CN107131834A - 一种裂缝宽度检测仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种裂缝宽度检测仪，涉及结构工程检测设备领域。该裂缝宽度检测仪包括检测仪本体、传动杠杆、裂缝宽度探针和刻度显示组件。传动杠杆的杠杆支点固定在检测仪本体的内部，传动杠杆的主动段的长度小于传动杠杆的从动段的长度。裂缝宽度探针的一端与主动段的铰接，裂缝宽度探针的另一端伸出检测仪本体，用于从表面裂缝的裂缝口伸入表面裂缝的内部，并卡持在裂缝口的两侧。裂缝宽度探针具有探针头，裂缝宽度探针任意截面的中心到探针头的距离与截面的面积呈对应关系。刻度显示组件固定在检测仪本体的内部，用于显示从动段的位移。本发明提供的裂缝宽度检测仪的测量误差小，精度高，并且该裂缝宽度检测仪使用方便，操作简单，便于携带。

Description

一种裂缝宽度检测仪

技术领域

本发明涉及结构工程检测设备领域，具体而言，涉及一种裂缝宽度检测仪。

背景技术

目前，在大型结构工程中(例如桥梁、大坝、建筑等)，它的表面裂缝宽度、长度等是关系到该结构是否能长期安全运行的重要指标。为了保证该类结构的长期安全运行，避免意外事故的发生，往往需要对该类结构的表面裂缝宽度、长度随时间、温度等的变化情况进行检测。

现有技术中，用来进行表面裂缝宽度检测的仪器和方法有塞、尺、刻度放大镜、超声波检测仪等等。但是，塞、尺、刻度放大镜等用来测量裂缝其测量误差较大，难以达到更进一步的精度。超声波检测仪等成本较高，仪器较重，不便于携带使用，且也难以达到0.001mm级别的裂缝宽度测量。

因此设计一种能有效解决上述问题的目前急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种裂缝宽度检测仪，其用于测量表面裂缝的宽度，其测量误差小，精度高，且该裂缝宽度检测仪操作方便，方便携带。

本发明的另一目的在于提供另一种裂缝宽度检测仪，其用于测量表面裂缝、垂直裂缝等的宽度，其测量误差小，精度高，且该裂缝宽度检测仪操作方便，方便携带。

本发明解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的：

本发明提供的一种裂缝宽度检测仪，用于监测混凝土结构的表面裂缝，所述裂缝宽度检测仪包括检测仪本体、传动杠杆、裂缝宽度探针和刻度显示组件。

所述传动杠杆的杠杆支点固定在所述检测仪本体的内部，所述传动杠杆的主动段的长度小于所述传动杠杆的从动段的长度；所述裂缝宽度探针的一端与所述主动段的铰接，所述裂缝宽度探针的另一端伸出所述检测仪本体，用于从所述表面裂缝的裂缝口伸入所述表面裂缝的内部，并卡持在所述裂缝口的两侧，所述裂缝宽度探针具有探针头，所述裂缝宽度探针任意截面的中心到所述探针头的距离与所述截面的面积呈对应关系，所述截面为规则几何面；所述刻度显示组件固定在所述检测仪本体的内部，用于显示所述从动段的位移。

进一步地，所述裂缝宽度检测仪还包括光源，所述光源安装在所述传动杠杆的从动段上，所述光源用于提供传播方向与所述传动杠杆的走向一致的光，所述刻度显示组件可显示所述光的位移，进而显示所述传动杠杆的从动段的位移。

进一步地，所述光源包括平射激光源、电源和开关；所述平射激光源安装在所述传动杠杆的从动段上，所述电源安装在所述检测仪本体的内部，所述开关安装在所述检测仪本体的外表面上；所述平射激光源与所述电源电连接，所述开关与所述电源电连接。

进一步地，所述刻度显示组件包括刻度盘，所述刻度盘固定在所述检测仪本体的内部。

进一步地，所述刻度显示组件包括感应器、控制芯片和显示器。

所述感应器安装在所述检测仪本体的内部，所述显示器安装在所述检测仪的外表面，所述控制芯片安装在所述显示器内；所述感应器与所述控制芯片电连接，所述芯片与所述显示器电连接。

所述感应器采集所述平射激光源的位置信号，并把所述位置信号传输至所述控制芯片，所述控制芯片用于对所述位置信号进行处理以得到所述裂缝口的宽度，所述显示器用于显示所述裂缝口的宽度。

进一步地，所述裂缝宽度探针包括传动轴和探针本体；所述探针本体具有相对设置的探针头部和探针尾部，所述探针头部的截面尺寸较所述探针尾部的截面尺寸小，所述探针本体呈圆台状或圆锥状；所述探针尾部与所述传动轴的一端连接，所述传动轴的另一端与所述主动段铰接。

进一步地，所述探针本体包括多个不同尺寸的圆柱形节体，多个所述节体依次滑动连接形成所述圆台状或圆锥状的探针本体；所述裂缝宽度检测仪还包括控制系统和驱动件，所述控制系统与所述驱动件连接，所述驱动件与每个所述节体连接，以驱动尺寸较小的所述节体滑动至相邻的尺寸较大的所述节体内，或者，驱动尺寸较小的所述节体从相邻的尺寸较大的所述节体内伸出。

进一步地，所述检测仪本体的内部设置有限位板，所述限位板中部开设有限位孔，所述传动轴的一端与所述探针尾部连接，所述传动轴的另一端穿过所述限位孔，并与所述主动段铰接。

进一步地，所述裂缝宽度检测仪还包括探送杆，所述探送杆的一端与所述主动段连接，所述探送杆的另一端伸出所述检测仪本体。

本发明提供的另一种裂缝宽度检测仪，用于监测混凝土结构的表面裂缝，所述裂缝宽度检测仪包括检测仪本体、传动杠杆、裂缝宽度探针和刻度显示组件。

所述传动杠杆的杠杆支点固定在所述检测仪本体的内部，所述传动杠杆的主动段的长度小于所述传动杠杆的从动段的长度；所述裂缝宽度探针的一端与所述主动段的铰接，所述裂缝宽度探针的另一端伸出所述检测仪本体，用于从表面裂缝的裂缝口伸入所述表面裂缝的内部，并卡持在所述裂缝口的两侧，所述裂缝宽度探针具有探针头，所述裂缝宽度探针任意截面的中心到所述探针头的距离与所述截面的面积呈对应关系，所述截面为规则几何面；所述刻度显示组件固定在所述检测仪本体的内部，用于显示所述从动段的位移；所述检测仪本体的外壁上安装有滚轮或者吸盘。

本发明实施例的有益效果是：

本发明提供的裂缝宽度检测仪其裂缝宽度探针用于从表面裂缝的裂缝口伸入表面裂缝的内部，并卡持在裂缝口的两侧。根据杠杆原理，裂缝宽度探针在纵向上的位移距离与刻度显示组件显示的从动段在纵向上的位移距离比等于主动段与从动段的长度比。因此，可以根据刻度显示组件显示的从动段在纵向上的位移距离计算缝宽度探针在纵向上的位移距离，并且主动段的长度小于从动段的长度，因此这种方式具有放大作用，能提高缝宽度探针在纵向上的位移距离的测量精度。同时，该裂缝宽度探针的长度与宽度呈对应关系，可以进一步地通过计算的缝宽度探针在纵向上的位移距离得出对应的裂缝宽度探针的宽度，从而得出裂缝口的宽度。本发明提供的裂缝宽度检测仪的测量误差小，精度高，并且该裂缝宽度检测仪使用方便，操作简单，便于携带。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某个实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明具体实施例提供的裂缝宽度检测仪的结构示意图。

图2为本发明具体实施例提供的裂缝宽度检测仪的传动杠杆的结构示意图。

图3为本发明具体实施例提供的裂缝宽度检测仪的裂缝宽度探针的结构示意图。

图4为本发明具体实施例提供的裂缝宽度检测仪的使用状态图。

图标：100-裂缝宽度检测仪；110-检测仪本体；112-滚轮；114-限位板；120-传动杠杆；121-杠杆支点；123-主动段；125-从动段；1251-第一水平段；1253-第二水平段；1255-连接段；130-裂缝宽度探针；132-传动轴；134-探针本体；1341-节体；140-光源；142-平射激光源；144-电源；146-开关；150-刻度显示组件；160-探送杆。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”“内”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另外有更明确的规定与限定，术语“设置”、“连接”应做更广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或是一体地连接；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。

下面结合附图，对本发明的一个实施方式作详细说明，在不冲突的情况下，下述的实施例中的特征可以相互组合。

图1为本实施例提供的裂缝宽度检测仪100的结构示意图。请参照图1，本发明提供的裂缝宽度检测仪100用于监测混凝土结构的表面裂缝。该裂缝宽度检测仪100包括检测仪本体110、传动杠杆120、裂缝宽度探针130、光源140、刻度显示组件150和探送杆160。

传动杠杆120固定在检测仪本体110的内部。裂缝宽度探针130的一端与主动段123的铰接，裂缝宽度探针130的另一端伸出检测仪本体110，用于从表面裂缝的裂缝口伸入表面裂缝的内部，并卡持在裂缝口的两侧。探送杆160与主动段123连接。光源140安装在传动杠杆120的从动段125上。刻度显示组件150固定在检测仪本体110的内部，用于显示从动段125的位移。

优选地，本实施例中，检测仪本体110为检测小车，检测仪本体110的外壁安装有滚轮112，可以灵活方便地对表面裂缝的裂缝宽度进行测量。

应当理解，在其他较佳实施例中，为适应测量垂直裂缝的宽度的需求，检测仪本体110可设置为其他结构，例如具有吸盘的检测仪本体110。

检测仪本体110的内部设置有限位板114，限位板114中部开设有限位孔(图未示)，用于与探送杆160配合，以限制探送杆160在纵向上的位移，避免偏移、晃动。

图2为本实施例提供的裂缝宽度检测仪100的传动杠杆120的结构示意图。请结合参照图1和图2，优选地，本实施例中，传动杠杆120的杠杆支点121固定在检测仪本体110的内部。传动杠杆120的主动段123的长度小于传动杠杆120的从动段125的长度。主动段123用于与裂缝宽度探针130及探送杆160垂直连接。从动段125用于安装电源144，并与刻度显示组件150配合。

优选地，本实施例中，从动段125包括第一水平段1251、第二水平段1253和连接段1255，第一水平段1251与主动段123通过杠杆支点121连接，且处于同一水平线上。第一水平段1251和第二水平段1253平行设置，并通过连接段1255连接，连接段1255与第一水平段1251垂直连接。

可以理解的是，这种结构的从动段125更有利于与刻度显示组件150配合，便于数据的读取。

需要说明的是，在其他较佳实施例中，从动段125可设置为普通杆件。

需要强调的是，本实施例中，所指的从动段125的长度是指第一水平段1251与第二水平段1253的长度之和。

请继续参照图1，探送杆160的一端与主动段123连接，探送杆160的另一端伸出检测仪本体110。

优选地，本实施例中，探送杆160与主动段123垂直连接。探送杆160用于推动主动段123沿推送方向发生位移，进一步地带动裂缝宽度探针130发生位移，并伸入裂缝口。为了更省力，本实施例中，探送杆160与主动段123的端部连接。

可以理解的是，在其他较佳实施例中，只要能推动主动段123移动以使裂缝宽度探针130伸入裂缝口，可不设置探送杆160，而用其他的动力源代替。

图3为本实施例提供的裂缝宽度检测仪100的裂缝宽度探针130的结构示意图。请结合参照图1和图3，裂缝宽度探针130包括传动轴132和探针本体134。

需要说明的是，本实施例中，裂缝宽度探针130具有探针头，裂缝宽度探针130任意截面的中心到探针头的距离与截面的面积呈对应关系。且优选地，本实施例中，截面为规则几何面。

可以理解的是，截面为规则几何面，因此可以根据截面的中心到探针头的距离计算截面的面积，从而得出截面上任意两点之间的距离。即得出裂缝宽度探针130任意截面所在的宽度。

本实施例中，探针本体134用于测量表面裂缝的裂缝口的宽度。优选地，本实施例中，探针本体134呈圆台状，探针本体134具有相对设置的探针头部和探针尾部，探针头部的截面尺寸较探针尾部的截面尺寸小。

可以理解的是，探针本体134用于伸入表面裂缝，探针本体134伸入表面裂缝并卡持在裂缝的两侧时对应圆台上相应截面的圆形的直径即是需测量的裂缝口的宽度。

在其他较佳实施例中，只要能得出探针本体134可以为其他结构形态，例如，圆锥状，或者斜圆锥状。

探针尾部与传动轴132的一端连接，传动轴132的另一端穿过限位孔与主动段123的铰接。优选地，本实施例中，传动轴132与主动段123的端缘垂直连接，并沿探送杆160的推送方向延伸。

优选地，本实施例中，探针本体134包括多个不同尺寸的圆柱形节体1341，多个节体1341依次滑动连接形成圆台状的探针本体134。

裂缝宽度检测仪100还包括控制系统(图未示)和驱动件(图未示)，控制系统与驱动件连接，驱动件与每个节体1341连接，以驱动尺寸较小的节体1341滑动至相邻的尺寸较大的节体1341内，或者，驱动尺寸较小的节体1341从相邻的尺寸较大的节体1341内伸出。

优选地，本实施例中，驱动件可以为液压缸等。

可以理解的是，这种结构的探针本体134在控制系统和驱动件的作用下，伸入表面裂缝内部的节体1341可以依次滑动至相邻的尺寸较大的节体1341内，从而避免探针头与表面裂缝的裂缝壁碰幢损坏探针头，甚至导致探针本体134卡死，不能进一步伸入测得裂缝宽度。

在其他较佳实施例中，探针本体134可设置为截面为规则几何面，且截面的中心到探针头的距离与截面的面积呈对应关系的单体结构，而不需设置多个不同尺寸的圆柱形节体1341及控制系统和驱动件。

请继续参照图1，优选地，本实施例中，光源140用于提供传播方向与传动杠杆120的走向一致的光。光源140包括平射激光源142、电源144和开关146。

平射激光源142安装在传动杠杆120的从动段125上，电源144安装在检测仪本体110的内部，开关146安装在检测仪本体110的外表面上。平射激光源142与电源144电连接，开关146与电源144电连接。

应当理解，采用光源140进一步放大主动段123的位移距离，可以减小从动段125的长度，且光源140发出的光呈直线传播，不会产生误差，精度高。

在其他较佳实施例中，也可以将从动段125与刻度显示组件150直接连接，从而得到从动段125的位移距离。

优选地，本实施例中，刻度显示组件150为刻度盘，刻度盘固定在检测仪本体110的内部。

可以理解的是，探送杆160推动主动段123沿推送方向发生位移，从而带动裂缝宽度探针130沿推送方向发生位移。根据杠杆原理，裂缝宽度探针130沿推送方向发生位移的长度与从动段125的端部向相反方向发生的位移的长度之比，等于主动段123的长度与从动段125的长度之比，同样也等于裂缝宽度探针130沿推送方向发生位移的长度与光源140发出的光在刻度盘上的位移的长度之比。

因此，可以通过读取裂缝宽度探针130从裂缝口伸入到与表面裂缝卡持时光源140发出的光在刻度盘上的位移的长度计算裂缝宽度探针130的探针头的位移长度，从而得出裂缝的宽度。

需要说明的是，在其他较佳实施例中，刻度显示组件150的结构可以有不同的变化。例如，刻度显示组件150包括感应器、控制芯片和显示器。

感应器安装在检测仪本体110的内部，显示器安装在检测仪的外表面，控制芯片安装在显示器内。感应器与控制芯片电连接，芯片与显示器电连接。

感应器采集平射激光源142的位置信号，并把位置信号传输至控制芯片，控制芯片用于对位置信号进行处理以得到裂缝口的宽度，显示器用于显示裂缝口的宽度。

可以理解的是，这种结构的刻度显示组件150数据读取方便，不需再次计算，更智能。

图4为本实施例提供的裂缝宽度检测仪100的使用状态图。请参照图4，本实施例提供的裂缝宽度检测仪100使用时，将检测仪本体110放到表面裂缝附近，并使裂缝宽度探针130的探针头放置在表面裂缝的裂缝口，读取刻度显示组件150盘的初始位移数据，推动探送杆160，直到裂缝宽度探针130的探针本体134与表面裂缝的两侧卡持时，读取刻度显示组件150的最终位移数据，并计算得出光源140发出的光的位移，从而计算缝宽度检测仪的位移距离，并得出裂缝宽度。

此时，设裂缝宽度检测仪100的位移距离为△0，光源140发出的光的位移为△1，主动段123的长度为L1，从动段125的长度为L2，光源140发出的光到刻度盘的距离为L3，则：△0＝△1*L1/(L2+L3)。

由于裂缝宽度探针130的探针头放置在表面裂缝的裂缝口，并向表面裂缝深入，因此，△0与裂缝宽度探针130任意截面所在的长度呈对应关系，同样的，裂缝宽度探针130任意截面所在的长度与宽度呈对应关系，因此得出裂缝的宽度。

从动段125的长度与光源140发出的光到刻度盘的距离之和与主动段123的长度的比例越大，放大效果越明显，从而可以使得裂缝宽度检测仪100测量的表面裂缝的宽度数据越精确。

综上，本发明提供的裂缝宽度检测仪100的测量误差小，精度高，并且该裂缝宽度检测仪100使用方便，操作简单，便于携带。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种裂缝宽度检测仪，用于监测混凝土结构的表面裂缝，其特征在于，所述裂缝宽度检测仪包括检测仪本体、传动杠杆、裂缝宽度探针和刻度显示组件；

所述传动杠杆的杠杆支点固定在所述检测仪本体的内部，所述传动杠杆的主动段的长度小于所述传动杠杆的从动段的长度；所述裂缝宽度探针的一端与所述主动段的铰接，所述裂缝宽度探针的另一端伸出所述检测仪本体，用于从所述表面裂缝的裂缝口伸入所述表面裂缝的内部，并卡持在所述裂缝口的两侧，所述裂缝宽度探针具有探针头，所述裂缝宽度探针任意截面的中心到所述探针头的距离与所述截面的面积呈对应关系，所述截面为规则几何面；所述刻度显示组件固定在所述检测仪本体的内部，用于显示所述从动段的位移。

2.如权利要求1所述的裂缝宽度检测仪，其特征在于，所述裂缝宽度检测仪还包括光源，所述光源安装在所述传动杠杆的从动段上，所述光源用于提供传播方向与所述传动杠杆的走向一致的光，所述刻度显示组件可显示所述光的位移，进而显示所述传动杠杆的从动段的位移。

3.如权利要求2所述的裂缝宽度检测仪，其特征在于，所述光源包括平射激光源、电源和开关；所述平射激光源安装在所述传动杠杆的从动段上，所述电源安装在所述检测仪本体的内部，所述开关安装在所述检测仪本体的外表面上；所述平射激光源与所述电源电连接，所述开关与所述电源电连接。

4.如权利要求1所述的裂缝宽度检测仪，其特征在于，所述刻度显示组件包括刻度盘，所述刻度盘固定在所述检测仪本体的内部。

5.如权利要求3所述的裂缝宽度检测仪，其特征在于，所述刻度显示组件包括感应器、控制芯片和显示器；

所述感应器安装在所述检测仪本体的内部，所述显示器安装在所述检测仪的外表面，所述控制芯片安装在所述显示器内；所述感应器与所述控制芯片电连接，所述芯片与所述显示器电连接；

所述感应器采集所述平射激光源的位置信号，并把所述位置信号传输至所述控制芯片，所述控制芯片用于对所述位置信号进行处理以得到所述裂缝口的宽度，所述显示器用于显示所述裂缝口的宽度。

6.如权利要求1所述的裂缝宽度检测仪，其特征在于，所述裂缝宽度探针包括传动轴和探针本体；所述探针本体具有相对设置的探针头部和探针尾部，所述探针头部的截面尺寸较所述探针尾部的截面尺寸小，所述探针本体呈圆台状或圆锥状；所述探针尾部与所述传动轴的一端连接，所述传动轴的另一端与所述主动段铰接。

7.如权利要求6所述的裂缝宽度检测仪，其特征在于，所述探针本体包括多个不同尺寸的圆柱形节体，多个所述节体依次滑动连接形成所述圆台状或圆锥状的探针本体；所述裂缝宽度检测仪还包括控制系统和驱动件，所述控制系统与所述驱动件连接，所述驱动件与每个所述节体连接，以驱动尺寸较小的所述节体滑动至相邻的尺寸较大的所述节体内，或者，驱动尺寸较小的所述节体从相邻的尺寸较大的所述节体内伸出。

8.如权利要求6所述的裂缝宽度检测仪，其特征在于，所述检测仪本体的内部设置有限位板，所述限位板中部开设有限位孔，所述传动轴的一端与所述探针尾部连接，所述传动轴的另一端穿过所述限位孔，并与所述主动段铰接。

9.如权利要求1所述的裂缝宽度检测仪，其特征在于，所述裂缝宽度检测仪还包括探送杆，所述探送杆的一端与所述主动段连接，所述探送杆的另一端伸出所述检测仪本体。

10.一种裂缝宽度检测仪，其特征在于，所述裂缝宽度检测仪包括检测仪本体、传动杠杆、裂缝宽度探针和刻度显示组件；

所述传动杠杆的杠杆支点固定在所述检测仪本体的内部，所述传动杠杆的主动段的长度小于所述传动杠杆的从动段的长度；所述裂缝宽度探针的一端与所述主动段的铰接，所述裂缝宽度探针的另一端伸出所述检测仪本体，用于从表面裂缝的裂缝口伸入所述表面裂缝的内部，并卡持在所述裂缝口的两侧，所述裂缝宽度探针具有探针头，所述裂缝宽度探针任意截面的中心到所述探针头的距离与所述截面的面积呈对应关系，所述截面为规则几何面；所述刻度显示组件固定在所述检测仪本体的内部，用于显示所述从动段的位移；所述检测仪本体的外壁上安装有滚轮或者吸盘。