CN105699293A - 一种木材阻力仪用的探针方位约束托架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及古建筑微损检测设备技术领域，尤其涉及一种木材阻力仪用的探针方位约束托架。本发明的探针方位约束托架的第一平行杆和第二平行杆相互平行、同轴设置、且处于同一水平面上；第一平行杆上固定有第一方向约束头，第二平行杆上可伸缩的设置有第二方向约束头，第一方向约束头和第二方向约束头处于同一直线上，且分别相对称的顶在待测木材的两侧，以分别确定木材阻力仪的进针和出针方向，能够有效约束木材阻力仪的进、出针方位，精确化阻力仪探针所形成的检测路径，将木材阻力仪搭配探针方位约束托架使用，可以有效减少木材微损检测的误差，能够满足古建筑测绘的精度要求。

Description

一种木材阻力仪用的探针方位约束托架

技术领域

本发明涉及古建筑微损检测设备技术领域，尤其涉及一种木材阻力仪用的探针方位约束托架。

背景技术

我国古建筑以木结构体系为主，在世界上享有极高的盛誉。古建筑的损毁大多缘起于木结构的损毁，因此，开展古建筑木构件的材质状况检测工作，对古建筑的保护意义重大。

目前，随着古建筑保护事业的发展，在木构件材质勘察中，通常采用木材阻力仪对古建筑的木质结构采用阻力检测技术进行微损检测，阻力检测技术具有检测准确、检测范围宽的特点。

木材阻力仪是古建筑木结构微损检测的一种主要设备，木材阻力仪通过一根直径约一点五毫米左右的探针，以一定进针速率钻入木材内部，木材内部的疏密状态对探针所形成的阻力大小即可以反映出木材的密度情况，进而通过检测路径上的阻力曲线变化和数据分析，得到木材内部是否存在腐朽、裂缝、空洞等残损情况；此外，通过多向进针还能够较为精准的确定所检测木材内部的残损面积。

目前，利用木材阻力仪对木材进行微损检测的过程为：运用其它检测仪器先期确定木材内部残损的大致位置和规模后，在木材残损截面上设置一定数量的检测路径，通过木材阻力仪获得曲线数值，并结合其它仪器的检测数据进行计算，较为准确的反映木材的内部缺陷状况。在这一过程中，木材阻力仪探针的进针点、出针点之间所形成的精确路径，是确定残损位置以及残损面积的关键。

在现实操作中，木材阻力仪的进针位置可加以控制，但由于仪器自身的转动和人为的自然晃动，以及木材内部不同材质状况的干扰，出针位置往往和所设定的路径相差较大，这就给木材内部残损位置和面积的确定带来了很大的误差。因此有必要通过设计一装置用以约束阻力仪的进、出针方位，精确化阻力仪探针所形成的检测路径。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供了一种木材阻力仪用的探针方位约束托架，能够有效约束木材阻力仪的进、出针方位，精确化阻力仪探针所形成的检测路径。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种探针方位约束托架，包括第一平行杆和第二平行杆，所述第一平行杆和第二平行杆相互平行、同轴设置、且处于同一水平面上；所述第一平行杆上固定有第一方向约束头，所述第二平行杆上可伸缩的设置有第二方向约束头，所述第一方向约束头和第二方向约束头处于同一直线上，且分别相对称的顶在待测木材的两侧，以分别确定木材阻力仪的进针和出针方向。

进一步的，所述第二平行杆内套装有平行伸缩杆，所述平行伸缩杆的伸出端设有所述第二方向约束头，所述平行伸缩杆能沿第二平行杆的轴线伸缩移动，以调整所述第二方向约束头的位置，使所述第二方向约束头能顶在所述待测木材的外侧。

进一步的，还包括第三平行杆，所述第三平行杆分别与第一平行杆和第二平行杆连接，且与所述第一平行杆和第二平行杆平行设置。

进一步的，所述第三平行杆的两端通过两个连接杆分别与第一平行杆和第二平行杆可伸缩的连接，两个所述连接杆相互平行。

进一步的，两个所述连接杆的一端分别固定于所述第一平行杆和第二平行杆上，另一端分别通过连接伸缩杆与第三平行杆可伸缩的连接。

进一步的，两个所述连接杆均与第一平行杆、第二平行杆和第三平行杆垂直设置。

进一步的，所述第一平行杆和第二平行杆中的一个设有激光发射器，另一个设有光线接收标靶，所述第三平行杆的两端分别设有第一反射镜面和第二反射镜面，所述第一反射镜面和第二反射镜面分别与激光发射器和光线接收标靶对应设置，且所述第一反射镜面和第二反射镜面互成预设角度设置，以使所述激光发射器发射的光线顺次通过第一反射镜面和第二反射镜面后，由所述光线接收标靶接收。

进一步的，所述第一平行杆上设有用于支撑所述木材阻力仪的托架，所述托架的两侧设有滑轨，以便于调整所述木材阻力仪与待测木材之间的相对位置；所述滑轨的至少一侧还设有挡板，所述挡板可滑动的安装于托架上，以固定所述木材阻力仪。

进一步的，所述第一平行杆和第二平行杆的下部分别对称的安装有伸缩脚架，所述伸缩脚架具有可调伸缩长度。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有以下有益效果：本发明的探针方位约束托架的第一平行杆和第二平行杆相互平行、同轴设置、且处于同一水平面上；第一平行杆上固定有第一方向约束头，第二平行杆上可伸缩的设置有第二方向约束头，第一方向约束头和第二方向约束头处于同一直线上，且分别相对称的顶在待测木材的两侧，以分别确定木材阻力仪的进针和出针方向，能够有效约束木材阻力仪的进、出针方位，精确化阻力仪探针所形成的检测路径，将木材阻力仪搭配探针方位约束托架使用，可以有效减少木材微损检测的误差，能够满足古建筑测绘的精度要求。

附图说明

图1为本发明实施例的探针方位约束托架的俯视图；

图2为本发明实施例的探针方位约束托架的正视图。

其中，1、第一平行杆；2、第二平行杆；3、第三平行杆；4、待测木材；5、第一方向约束头；6、托架；7、滑轨；8、挡板；9、第二方向约束头；10、平行伸缩杆；11、平行杆伸缩调节钮；12、13、连接杆；14、16、连接杆伸缩调节钮；15、17、连接伸缩杆；18、激光发射器；19、激光入射孔；20、第一反射镜面；22、第二反射镜面；21、23、固定胶；24、激光出射孔；25、光线接收标靶；26、伸缩脚架；27、脚架伸缩调节钮。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1和图2所示，本实施例提供的探针方位约束托架6的第一平行杆1和第二平行杆2相互平行、同轴设置、且处于同一水平面上，第一平行杆1上固定有第一方向约束头5，第二平行杆2上可伸缩的设置有第二方向约束头9，第一方向约束头5和第二方向约束头9处于同一直线上，且分别相对称的顶在待测木材4的两侧，以分别确定木材阻力仪的进针和出针方向，实际工作时，第一方向约束头5和第二方向约束头9均接触到待测木材4需要检测的具体位置上，由于第一平行杆1和第二平行杆2的平行同轴同平面设置，有效保证了第一方向约束头5和第二方向约束头9处于待测木材4的两侧，能够有效约束木材阻力仪的进、出针方位，精确化阻力仪探针所形成的检测路径，将木材阻力仪搭配探针方位约束托架6使用，可以有效减少木材微损检测的误差，能够满足古建筑测绘的精度要求。

为了便于调整第一方向约束头5和第二方向约束头9的位置，优选第二平行杆2内套装有平行伸缩杆10平行伸缩杆10的伸出端设有第二方向约束头9，平行伸缩杆10能沿第二平行杆2的轴线伸缩移动，以调整第二方向约束头9的位置，使第二方向约束头9能顶在待测木材4的外侧，确保对待测木材4的检测位置精度，可以根据待测木材4的直径大小，利用平行伸缩杆10的可调伸缩长度调节第二方向约束头9的位置，优选在第二平行杆2的设有平行伸缩杆10的端部设有平行杆伸缩调节钮11，能够根据需要随时调节平行伸缩杆10的伸出长度。

为了快速确定第一平行杆1和第二平行杆2之间的位置关系，本实施例的探针方位约束托架6还包括第三平行杆3，第三平行杆3分别与第一平行杆1和第二平行杆2连接，且与第一平行杆1和第二平行杆2平行设置，第一平行杆1、第二平行杆2和第三平行杆3的彼此相互平行，使得木材阻力仪探针的进、出针方向位于同一直线上，保证了进针点和出针点之间可以形成精确的检测路径。

为了便于调节第三平行杆3与第一平行杆1和第二平行杆2的相对位置，且保证三者相互平行，优选第三平行杆3的两端通过两个连接杆12、13分别与第一平行杆1和第二平行杆2可伸缩的连接，两个连接杆12、13相互平行；优选两个连接杆12、13的一端分别固定于第一平行杆1和第二平行杆2上，另一端分别通过连接伸缩杆15、17与第三平行杆3可伸缩的连接，根据待测木材4的直径，同步调节两个连接伸缩杆15、17的伸缩长度，可以调节第三平行杆3与待测木材4的位置关系，同时保证第三平行杆3与第一平行杆1和第二平行杆2分别平行；优选两个连接杆12、13均与第一平行杆1、第二平行杆2和第三平行杆3垂直设置，便于安装两个连接杆12、13，且能够更快调整第三平行杆3的位置；优选在两个连接杆12、13上设有连接杆伸缩调节钮14、16，以便调节连接伸缩杆15、17的伸出长度。

由于第一平行杆1、第二平行杆2和第三平行杆3相互平行，优选在第一平行杆1和第二平行杆2中的一个上安装激光发射器18，另一个安装光线接收标靶25，在第三平行杆3的两端分别设有第一反射镜面20和第二反射镜面22，第一反射镜面20和第二反射镜面22分别与激光发射器18和光线接收标靶25对应设置，且第一反射镜面20和第二反射镜面22互成预设角度设置，以使激光发射器18发射的光线顺次通过第一反射镜面20和第二反射镜面22后，由光线接收标靶25接收。

优选在第三平行杆3的两端且朝向第一平行杆1和第二平行杆2的侧壁上分别设有激光入射孔19和激光出射孔24，本实施例的第一平行杆1的朝向第三平行杆3的侧壁上设置有激光发射器18，第二平行杆2的朝向第三平行杆3的侧壁上设置有光线接收标靶25，将激光发射器18、激光入射孔19和第一反射镜面20的入射角设置于同一直线上，光线接收标靶25、激光出射孔24和第二反射镜面22的出射角设置于同一直线上，第一反射镜面20的出射角和第二反射镜面22的入射角设置于同一直线上，且与第三平行杆3的轴线重合，第三平行杆3为空心杆，则由激光发射器18发出的光线顺次经过激光入射孔19、第一反射镜面20的入射角、第一反射镜面20的出射角、第三平行杆3的轴线、第二反射镜面22的入射角、第二反射镜面22的出射角和激光出射孔24射出，光线点最终落在光线接收标靶25上，以此来确保第一平行杆1和第二平行杆2相互平行、同轴设置、且处于同一水平面上，从而保证待测木材4的检测路径位于同一水平截面上。

为了保证第一反射镜面20和第二反射镜面22的可靠安装，利用固定胶21、23将第一反射镜面20和第二反射镜面22互成一定角度相对的粘在第三平行杆3内的两端；优选第一反射镜面20和第二反射镜面22的材质均为玻璃。

为了便于安装木材阻力仪，在第一平行杆1上设有用于支撑木材阻力仪的托架6，托架6的两侧设有滑轨7，木材阻力仪可沿滑轨7滑动，以确保木材阻力仪能沿第一平行杆1的轴线移动，从而便于调整木材阻力仪与待测木材4之间的相对位置；滑轨7的至少一侧还设有挡板8，挡板8可滑动的安装于托架6上，以固定木材阻力仪，且防止其脱轨。

为了便于调节木材检测截面的高度以及木材阻力仪的安装高度，在第一平行杆1和第二平行杆2的下部还分别对称的安装有伸缩脚架26，伸缩脚架26具有可调伸缩长度；优选伸缩脚架26为三脚架，在三脚架的每个支脚上安装有支撑伸缩杆，支撑伸缩杆的伸缩长度能通过设置在支脚上的脚架伸缩调节钮27调节。

本实施例中，优选平行杆伸缩调节钮11、连接杆伸缩调节钮14、16和脚架伸缩调节钮27均为调节螺母，分别穿过设置在第二平行杆2、连接杆12、13和支撑伸缩杆上的螺孔，能分别压紧平行伸缩杆10、连接伸缩杆15、17和支撑伸缩杆，从而在平行伸缩杆10、连接伸缩杆15、17和支撑伸缩杆分别调整到一定长度后，将其固定，以实现对伸缩长度的调节功能。

除了上述螺母结构外，平行杆伸缩调节钮11、连接杆伸缩调节钮14、16和脚架伸缩调节钮27还可以为其他结构，如划扣结构。

本实施例的木材阻力仪，包括如上所述的探针方位约束托架6，利用探针方位约束托架6精确确定木材阻力仪的探针的进、出针方向，从而有效减少木材微损检测的误差，以满足古建筑测绘的精度要求。

本实施例的探针方位约束托架6在使用时，首先将第二平行杆2的平行伸缩杆10缩至最小伸出行程，将待测木材4的一侧顶在第一平行杆1的第一方向约束头5上，旋开平行杆伸缩调节钮11，将平行伸缩杆10拉出并顶在待测木材4的另一侧；打开激光发射器18，调整光线，使其刚好对应落在第二平行杆2的光线接收标靶25上，以确保第一平行杆1和第二平行杆2的位置关系准确，从而确定检测路径位于一个水平截面上；然后重新旋紧平行杆伸缩调节钮11，以固定平行伸缩杆10；将木材阻力仪沿滑轨7滑动安装到托架6上，利用挡板8固定木材阻力仪，开启木材阻力仪，将探针刺入待测木材4中，开始对待测木材4进行检测；检测完毕后，木材阻力仪的探针收回即可。

由于在连接杆12、13的连接伸缩杆15、17伸缩过程中，连接杆12、13和连接伸缩杆15、17之间的缝隙所造成的误差约1mm，两组连接杆12、13和连接伸缩杆15、17共计最大能够形成2mm的误差，而在古建筑测绘过程中精度控制在5mm以内即为有效，所以此装置误差可以达到古建筑测绘的精度要求。

综上所述，本实施例的探针方位约束托架6的第一平行杆1和第二平行杆2相互平行、同轴设置、且处于同一水平面上；第一平行杆1上固定有第一方向约束头5，第二平行杆2上可伸缩的设置有第二方向约束头9，第一方向约束头5和第二方向约束头9处于同一直线上，且分别相对称的顶在待测木材4的两侧，以分别确定木材阻力仪的进针和出针方向，能够有效约束木材阻力仪的进、出针方位，精确化阻力仪探针所形成的检测路径，将木材阻力仪搭配探针方位约束托架6使用，可以有效减少木材微损检测的误差，能够满足古建筑测绘的精度要求。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (9)

1.一种探针方位约束托架，其特征在于，包括第一平行杆和第二平行杆，所述第一平行杆和第二平行杆相互平行、同轴设置、且处于同一水平面上；所述第一平行杆上固定有第一方向约束头，所述第二平行杆上可伸缩的设置有第二方向约束头，所述第一方向约束头和第二方向约束头处于同一直线上，且分别相对称的顶在待测木材的两侧，以分别确定木材阻力仪的进针和出针方向。

2.根据权利要求1所述的探针方位约束托架，其特征在于，所述第二平行杆内套装有平行伸缩杆，所述平行伸缩杆的伸出端设有所述第二方向约束头，所述平行伸缩杆能沿第二平行杆的轴线伸缩移动，以调整所述第二方向约束头的位置，使所述第二方向约束头能顶在所述待测木材的外侧。

3.根据权利要求1所述的探针方位约束托架，其特征在于，还包括第三平行杆，所述第三平行杆分别与第一平行杆和第二平行杆连接，且与所述第一平行杆和第二平行杆平行设置。

4.根据权利要求3所述的探针方位约束托架，其特征在于，所述第三平行杆的两端通过两个连接杆分别与第一平行杆和第二平行杆可伸缩的连接，两个所述连接杆相互平行。

5.根据权利要求4所述的探针方位约束托架，其特征在于，两个所述连接杆的一端分别固定于所述第一平行杆和第二平行杆上，另一端分别通过连接伸缩杆与第三平行杆可伸缩的连接。

6.根据权利要求4所述的探针方位约束托架，其特征在于，两个所述连接杆均与第一平行杆、第二平行杆和第三平行杆垂直设置。

7.根据权利要求3所述的探针方位约束托架，其特征在于，所述第一平行杆和第二平行杆中的一个设有激光发射器，另一个设有光线接收标靶，所述第三平行杆的两端分别设有第一反射镜面和第二反射镜面，所述第一反射镜面和第二反射镜面分别与激光发射器和光线接收标靶对应设置，且所述第一反射镜面和第二反射镜面互成预设角度设置，以使所述激光发射器发射的光线顺次通过第一反射镜面和第二反射镜面后，由所述光线接收标靶接收。

8.根据权利要求1-7任一项所述的探针方位约束托架，其特征在于，所述第一平行杆上设有用于支撑所述木材阻力仪的托架，所述托架的两侧设有滑轨，以便于调整所述木材阻力仪与待测木材之间的相对位置；所述滑轨的至少一侧还设有挡板，所述挡板可滑动的安装于托架上，以固定所述木材阻力仪。

9.根据权利要求1-7任一项所述的探针方位约束托架，其特征在于，所述第一平行杆和第二平行杆的下部分别对称的安装有伸缩脚架，所述伸缩脚架具有可调伸缩长度。