本實(shí)用新型屬于公路工程試驗(yàn)檢測(cè)領(lǐng)域，涉及一種盆式支座轉(zhuǎn)角超聲檢測(cè)儀，具體的涉及一種通過(guò)觸屏式數(shù)據(jù)顯示儀對(duì)超聲測(cè)距儀下達(dá)相應(yīng)指令來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)橋梁盆式支座轉(zhuǎn)角的精確快速測(cè)量的盆式支座轉(zhuǎn)角超聲檢測(cè)儀。

背景技術(shù)：

改革開(kāi)放后，在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的帶動(dòng)下，交通事業(yè)也進(jìn)入迅猛發(fā)展階段。為實(shí)現(xiàn)區(qū)域間的平衡發(fā)展，更好地構(gòu)建和諧社會(huì)，同時(shí)緩解城市內(nèi)的交通壓力，跨海大橋、跨江、河大橋以及城市高架橋、立交橋等各種形式的橋梁越來(lái)越多。

由于盆式支座具有水平位移量大、轉(zhuǎn)動(dòng)靈活、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊，構(gòu)造簡(jiǎn)單、建筑高度低、加工制造方便和降低造價(jià)等優(yōu)點(diǎn)，在目前橋梁建設(shè)中得到了廣泛地應(yīng)用。當(dāng)下，對(duì)運(yùn)營(yíng)中橋梁盆式支座的檢測(cè)方式主要分為兩種：一是人工直接進(jìn)行觀察和測(cè)量，并進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算；二是利用簡(jiǎn)易裝置間接對(duì)盆式支座進(jìn)行檢測(cè)。

而現(xiàn)有技術(shù)對(duì)橋梁盆式支座的檢測(cè)具有如下缺點(diǎn)：

由于盆式支座位于橋梁上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)之間，空間狹小且環(huán)境昏暗，現(xiàn)下的檢測(cè)手段具有較多的局限性，實(shí)際操作過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)部分支座無(wú)法檢測(cè)或者檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度不高的狀況。

對(duì)比文件1：CN101750250A公開(kāi)了一種微機(jī)控制電液伺服多功能壓剪試驗(yàn)機(jī)，屬材料試驗(yàn)機(jī)類(lèi)。該機(jī)包括主機(jī)部分、液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和試件運(yùn)送小車(chē)。主機(jī)的機(jī)架由機(jī)座、絲杠、活動(dòng)橫梁、框架等構(gòu)成，主機(jī)上裝有箱形壓板，垂直向伺服加載油缸、水平剪切伺服加載油缸、轉(zhuǎn)角伺服加載油缸、同步浮動(dòng)伺服油缸及橫梁升降機(jī)構(gòu)、試驗(yàn)裝置。液壓系統(tǒng)包括伺服油源、液壓油分配器和遠(yuǎn)程調(diào)壓系統(tǒng)，控制系統(tǒng)包括工控機(jī)、轉(zhuǎn)換板、電液伺服控制柜及測(cè)量?jī)x表。該實(shí)用新型主要用于橋梁建設(shè)中板式、盆式橡膠支座、球形支座的力學(xué)性能試驗(yàn)，如單壓、壓剪及轉(zhuǎn)角試驗(yàn)，亦可對(duì)金屬、其他非金屬、混凝土構(gòu)件進(jìn)行單壓試驗(yàn)。但是對(duì)比文件公開(kāi)的試驗(yàn)機(jī)，主要用于橋梁支座在安裝前的力學(xué)性能試驗(yàn)，其對(duì)盆式轉(zhuǎn)角的測(cè)量功能是通過(guò)試驗(yàn)機(jī)上的位移傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)橋梁已安裝盆式支座的轉(zhuǎn)角測(cè)量。

對(duì)比文件2：CN104949647A公開(kāi)一種橋梁盆式支座轉(zhuǎn)角測(cè)量?jī)x，包括兩個(gè)高度測(cè)量支架、可伸縮標(biāo)尺、數(shù)據(jù)傳輸線、數(shù)據(jù)采集儀，兩個(gè)所述高度測(cè)量支架通過(guò)可伸縮標(biāo)尺相接為一個(gè)整體；每個(gè)高度測(cè)量支架由兩個(gè)長(zhǎng)度相同的桿件交叉組成，包括測(cè)頭、測(cè)量桿、手柄和拉壓力傳感器，所述測(cè)頭位于所述測(cè)量桿的前端，所述拉壓力傳感器位于所述手柄的尾端；所述拉壓力傳感器與數(shù)據(jù)采集儀通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸線連接，實(shí)現(xiàn)兩者之間的數(shù)據(jù)傳輸。該對(duì)比文件中對(duì)盆式支座的上、下兩平面間的距離需要通過(guò)伸縮標(biāo)尺測(cè)得，操作起來(lái)仍不夠方便，且測(cè)試效率相對(duì)還不夠高，測(cè)試結(jié)果不夠準(zhǔn)確。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種盆式支座轉(zhuǎn)角超聲檢測(cè)儀，該檢測(cè)儀主要利用超聲測(cè)距技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)盆式支座轉(zhuǎn)角的測(cè)量，能解決現(xiàn)有盆式支座檢測(cè)工作中的不足并實(shí)現(xiàn)橋梁盆式支座轉(zhuǎn)角的精確快速測(cè)量，具有測(cè)試精度高、測(cè)試數(shù)據(jù)穩(wěn)定、測(cè)試效率高和勞動(dòng)強(qiáng)度低等特點(diǎn)。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

提供一種盆式支座轉(zhuǎn)角超聲檢測(cè)儀，包括超聲測(cè)距儀、機(jī)械桿和觸屏式數(shù)據(jù)顯示儀，所述超聲測(cè)距儀通過(guò)萬(wàn)向軸與機(jī)械桿相接，觸屏式數(shù)據(jù)顯示儀通過(guò)數(shù)據(jù)線分別與機(jī)械桿、超聲測(cè)距儀連接；

所述超聲測(cè)距儀包括超聲測(cè)距傳感器一和超聲測(cè)距傳感器二，兩超聲測(cè)距傳感器間的距離為固定值L。

進(jìn)一步地，

所述機(jī)械桿包括機(jī)械臂一、機(jī)械臂二和尾部的數(shù)據(jù)線插口，觸屏式數(shù)據(jù)顯示儀通過(guò)數(shù)據(jù)線與機(jī)械桿的數(shù)據(jù)線插口連接。

進(jìn)一步地，

所述機(jī)械臂一與機(jī)械臂二的連接處安裝有萬(wàn)向軸，可以通過(guò)萬(wàn)向軸旋轉(zhuǎn)。

進(jìn)一步地，

所述機(jī)械臂一、機(jī)械臂二均為可伸縮式機(jī)械臂，所述機(jī)械桿能夠通過(guò)機(jī)械臂一和機(jī)械臂二進(jìn)行伸縮調(diào)整長(zhǎng)度，并利用萬(wàn)向軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，使所述超聲測(cè)距儀完全貼合在盆式支座的下平面。

進(jìn)一步地，

所述機(jī)械桿內(nèi)部設(shè)有供電裝置，以保證整個(gè)儀器正常運(yùn)營(yíng)。

進(jìn)一步地，

所述超聲測(cè)距傳感器一和超聲測(cè)距傳感器二之間的距離固定值L能根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)的精度要求進(jìn)行調(diào)整。

進(jìn)一步地，

所述觸屏式數(shù)據(jù)顯示儀內(nèi)置有超聲波控制單元和相應(yīng)的運(yùn)算單元。

所述觸屏式數(shù)據(jù)顯示儀在檢測(cè)過(guò)程中主要用于控制超聲波的發(fā)射和接收和盆式支座轉(zhuǎn)角的計(jì)算。所述超聲測(cè)距儀通過(guò)數(shù)據(jù)線將檢測(cè)的原始數(shù)據(jù)傳輸至所述觸屏式數(shù)據(jù)顯示儀后，所述觸屏式數(shù)據(jù)顯示儀接收超聲測(cè)距儀測(cè)得的原始數(shù)據(jù)，并利用運(yùn)算單元計(jì)算所測(cè)盆式支座的轉(zhuǎn)角并輸出。

超聲測(cè)距儀的超聲波的發(fā)射和接收由檢測(cè)人員通過(guò)觸屏式數(shù)據(jù)顯示儀進(jìn)行操作。

工作時(shí)，檢測(cè)人員手持本實(shí)用新型的機(jī)械桿，調(diào)整機(jī)械臂的長(zhǎng)度并利用萬(wàn)向軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，將超聲測(cè)距儀(超聲測(cè)距傳感器一和超聲測(cè)距傳感器二)調(diào)整至完全貼合在盆式支座的下平面，超聲測(cè)距傳感器一和超聲測(cè)距傳感器二分別發(fā)射超聲波測(cè)得盆式支座上、下兩平面的高度值h1、h2，然后將測(cè)得的h1、h2傳輸至觸屏式數(shù)據(jù)顯示儀，觸屏式數(shù)據(jù)顯示儀根據(jù)相似三角形定理和其內(nèi)置運(yùn)算單元，直接得出所測(cè)盆式支座轉(zhuǎn)角的度數(shù)。

本實(shí)用新型的有益效果：

1、本實(shí)用新型主要利用超聲測(cè)距技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)盆式支座轉(zhuǎn)角的精確測(cè)量，該檢測(cè)手段不僅測(cè)試精度高，測(cè)試數(shù)據(jù)穩(wěn)定，而且能提高測(cè)試效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。

2、本實(shí)施例中通過(guò)設(shè)置超聲測(cè)距傳感器一和超聲測(cè)距傳感器二，分別測(cè)得盆式支座兩點(diǎn)的上下平面的高度值h1、h2，并結(jié)合超聲測(cè)距傳感器一和超聲測(cè)距傳感器二所處的兩點(diǎn)間的距離L，便可計(jì)算得出盆式支座轉(zhuǎn)角的度數(shù)，操作簡(jiǎn)單且測(cè)試精度高、快速。

3、本實(shí)用新型中的機(jī)械臂一和機(jī)械臂二均為可伸縮機(jī)械臂，并且通過(guò)萬(wàn)向軸連接，可以根據(jù)實(shí)際測(cè)量情景進(jìn)行調(diào)整，使超聲測(cè)距儀能完全貼合在盆式支座的下平面上，使得測(cè)量的數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)。也能適應(yīng)盆式支座空間狹小且環(huán)境昏暗的測(cè)量環(huán)境。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例盆式支座轉(zhuǎn)角超聲檢測(cè)儀的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中的超聲測(cè)距儀的工作原理示意圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例中盆式支座的轉(zhuǎn)角計(jì)算示意圖；

附圖標(biāo)記說(shuō)明：

1、超聲測(cè)距儀；2、機(jī)械桿；3、觸屏式數(shù)據(jù)顯示儀；

1-1、超聲測(cè)距傳感器一；1-2、超聲測(cè)距傳感器二；2-1、機(jī)械臂一；2-2、機(jī)械臂二；2-3、數(shù)據(jù)線插口；

L-兩超聲測(cè)距傳感器間距離的固定值；θ－盆式支座的轉(zhuǎn)角；

h1、h2－盆式支座上、下兩平面間的相對(duì)高度值。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明，但不用來(lái)限制本實(shí)用新型的范圍。

實(shí)施例1

如圖1-3所示，本實(shí)施例提供一種盆式支座轉(zhuǎn)角超聲檢測(cè)儀，包括超聲測(cè)距儀1、機(jī)械桿2和觸屏式數(shù)據(jù)顯示儀3，超聲測(cè)距儀1通過(guò)萬(wàn)向軸與機(jī)械桿2相接，觸屏式數(shù)據(jù)顯示儀3通過(guò)數(shù)據(jù)線分別與機(jī)械桿2、超聲測(cè)距儀1連接；

本實(shí)施例中，超聲測(cè)距儀1包括超聲測(cè)距傳感器一1-1和超聲測(cè)距傳感器二1-2，兩超聲測(cè)距傳感器間的距離為固定值L。

本實(shí)施例中，機(jī)械桿2包括機(jī)械臂一2-1、機(jī)械臂二2-2和尾部的數(shù)據(jù)線插口2-3，觸屏式數(shù)據(jù)顯示儀3通過(guò)數(shù)據(jù)線與機(jī)械桿2的數(shù)據(jù)線插口2-3連接。

機(jī)械臂2-1與機(jī)械臂二2-2的連接處安裝有萬(wàn)向軸。

為了保證整個(gè)儀器正常運(yùn)營(yíng)，機(jī)械桿2內(nèi)部設(shè)有供電裝置。

機(jī)械臂一2-1、機(jī)械臂二2-2均為可伸縮式機(jī)械臂，機(jī)械桿1能夠通過(guò)機(jī)械臂進(jìn)行伸縮調(diào)整長(zhǎng)度，并利用萬(wàn)向軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，使所述超聲測(cè)距儀1完全貼合在盆式支座的下平面。

超聲測(cè)距傳感器一1-1和超聲測(cè)距傳感器二1-2之間的距離固定值L能根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)的精度要求進(jìn)行調(diào)整。

觸屏式數(shù)據(jù)顯示儀3內(nèi)置有超聲波控制單元和相應(yīng)的運(yùn)算單元。

本實(shí)施例中，觸屏式數(shù)據(jù)顯示儀3在檢測(cè)過(guò)程中主要用于控制超聲波的發(fā)射和接收和盆式支座轉(zhuǎn)角的計(jì)算。超聲測(cè)距儀1通過(guò)數(shù)據(jù)線將檢測(cè)的原始數(shù)據(jù)傳輸至觸屏式數(shù)據(jù)顯示儀3后，觸屏式數(shù)據(jù)顯示儀3接收超聲測(cè)距儀1測(cè)得的原始數(shù)據(jù)，并利用運(yùn)算單元計(jì)算所測(cè)盆式支座的轉(zhuǎn)角并輸出。

工作時(shí)，檢測(cè)人員手持儀器的機(jī)械桿2，調(diào)整機(jī)械臂一2-1、機(jī)械臂二2-2的長(zhǎng)度并利用萬(wàn)向軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，將超聲測(cè)距儀1(超聲測(cè)距傳感器一1-1和超聲測(cè)距傳感器二1-2)調(diào)整至完全貼合在盆式支座的下平面，超聲測(cè)距傳感器一1-1和超聲測(cè)距傳感器二1-2分別發(fā)射超聲波測(cè)得盆式支座上、下兩平面的高度值h1、h2，然后將測(cè)得的h1、h2傳輸至觸屏式數(shù)據(jù)顯示儀，觸屏式數(shù)據(jù)顯示儀根據(jù)相似三角形定理和其內(nèi)置運(yùn)算單元，直接得出所測(cè)盆式支座轉(zhuǎn)角的度數(shù)。

如圖2所示，根據(jù)超聲波測(cè)距原理，測(cè)量開(kāi)始時(shí)，位于盆式支座下平面上的超聲測(cè)距儀發(fā)出超聲波并啟動(dòng)定時(shí)器，超聲波傳播直至遇到障礙物(盆式支座的上平面)反射回來(lái)，被反射回來(lái)的超聲波被超聲測(cè)距儀接收并關(guān)閉定時(shí)器，超聲測(cè)距儀根據(jù)聲速及超聲波在盆式支座上、下平面間來(lái)回傳播的時(shí)間，便可得出上、下平面之間的相對(duì)高度。根據(jù)這一原理，因此，超聲測(cè)距傳感器一1-1和超聲測(cè)距傳感器二1-2可分別測(cè)得他們所處盆式支座位置的上、下平面之間的相對(duì)高度h1、h2。

如圖3所示，根據(jù)盆式支座轉(zhuǎn)角的計(jì)算公式為：θ＝arctan(|h1-h2|/L)，觸屏式數(shù)據(jù)顯示儀根據(jù)測(cè)得的h1、h2并結(jié)合超聲測(cè)距傳感器一1-1和超聲測(cè)距傳感器二1-2之間的距離L，便可測(cè)得盆式支座的轉(zhuǎn)角θ。

在檢測(cè)操作過(guò)程中，由于機(jī)械臂一2-1和機(jī)械臂二2-2均為可伸縮機(jī)械臂，并且通過(guò)萬(wàn)向軸連接，可以根據(jù)實(shí)際測(cè)量情景進(jìn)行調(diào)整，使超聲測(cè)距儀1能完全貼合在盆式支座的下平面上，使得測(cè)量的數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)；也能適應(yīng)盆式支座空間狹小且環(huán)境昏暗的測(cè)量環(huán)境。

本實(shí)施例中的盆式支座轉(zhuǎn)角超聲檢測(cè)儀主要利用超聲測(cè)距技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)盆式支座轉(zhuǎn)角的精確測(cè)量，具體是通過(guò)設(shè)置超聲測(cè)距傳感器一和超聲測(cè)距傳感器二，分別測(cè)得盆式支座兩點(diǎn)的上下平面的高度值h1、h2，并結(jié)合超聲測(cè)距傳感器一和超聲測(cè)距傳感器二所處的兩點(diǎn)間的距離L，便可計(jì)算得出盆式支座轉(zhuǎn)角的度數(shù)，操作簡(jiǎn)單且測(cè)試精度高、快速。

該檢測(cè)手段不僅測(cè)試精度高，測(cè)試數(shù)據(jù)穩(wěn)定，而且能提高測(cè)試效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。

以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等同物界定。