古建筑的內部凈空較高，木柱的高度可達幾米到十幾米不等；且柱子存在收分和側腳，并不垂直于地面，全高度的直徑不統一；在日常的超聲波檢測中發現，由于超聲波檢測設備并無可靠的固定裝置，超聲波低頻斷層成像掃描儀的使用場景有限，因此其必須由工作人員手持舉伸到相應的高度，但是受限于古建筑內部不能任意搭設腳手架的限制，因此對木質柱類的探測只能局限于一定高度范圍內，并受柱子收分和側腳影像其測量的便捷性。因此，需要一款能夠擴展該儀器使用場景的配套裝置，滿足其在古建筑柱類通高范圍內的測量工作。

發明內容

針對上述背景技術中的不足，本發明提出一種用于古建筑立柱斷層成像的超聲波掃描儀配套裝置，解決了超聲波低頻斷層成像掃描儀測量古建筑立柱時應用不便的技術問題。

本發明的技術方案是這樣實現的：一種用于古建筑立柱斷層成像的超聲波掃描儀配套裝置，包括可移動支座，可移動支座上設置有伸縮桿，伸縮桿的上端部設置有可拆卸的支撐環，支撐環上設置有軌道，軌道配合有驅動單元，驅動單元連接有超聲波掃描儀，驅動單元連接有控制器，控制器連接有電源。

進一步地，所述軌道設置在支撐環的內側，驅動單元包括設置在軌道內的齒環，齒環包括至少兩段可拆卸的弧形齒條，所述超聲波掃描儀與齒環相連，支撐環上設置有與齒環嚙合的驅動機構，驅動機構與所述控制器相連。

進一步地，所述驅動機構包括設置在支撐環上的步進電機，步進電機與所述控制器相連，步進電機連接有驅動軸，驅動軸上設置有齒環嚙合的驅動齒輪。

進一步地，所述步進電機通過安裝座固定設置在支撐環上，安裝座與步進電機的轉軸之間設置有第一軸承，驅動軸的端部與支撐環之間設置有第二軸承。

進一步地，所述超聲波掃描儀與齒環之間通過電動推桿相連，超聲波掃描儀與古建筑立柱解除的表面設置有壓力傳感器，壓力傳感器、和電動推桿均與所述控制器相連。

進一步地，所述伸縮桿為電動伸縮桿或機械式伸縮桿，電動伸縮桿與所述控制器相連。

進一步地，所述可移動支座包括可拆卸連接的左座和右座，左座和右座之間設置有大于古建筑立柱的內孔。

進一步地，所述可移動支座下方設置有輪組和可調式支撐腳。

進一步地，所述輪組包括設置在左座下方的兩個萬向輪及設置在右座下方的兩個定向輪。