一种大体积混凝土裂缝检测装置

技术领域

本发明涉及混凝土裂缝检测技术领域，具体为一种大体积混凝土裂缝检测装置。

背景技术

现代建筑中时常涉及到大体积混凝土施工，如高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等，它主要的特点就是体积大，最小断面的任何一个方向的尺寸最小为1m。大体积混凝土的表面系数比较小，水泥水化热释放比较集中，内部升温比较快，当混凝土内外温差较大时，会使混凝土产生温度裂缝，此外大体积混凝土在长时间承受较大荷载后，表面也会出现细小裂缝，较深或者较宽裂缝的存在会影响结构安全和正常使用，因此需要对裂缝进行检测，以确定裂缝是否急需修补。

目前，混凝土裂缝的检测方式是采用超声波换能器进行检测，在进行混凝土裂缝超声波检测的时候，常用超声波单面平测法，超声波单面平测时，将超声波检测仪的T换能器和R换能器置于裂缝的同一侧或两侧，调整T换能器和R换能器的间距等于100mm、150mm、200mm等，由T换能器发出超声波，R换能器接收，然后通过公式计算得出裂缝深度。

然而，在实际操作中，需双手调整T、R换能器位置并同时测量换能器间距和操作检测仪，需要两个人配合，效率较低，此外在换能器上需要涂抹耦合剂（牙膏），当换能器置于裂缝两侧或一侧的地面上时，耦合剂会被按压挤出从而粘合在专用直尺上，导致专用直尺上的刻度被污染，每次检测完之后需要清理专用直尺，而且在手动调节两个换能器的位置时，由于耦合剂的粘附性，导致专用直尺容易被一起移动，使得换能器调节后的间距存在误差，影响检测的结果。

发明内容

本发明提供混凝土裂缝检测装置,以解决相关技术中混凝土裂缝检测时，换能器涂抹的耦合剂粘附在专用直尺上以及换能器调节距离时容易导致专用直尺移动错位的问题。

本发明提供了一种大体积混凝土裂缝检测装置，包括固定机构和对称设置在固定机构两侧的支撑机构，所述固定机构和支撑机构之间转动设置有位移机构，所述固定机构上还设置有用于驱动两个位移机构同向同步旋转的旋转机构。

所述位移机构包括矩形导槽，矩形导槽的一端内壁固定安装有电机，电机的输出端固定连接有丝杆，丝杆的末端转动安装在矩形导槽的另一端内壁，丝杆上螺纹连接有T形移动块，且T形移动块的水平段下表面与矩形导槽的上表面相贴合，所述T形移动块的下表面固定连接有圆杆，圆杆的下端滑动套设有安装块，且T形移动块与安装块之间通过套设在圆杆外部的一号弹簧相连接，所述安装块的下端安装换能器，所述T形移动块的上表面开设有卡槽。

所述大体积混凝土裂缝检测装置还包括调整换能器高度的推动机构以及在换能器上自动涂抹耦合剂的耦合剂上料机构；所述矩形导槽的一侧固定设置有推动机构,矩形导槽的另一侧滑动设置有耦合剂上料机构，所述耦合剂上料机构包括卡在卡槽中的卡板，卡板的顶部套设有移动框，且卡板的顶部通过二号弹簧与移动框的顶部固定连接，所述耦合剂上料机构还包括固定在移动框下表面的耦合剂上料组件。

在一种可能实施的方式中，所述固定机构包括吸盘，吸盘的上方左右对称分布有安装板，安装板的顶部共同安装有矩形框，每个安装板的底部设置有两个L形支架，且L形支架的水平段末端固定在吸盘的侧壁上，所述支撑机构对称设置在矩形框的两侧，所述支撑机构包括设置在地面上的支撑立板，支撑立板与矩形框之间通过开口朝下的匚形固定架固定连接。

在一种可能实施的方式中，所述旋转机构包括转动设在吸盘顶部的纵向转轴和固定套设在纵向转轴上的主动锥齿轮，所述旋转机构还包括通过中心轴转动设置在其中一个安装板侧壁上的从动锥齿轮，从动锥齿轮与主动锥齿轮相啮合，矩形框的两侧壁之间转动安装有横向转轴，横向转轴的两端延伸至矩形框的外部并与对应的位移机构固定连接，所述从动锥齿轮的中心轴上还固定套设有主动直齿轮，横向转轴上固定套设有与主动直齿轮相啮合的从动直齿轮。

在一种可能实施的方式中，所述纵向转轴的外壁且位于主动锥齿轮的下方固定连接有拨动板，矩形框的下表面垂直连接有限位杆，所述拨动板的两侧壁对称开设有与限位杆相配合的半圆形凹槽。

在一种可能实施的方式中，所述推动机构包括横向固定在矩形导槽侧壁的气缸，气缸的伸缩端连接有横板,横板远离气缸的一侧固定有两个连接杆，且两个连接杆的末端共同安装有楔形条，所述安装块的外壁靠下端一体成型有延伸板，楔形条的倾斜面朝向延伸板，延伸板与楔形条配合使用。

在一种可能实施的方式中，所述匚形固定架的下表面沿其长度方向开设有倒置的L形导槽，移动框的上表面设置有滑动对接在L形导槽内的L形块，且移动框的上表面与匚形固定架的下表面相接触。

在一种可能实施的方式中，所述耦合剂上料组件包括固定在移动框下表面远离矩形导槽一端的连接板,连接板的底部安装有回形框，所述回形框的内部转动设置有两个上下分布的转辊，所述回形框朝向矩形导槽的一侧对称设置有两个侧板，两个侧板之间固定连接有承托辊，所述承托辊与位于下方的转辊相平齐。

在一种可能实施的方式中，所述转辊的辊轴贯穿回形框的侧壁通向外部，且两个转辊的辊轴上均固定套设有回转齿轮，两个回转齿轮呈错位分布且互不啮合，两个侧板朝向矩形导槽的一侧滑动设置有升降板，升降板远离矩形导槽的一侧固定连接有横置的T形升降架，所述T形升降架的水平部分与升降板固定连接，T形升降架的竖直部分设置有与两个回转齿轮相啮合的齿牙，所述T形升降架朝向侧板的一侧固定连接有电动伸缩杆，所述侧板侧壁上固定设置有滑轨,电动伸缩杆的固定端上下滑动设置在滑轨内。

本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：

通过位移机构带动两个换能器移动从而调整两个换能器之间的距离，通过推动机构带动两个换能器升降，避免了换能器底部的耦合剂粘附在移动机构上，此外换能器的位置在调节过程中不受耦合剂的影响，使混凝土裂缝检测过程只需一人即可完成，提高了检测效率和准确度。

通过旋转机构能够带动换能器来回转动90度，不仅方便涂抹耦合剂，而且在驱动升降板上升时，能够带动转辊将牙膏定量挤出涂抹在换能器上，同时在换能器回转时，升降板下降再次自动将牙膏的出口封堵，避免牙膏掉落或被污染。

附图说明

图1是本发明实施例提供的大体积混凝土裂缝检测装置的平面结构示意图（省去换能器）。

图2是本发明实施例提供的大体积混凝土裂缝检测装置的局部剖切立体图之一。

图3是本发明实施例提供的大体积混凝土裂缝检测装置的局部剖切立体图之二。

图4是本发明实施例提供的大体积混凝土裂缝检测装置的侧视图（省去支撑立板）。

图5是本发明实施例提供的匚形固定架和移动框的装配示意图。

图6是本发明实施例提供的T形移动块和移动框的局部剖切结构示意图。

图7是本发明实施例提供的耦合剂上料组件的立体结构示意图之一。

图8是本发明实施例提供的耦合剂上料组件的立体结构示意图之二。

图9是本发明实施例吸盘与L形支架的俯视视角示意图。

图中：1、固定机构；11、吸盘；12、L形支架；13、安装板；14、矩形框；2、支撑机构；21、匚形固定架；22、支撑立板；3、旋转机构；31、纵向转轴；32、主动锥齿轮；33、从动锥齿轮；34、主动直齿轮；35、从动直齿轮；36、横向转轴；37、拨动板；38、限位杆；4、位移机构；41、矩形导槽；42、电机；43、丝杆；44、T形移动块；441、卡槽；45、圆杆；46、安装块；47、一号弹簧；48、延伸板；5、推动机构；51、气缸；52、横板；53、连接杆；54、楔形条；6、耦合剂上料机构；61、移动框；62、卡板；63、二号弹簧；64、耦合剂上料组件；641、连接板；642、回形框；643、转辊；644、承托辊；645、侧板；646、升降板；647、T形升降架；648、回转齿轮；649、滑轨；640、电动伸缩杆。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于下面所描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

请参阅图1和图9，一种大体积混凝土裂缝检测装置，包括固定机构1和对称设置在固定机构1两侧的支撑机构2，所述固定机构1包括吸盘11，吸盘11的上方左右对称分布有安装板13，安装板13的顶部共同安装有矩形框14，每个安装板13的底部设置有两个L形支架12，且L形支架12的水平段末端固定在吸盘11的侧壁上，所述支撑机构2对称设置在矩形框14的两侧，所述支撑机构2包括设置在地面上的支撑立板22，支撑立板22与矩形框14之间通过开口朝下的匚形固定架21固定连接。

请参阅图1、图2和图3，所述矩形框14和支撑立板22之间转动设置有位移机构4，所述矩形框14内部设置有用于驱动位移机构4旋转的旋转机构3，其中旋转机构3包括转动设在吸盘11顶部的纵向转轴31和固定套设在纵向转轴31上的主动锥齿轮32，所述旋转机构3还包括通过中心轴转动设置在其中一个安装板13侧壁上的从动锥齿轮33，从动锥齿轮33与主动锥齿轮32相啮合，矩形框14的两侧壁之间转动安装有横向转轴36，横向转轴36的两端延伸至矩形框14的外部并与对应的位移机构4固定连接，以驱动两个位移机构4进行同向同步旋转，所述从动锥齿轮33的中心轴上还固定套设有主动直齿轮34，横向转轴36上固定套设有与主动直齿轮34相啮合的从动直齿轮35，所述纵向转轴31的外壁且位于主动锥齿轮32的下方固定连接有拨动板37，矩形框14的下表面垂直连接有限位杆38，所述拨动板37的两侧壁对称开设有与限位杆38相配合的半圆形凹槽；通过人工拨动拨动板37，从而带动纵向转轴31以及主动锥齿轮32旋转，主动锥齿轮32啮合从动锥齿轮33旋转，横向转轴36在主动直齿轮34以及从动直齿轮35的啮合传动下发生转动，当拨动板37任一侧壁上的半圆形凹槽与限位杆38对接时，拨动板37无法继续旋转，通过限位杆38对拨动板37旋转的角度进行限制，从而限制横向转轴36的往复旋转角度，进而控制位移机构4的旋转角度。

请参阅图2、图3和图4，所述位移机构4包括矩形导槽41，矩形导槽41的一端与横向转轴36的末端固定连接，矩形导槽41的另一端转动安装在支撑立板22的侧壁上，所述矩形导槽41的一端内壁固定安装有电机42，电机42的输出端固定连接有丝杆43，丝杆43的末端转动安装在矩形导槽41的另一端内壁，丝杆43上螺纹连接有T形移动块44，且T形移动块44的水平段下表面与矩形导槽41的上表面相贴合，所述T形移动块44的下表面固定连接有圆杆45，圆杆45的下端滑动套设有安装块46，且T形移动块44与安装块46之间通过套设在圆杆45外部的一号弹簧47相连接，所述安装块46的下端安装换能器（附图中未示出），启动电机42，从而带动丝杆43旋转，丝杆43驱动T形移动块44沿着矩形导槽41的长度方向往复移动，需要说明的是，两个位移机构4中的T形移动块44可以同向移动，也可以反向移动，既可以同步移动，也可以不同步移动，T形移动块44在移动的过程中通过安装块46带动两个换能器移动，进而改变两个换能器之间的距离，两个换能器之间的距离可以通过观察矩形导槽41上表面的刻度线看出（附图中未示出刻度线）。

请参阅图1、图3和图4，所述矩形导槽41的一侧固定设置有推动机构5,矩形导槽41的另一侧滑动设置有耦合剂上料机构6，所述推动机构5包括横向固定在矩形导槽41侧壁的气缸51，气缸51的伸缩端连接有横板52,横板52远离气缸51的一侧固定有两个连接杆53，且两个连接杆53的末端共同安装有楔形条54，所述安装块46的外壁靠下端一体成型有延伸板48，楔形条54的倾斜面朝向延伸板48，延伸板48与楔形条54配合使用。

需要说明的是，换能器固定在安装块46的下端时其并非是直接接触地面，而为了将涂抹完耦合剂的换能器按压在裂缝旁边的地面上，需要采用推动机构5向下推动延伸板48，进而带动换能器下移；具体的，启动气缸51，使气缸51缩短，气缸51通过连接杆53带动楔形条54向延伸板48靠近，楔形条54的倾斜面与延伸板48接触后逐渐向下按压延伸板48。

请参阅图2、图5和图6，所述耦合剂上料机构6包括滑动设置在匚形固定架21下表面的移动框61，匚形固定架21的下表面沿其长度方向开设有倒置的L形导槽，移动框61的上表面设置有滑动对接在L形导槽内的L形块，移动框61的内部滑动设置有卡板62，卡板62的顶部通过二号弹簧63与移动框61的顶部固定连接，卡板62的底部与矩形导槽41的上表面相接触，且卡板62卡在T形移动块44上表面开设的卡槽441中，所述卡板62位于卡槽441的拐角做圆角处理。

请参阅图7和图8，所述耦合剂上料机构6还包括固定在移动框61下表面的耦合剂上料组件64，所述耦合剂上料组件64包括固定在移动框61下表面远离矩形导槽41一端的连接板641,连接板641的底部安装有回形框642，所述回形框642的内部转动设置有两个上下分布的转辊643，转辊643的辊轴贯穿回形框642的侧壁通向外部，且两个转辊643的辊轴上均固定套设有回转齿轮648，两个回转齿轮648呈错位分布且互不啮合，所述回形框642朝向矩形导槽41的一侧对称设置有两个侧板645，两个侧板645之间固定连接有承托辊644，所述承托辊644与位于下方的转辊643相平齐，两个侧板645朝向矩形导槽41的一侧滑动设置有升降板646，升降板646朝向承托辊644的一侧下半部分呈坡口状，升降板646远离矩形导槽41的一侧固定连接有横置的T形升降架647，所述T形升降架647的水平部分与升降板646固定连接，T形升降架647的竖直部分设置有与两个回转齿轮648相啮合的齿牙，所述T形升降架647朝向侧板645的一侧固定连接有电动伸缩杆640，所述侧板645侧壁上固定设置有滑轨649,电动伸缩杆640的固定端上下滑动设置在滑轨649内。

通过电动伸缩杆640的伸缩可以控制T形升降架647与两个回转齿轮648均啮合还是与其中一个回转齿轮648啮合或者与两个回转齿轮648均不啮合，升降板646在受到顶力时向上移动，通过T形升降架647带动电动伸缩杆640在滑轨649内滑动，T形升降架647向上移动的过程中与两个回转齿轮648啮合，而T形升降架647向下移动的过程中则通过电动伸缩杆640控制T形升降架647上的齿牙与两个回转齿轮648均不啮合。

对混凝土裂缝进行检测时的具体过程如下：初始状态下，将牙膏皮的底部放在两个转辊643之间并与下方的转辊643固定，承托辊644对牙膏皮起到支撑作用，升降板646对牙膏的出口起到封堵作用。

之后将换能器固定在安装块46的下端，将吸盘11固定在混凝土裂缝附近的地面上，支撑立板22起到辅助支撑的作用，启动电机42使其带动丝杆43旋转，丝杆43带动T形移动块44、安装块46以及其下方的换能器一起移动，直至两个换能器之间的距离达到100mm，此时电机42关闭，T形移动块44在移动的过程中，其上的卡槽441内的卡板62会随之移动，卡板62带动移动框61沿着匚形固定架21下表面的L形导槽移动，从而确保牙膏的出口始终能和换能器相对应。

手动拨动拨动板37，拨动板37通过纵向转轴31带动主动锥齿轮32旋转，横向转轴36在主动锥齿轮32和从动锥齿轮33以及主动直齿轮34和从动直齿轮35的啮合传动下转动，横向转轴36随之带动矩形导槽41旋转，矩形导槽41带动换能器一起向耦合剂上料机构6的方向转动，当拨动板37接触到限位杆38后，受到限制不能继续转动，此时矩形导槽41旋转90度，换能器在旋转过程中，会逐渐顶动升降板646上移，升降板646在上移过程中解除对牙膏出口的封堵，同时升降板646带动T形升降架647同步移动，T形升降架647啮合两个回转齿轮648旋转，其中位于下方的回转齿轮648与齿牙啮合的时间短，位于上方的回转齿轮648与齿牙啮合的时间长，下方的转辊643拉动牙膏皮移动，上方的转辊643将牙膏挤出，当换能器承托辊644相对应时，挤出的牙膏涂抹在换能器上，在矩形导槽41旋转的过程中，卡板62受到顶力，二号弹簧63逐渐被压缩。

之后电动伸缩杆640控制T形升降架647上的齿牙与两个回转齿轮648均不啮合，手动反向拨动拨动板37，使矩形导槽41回转90度，启动气缸51，使气缸51缩短，气缸51通过连接杆53带动楔形条54向延伸板48靠近，楔形条54的倾斜面与延伸板48接触后逐渐向下按压延伸板48，进而带动换能器向下移动直至换能器贴合地面，从而对混凝土裂缝进行宽度和深度检测，每检测完一次后，通过两个位移机构4调整两个换能器的间距，从而进行下一次检测。

在本发明实施例中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“相连”、“安装”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接，或滑动连接；可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例,并非依此限制本发明的保护范围,故：凡依据本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。