[發明專利]一種定點式鋼箱梁裂紋發展觀測裝置

在審

• 申請號: 202110506477.7
• 申請日: 2021-05-10
• 公開（公告）號: CN113406088A
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 王達磊;李梓巍;潘玥;程天政
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88;G01B11/02;G01B11/26
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 陳天寶

本發明涉及一種定點式鋼箱梁裂紋發展觀測裝置，包括安裝輔助組件、架體組件、圖像采集模組和數據處理模組，其中安裝輔助組件可拆卸式安裝于鋼箱梁上的特定位置；架體組件連接于安裝輔助組件上；圖像采集模組設于架體組件上，配合架體組件的特定姿態調整，實現目標監測位置的圖像獲取；數據處理模組設于鋼箱梁上，同時與一個或多個所述圖像采集模組電連接。與現有技術相比，本發明實現了在黑暗環境下自動實時分析計算裂縫發展情況的任務，大大節省了人力物力，在未來的鋼箱梁健康監測中可發揮重要作用。

技術領域

本發明涉及鋼箱梁病害監測裝置，尤其是涉及一種定點式鋼箱梁裂紋發展觀測裝置。

背景技術

大跨度橋梁鋼箱梁具有強度高且穩定性良好的特點，近年來在道橋施工中得以廣泛應用，同時也是當前我國橋梁工程中的主要截面形式。然而，在交通運輸需求不斷提升的過程中，越來越多的超載車輛對鋼箱梁的應用效果造成了嚴重的影響，這其中以疲勞裂縫問題最為嚴重。如果未能及時檢測與修復，不僅會影響橋梁的正常運營，還會導致橋梁倒塌事故。

因此，橋梁裂縫檢測技術的重要性愈加明顯，需要對重要位置處的裂紋發展情況給予足夠的重視。當前針對疲勞裂縫的檢測大體上分為無損檢測與有損檢測2種。在無損檢測中，最為常見的超聲波探傷法具有浪費人力財力、入門難度高、靈活性小、相對精度較低等缺點，并不能適用于定點式、長期式的鋼箱梁裂紋發展觀測。

CN208282727U公開了一種用于測量鋼箱梁內裂紋的測量工具，包括：測量裝置、第一鎖定裝置、第二鎖定裝置和限位裝置。兩端測量尺鉸接連接，可根據裂紋旋轉角度，快速且直觀的測量裂紋長度，提高了工作效率；利用了磁鐵臨時固定測量裝置，便于觀測和記錄，節約了人力物力。該技術方案采用人力測量的方式難以實現鋼箱梁裂紋發展觀測。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種定點式鋼箱梁裂紋發展觀測裝置，基于視覺技術構思了定點式鋼箱梁裂紋發展觀測的新思路，解決了現有技術中鋼箱梁上難以觀測區域的裂紋監測，并實現了觀測精度的提高。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

本發明的目的是保護一種定點式鋼箱梁裂紋發展觀測裝置，包括安裝輔助組件、架體組件、圖像采集模組和數據處理模組，其中具體地：

安裝輔助組件，可拆卸式安裝于鋼箱梁上的特定位置；

架體組件，連接于安裝輔助組件上；

圖像采集模組，設于所述架體組件上，配合架體組件的特定姿態調整，實現目標監測位置的圖像獲取；

數據處理模組，設于鋼箱梁上，同時與一個或多個所述圖像采集模組電連接，數據處理模組將圖像采集模組獲取的鋼箱梁裂紋的時序化圖像信息進行裂紋特征提取，并基于提取的裂紋特征構建時序化的裂紋發展數據集及預警信息，所述數據處理模組與外部的用戶端無線通信連接，以此實現裂紋發展數據集和預警信息的信號傳輸。

進一步地，所述圖像采集模組包括工業相機及發光單元，所述發光單元環繞式設于工業相機周圍，構成均勻的周圈式光照輔助。

進一步地，所述工業相機的圖像獲取精度大于等于0.01mm。

進一步地，所述安裝輔助組件包括安裝輔助殼體和磁鐵，所述安裝輔助殼體的一側與架體組件連接，另一側與所述磁鐵連接，所述磁鐵吸附于鋼箱梁上的特定位置。

進一步地，所述架體組件為連桿式結構，包括相互連接的多個連桿單元，相鄰連桿單元之間的夾角能夠調整，以此調節架體組件的伸展狀態，實現圖像采集模組的圖像獲取姿態調節。

進一步地，相鄰連桿單元之間鉸接，并在相鄰連桿單元之間設有夾角調節單元，所述夾角調節單元為電缸式調節單元或齒輪式調節單元。