[發(fā)明專利]用于檢測(cè)預(yù)制混凝土構(gòu)件表面平整度的觸針式面陣型檢測(cè)儀

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110332810.7
• 申請(qǐng)日: 2021-03-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113063391A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王栗;張凱;徐一鳴;華亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南通大學(xué)
• 主分類號(hào): G01B21/30
• 分類號(hào): G01B21/30
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 任志艷

本發(fā)明公開(kāi)了一種用于檢測(cè)預(yù)制混凝土構(gòu)件表面平整度的觸針式面陣型儀器，包括均勻排布在面陣板上的單筒和固定在面陣板側(cè)面的SoC最小系統(tǒng)板，每個(gè)單筒均與SoC最小系統(tǒng)板連接；本發(fā)明以觸針式面陣結(jié)構(gòu)對(duì)預(yù)制混凝土構(gòu)件表面進(jìn)行平整度檢測(cè)，通過(guò)ADC模塊得出筒內(nèi)觸針精確位移距離。由此記錄下整個(gè)面陣上各單筒觸針的位移距離數(shù)據(jù)。最終可獲取到抽檢預(yù)制構(gòu)件表面粗糙狀況的峰值、均值及平整度。同時(shí)本發(fā)明使用方式簡(jiǎn)便，可在較短時(shí)間內(nèi)對(duì)大批量預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行檢測(cè)，兼具效率和準(zhǔn)確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及檢測(cè)預(yù)制混凝土構(gòu)件表面平整度技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種用于檢測(cè)預(yù)制混凝土構(gòu)件表面平整度的觸針式面陣型檢測(cè)儀。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著智慧建筑的興起及房屋建設(shè)業(yè)的創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。房屋建設(shè)逐漸采用模塊化結(jié)構(gòu)件，預(yù)制混凝土構(gòu)件制品的表面平整度極大程度上影響著房屋建設(shè)的穩(wěn)定性和安全性。由此，對(duì)于其表面平整度的檢測(cè)及評(píng)級(jí)變得越來(lái)越重要。

目前，對(duì)于如何量化評(píng)價(jià)“平整度”這一指標(biāo)，有學(xué)者提出了不同的計(jì)算指標(biāo)，同時(shí)也有學(xué)者提出了多種測(cè)量方法。可根據(jù)數(shù)字化、信息化的程度，將測(cè)量方法分為兩大類，一類是不涉及或者幾乎不涉及用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，可稱為非數(shù)字化方法；另一類則借助了數(shù)字化成像等信息化手段進(jìn)行數(shù)字化處理，可稱為數(shù)字化方法。

非數(shù)字化處理方法的基本思路是對(duì)粗糙面進(jìn)行抽樣，選取一些“線”或者小部分“面”，然后根據(jù)其特征進(jìn)行平整度計(jì)算。“線”抽樣方法是在粗糙面上采集根據(jù)某些方法確定一些“線”，根據(jù)線的起伏特征確定平整度參數(shù)；“面”抽樣方法則是根據(jù)粗糙面的“面”特征來(lái)測(cè)定平整度參數(shù)。其中，最具代表性的是機(jī)械探針?lè)ê投焉胺āC(jī)械探針?lè)ù嬖谝韵聠?wèn)題:①因?yàn)樵摲椒〝?shù)據(jù)采集過(guò)程是探針的縱向位移，當(dāng)粗糙面露出的骨料表面變化較為突然時(shí)，會(huì)造成探針位移的突變，探測(cè)不準(zhǔn)確；②由于信號(hào)采集間隔一定，探針的移動(dòng)速度過(guò)快將導(dǎo)致一定長(zhǎng)度的“線”樣本上采集點(diǎn)過(guò)少，所形成的折線不能反映實(shí)際情況，直接影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，但探針移動(dòng)過(guò)慢又會(huì)影響檢測(cè)效率。堆砂法也存在一些問(wèn)題:①待檢測(cè)面必須保持水平，實(shí)際操作中翻轉(zhuǎn)預(yù)制混凝土構(gòu)件增加額外的工作量，同時(shí)很難保持構(gòu)件絕對(duì)水平；②粉狀材料很難保證一次完全回收，這將導(dǎo)致粗糙面需要二次清理，且再次檢測(cè)時(shí)需重新測(cè)定粉狀材料體積；③粉狀材料存在空隙，檢測(cè)結(jié)果精度受所用粉狀材料顆粒形狀、粒徑等影響較大。

由于粗糙面的不規(guī)則性，平整度測(cè)量過(guò)程中，所使用到的粗糙面上點(diǎn)的信息越多，所抽樣的“面”樣本面積越大，則計(jì)算所得的粗糙度參數(shù)越接近真實(shí)值。隨著各類光學(xué)或聲學(xué)測(cè)距技術(shù)的發(fā)展，快速的采集粗糙面表面上大量點(diǎn)的空間位置信息，形成空間點(diǎn)云，并還原成粗糙面3D模型成為了可能。依托各類不同的空間測(cè)距技術(shù)，形成了不同的數(shù)字化測(cè)量方法，如數(shù)字測(cè)量?jī)x法、超聲波法、以及圓形紋理儀法等。同樣從是否定量分析、是否會(huì)對(duì)粗糙面造成破壞、成本、便攜性、與粗糙面有無(wú)接觸(是否需要前處理或后處理)、精度等因素進(jìn)行評(píng)價(jià)，可見(jiàn)數(shù)字化測(cè)量方法基本實(shí)現(xiàn)了不與粗糙面接觸、不破壞粗糙面以及檢測(cè)過(guò)程與結(jié)果的數(shù)字化，但是相較于非數(shù)字化方法，成本普遍較高。

本申請(qǐng)中采用了觸針式面陣型結(jié)構(gòu)儀器用于預(yù)制混凝土構(gòu)件制品的表面平整度的檢測(cè)，成本較低且可以克服上述缺點(diǎn)。觸針式面陣型檢測(cè)儀只需要放置在預(yù)制混凝土構(gòu)件制品表面，僅受重力作用就可以完成整個(gè)表面的平整度檢測(cè)，效率高準(zhǔn)確度好。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種用于檢測(cè)預(yù)制混凝土構(gòu)件表面平整度的觸針式面陣型檢測(cè)儀，達(dá)到實(shí)時(shí)得出預(yù)制構(gòu)件表面的峰值、均值和平整度評(píng)估。只需要將本發(fā)明放置在待檢測(cè)混凝土構(gòu)件表面，其在重力作用下使得單筒內(nèi)觸針發(fā)生位移，由ADC模塊接收轉(zhuǎn)化匯總至SoC系統(tǒng)板處理得出結(jié)果。

本發(fā)明的用于檢測(cè)預(yù)制混凝土構(gòu)件表面平整度的觸針式面陣型檢測(cè)儀，包括面陣板、均勻排布在面陣板上的單筒、以及固定在面陣板側(cè)面的SoC最小系統(tǒng)板，每個(gè)單筒均與SoC最小系統(tǒng)板連接。所述面陣為10cm×10cm面陣。