CN110132114B - 结构表面平整度检测方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种结构表面平整度检测方法及装置，该方法适用于检测0mm‑10mm范围内的结构表面平整度检测，测试针杆的主体为透明体材料制成，将测试针杆相对结构表面垂直位移Δi及其垂直超限位移所在位置
Figure DDA0002086957960000011
作为测试参数，考虑结构表面平整度限值要求，通过透明盒体端部发射与接收平整度限值激光标线，确定垂直超限位移所在位置，通过N颗测试针杆将透明盒体在Lm方向等分，测试针杆上端穿孔连线，当各测试针杆自动位移带动连线，透过透明盒体观察得到待测结构表面平整度情况，检测装置参见说明书。本发明具有检测结果形象精准、省去两台仪器及两位操作者协同作业、减少误差、设备轻巧、省时省力、适用于所有墙地顶面及各类装饰面平整度检测等优点。

Description

结构表面平整度检测方法及装置
技术领域
本发明涉及土木工程中的结构检测技术领域，尤其是涉及一种结构表面平整度检测方法及装置。
背景技术
目前结构表面平整度检测中较为常见，其涉及土木工程中的所有结构表面的感观与后期使用质量。结构表面平整度不符合要求，对于房建工程而言，影响视觉美观、危及装修面层结构安全；对于道路工程而言，影响行车舒适度、严重时危及行车安全；对于桥隧工程而言，影响衬砌视觉美观、衬砌表层脱落危及人身安全、同时影响行车舒适度、严重时危及行车安全，因此准确进行结构表面平整度检测对于土木工程中结构质量的掌控起到关键性作用。
目前结构表面平整度检测设备分为断面类和反应类两大类，其中断面类设备有直尺与塞尺、连续式平整度仪及激光平整度仪，反应类设备有颠簸累积仪。以上传统的检测方法，有些需要两台仪器及两位操作者协同作业、有些检测设备大型且笨重、有些检测方法需要的成本较高、有些检测方法费时费力且检测结果不精准。
本发明所涉及的结构表面平整度的一种检测方法和相应装置与传统的检测方法装置相比，具有检测结果精准形象、省去两台仪器及两位操作者协同作业、减少误差、设备轻巧、省时省力、适用于所有墙地顶面及各类装饰面平整度检测等优点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构表面平整度检测方法及装置，其针对水平结构表面的检测结果精准形象、省去两台仪器及两位操作者协同作业、减少误差、设备轻巧、省时省力、适用范围广。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种结构表面平整度检测方法，该方法适用于检测0mm-10mm范围内的结构表面平整度检测，测试针杆的主体为透明体材料制成，将测试针杆相对结构表面垂直位移Δi及其垂直超限位移所在位置
Figure GDA0002835641490000021
作为测试参数，考虑结构表面平整度限值要求，通过透明盒体端部发射与接收平整度限值激光标线，确定垂直超限位移所在位置，通过N颗测试针杆将透明盒体在Lm方向等分，测试针杆上端穿孔连线，当各测试针杆自动位移带动连线，透过透明盒体观察得到待测结构表面平整度情况。
本发明提供的结构表面平整度检测方法中，测试针杆的主体为透明体材料选择玻璃，因为激光通过玻璃只透射不反射，能够满足本装置的测试需要。
本发明提供的结构表面平整度检测方法中，该方法包括如下步骤：
步骤一，将透明盒体置于待测结构表面；
步骤二，拨动透明盒体两端制动钮，牵引透明盒体内部的测试针杆上端连线朝垂直于待测结构表面方向移动，带动测试针杆底端接触各自对应位置处的待测结构表面后，各处的测试针杆停止移动；
步骤三，开启透明盒体两端的限值激光标线；
步骤四，各测试针杆根据对应测试结构表面位置处的不同凹凸程度，带动其上部连线形态的变化，待测试针杆底端均接触各自对应位置处的结构表面时，其上部连线形态保持不变，即可直观地观察得到该待测结构表面平整度情况；
步骤五，透明盒体表面设置沿着Lm方向布置的刻度，由于测试针杆顶部初始位置坐标对准0mm刻度，当测试针杆底端均接触各自对应位置处的待测结构表面，且其上部连线形态保持不变时，通过读取测试针杆顶部位移终止位置坐标即为测试针杆相对待测结构表面垂直位移Δi。
一种结构表面平整度检测装置，其特征在于，其包括：
长度为Lm的透明盒体，其内设将Lm透明盒体等分的N颗测试针杆，所述透明盒体内设置有位于测试针杆上端穿线孔的连线；
设置于透明盒体内的若干条平整度限值激光标线；
所述透明盒体两端设置有手持部，所述手持部设置有调节连线松紧度的制动件；
所述手持部还设置有限值激光标线控制开关。
本发明提供的结构表面平整度检测装置中，所述L＝2m，所述连线的长度等于L。
本发明提供的结构表面平整度检测装置中，所述测试针杆间距为20mm。
本发明提供的结构表面平整度检测装置中，所述透明盒体表面设置有沿透明盒体高度方向布置的结构表面垂直位移刻度，所述结构表面垂直位移刻度值为0mm-10mm，最小刻度0.5mm，所述结构表面垂直位移刻度沿着透明盒体长度方向通体布置。
本发明提供的结构表面平整度检测装置中，所述透明盒体等分的数量为100的整数倍。
本发明提供的结构表面平整度检测装置中，所述测试针杆的直径为3mm。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：与常规结构表面平整度检测方法相比，检测结果形象精准、省去两台仪器及两位操作者协同作业、减少误差、设备轻巧、省时省力、适用于所有墙地顶面及各类装饰面平整度检测。
附图说明
图1为实施例1中结构表面平整度检测方法示意图。
图2为实施例2中结构表面平整度检测装置中透明盒体端面布置图。
图3为实施例2中结构表面平整度检测装置中测试针杆构造布置图。
图4为实施例2中结构表面平整度检测装置中透明盒体俯视布置图。
图5为实施例2中结构表面平整度检测装置中透明盒体正视布置图。
图6为实施例2中结构表面平整度检测装置中两端制动件示意图。
图7为实施例3中结构表面平整度检测装置初始状态图。
图8为实施例3中结构表面平整度检测装置使用过程中稳定状态图。
图9为实施例3中制动件上下移动轨道示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1：参见图1，本发明提供了一种结构表面平整度检测方法，该方法适用于检测0mm-10mm范围内的结构表面平整度检测，该方法将测试针杆1相对结构表面(即图1中的待测结构表面2)垂直位移Δi及其垂直超限位移所在位置
Figure GDA0002835641490000041
作为测试参数，考虑结构表面平整度限值要求，通过透明盒体端部发射与接收平整度限值激光标线，确定垂直超限位移所在位置，通过N颗测试针杆将透明盒体在Lm方向等分，例如通过101颗测试针杆将透明盒体在2m方向100等分，测试针杆1上端穿孔连线，图1中示出了连线3，连线为不易变形、强度高的尼龙等材质，线径约为2-3mm，当各测试针杆1自动位移带动连线3，透过透明盒体4观察得到待测结构表面平整度情况。具体地讲，本发明提供的结构表面平整度检测方法包括如下详细步骤：
第一步，将透明盒体4置于待测结构表面2，从图1可以看出，待测结构表面为凹凸不平的结构，呈波浪起伏的待测结构表面仅仅为例如桥面、房屋地面等待测试场景的局部，旨在方便描述本发明的检测方法，故而未示出待测试场景的全部结构。
第二步，拨动透明盒体两端制动钮，牵引透明盒体内部的测试针杆1上端连线朝垂直于待测结构表面方向移动，在图1中由于测试针杆自重的作用下，在其下方具有结构凹部的情况下会出现自然下坠的情况，带动测试针杆底端接触各自对应位置处的待测结构表面后，各处的测试针杆停止移动，此时的状态即为图1所示状态，各测试针杆顶端也形成了波浪起伏的状态，该波浪起伏的状态与待测结构表面形态一致，需要指出的是，测试针杆的长度相同，故而在初始状态透明盒体内测试针杆的顶端处于同一水平线上，而在图1所示状态则为测试针杆根据地面形态自然下坠后形成的起伏线。
第三步，开启透明盒体左端的限值激光标线，由于透明盒体的高度方向自上而下布置有0-10mm的结构表面垂直位移刻度(刻度沿着透明盒体长度方向通体布置，此处将4.5mm、5mm、6mm位置的刻度通体布置于透明盒体)，故而可以根据刻度值获知测试针杆下坠的深度即为相应位置处的结构表面下凹深度，而限值激光标线根据测试限值来选择，这里选择在4.5mm以及6mm处布置限值激光标线，将4.5mm处的限值激光标线界定为第一限值激光标线5，将6mm处布置的限值激光标线界定为第二限值激光标线6，两限值激光标线通过各自位置高度处的激光发射器所产生。
第四步，当盒体内测试针杆根据地面形态自然下坠后形成了稳定的线型之后，在透明盒体左端开启第一或第二限值激光标线，若在透明盒体右端可以接收到来自左端发射的激光，说明激光从左端可以透过各个玻璃材质的测试针杆到达右端，而未接触到测试针杆顶端的连线，说明各测试针杆所在结构表面位置的平整度未超限，各测点平整度均满足要求。若在透明盒体右端接收不到来自左端发射的激光，说明激光从左端不能透过所有玻璃材质的测试针杆到达右端，激光投射过程中，有接触到个别测试针杆顶端的连线(连线不透射激光)，说明存在部分测试针杆所在结构表面位置的平整度有达到限值或者超限情况，需要透过盒体侧面观察：测试稳定后的连线上各测点的下落垂直位移及对应数据，找出不符合规范要求的下落垂直超限位移所在位置
Figure GDA0002835641490000051
及其下落垂直位移Δi。
在图1中示出了三个测试针杆所在的结构表面平整度超过限值4.5mm，而这三个测试针杆的位置也是垂直超限位移所在位置。
第五步，透明盒体表面设置沿着2m方向布置的刻度，由于测试针杆顶部初始位置坐标对准0mm刻度，当测试针杆1底端均接触各自对应位置处的待测结构表面，且其上部连线形态保持不变时，通过读取测试针杆顶部位移终止位置坐标即为测试针杆相对待测结构表面垂直位移Δi。
实施例2：本发明提供了一种结构表面平整度检测装置，参见图2-5，其包括长度为2m的透明盒体，例如塑料透明盒体，该透明盒体为方形盒体，该长方形盒体具有顶面、前侧面、后侧面、左侧面、右侧面，当透明盒体选择有底面的情况下，此时需要在底面设置与各测试针杆对应的下坠孔，透明盒体有底面，且在底面设置与各测试针杆对应的下落限位孔，其内设将2m透明盒体100等分的101颗测试针杆1，所述透明盒体内设置有位于测试针杆上端穿线孔1a的连线3，设置于透明盒体内的若干条平整度限值激光标线，设置的两条平整度限值激光标线分别为4.5mm处的第一限值激光标线5与6.0mm处的第二限值激光标线6，视情况可做调整【通常房建结构表面平整度允许偏差为3.0mm(普通抹灰)与4.0mm(高级抹灰)，作为一般项目有极差(允许偏差1.5倍)要求】，两条平整度限值激光标线均由各自的激光发射元件发出激光标线，需要指出的是，在透明盒体两端设置有制动件，例如安装于透明盒体端部的调节螺栓(图中未示意)，通过将调节螺栓朝向透明盒体内腔体方向或者朝向远离透明盒体内腔体方向转动螺栓来调整固定于调节螺栓的连线的松紧度。
图1中示出了超限投射光点T。
需要指出的是，参见图3，测试针杆的直径选择3mm，连线上的针杆间距为20mm，测试针杆的高度为10mm，测试针杆的高度需要小于透明盒体内空间的高度，这样可以让透明盒体的连线穿过所有测试针杆的同时，测试针杆顶端不触碰到透明盒体的顶面，测试针杆采用只透射不反射激光的玻璃材质。在图3中，测试针杆1顶部设置有穿线孔，测试针杆顶部受连线制约，底部受盒体限位下落孔制约，保证在测试过程中的稳定性。
本发明提供的结构表面平整度检测装置中，所述L≥2m，并不局限于2m，例如可以是3m、4m等整数，还可以是5.5m、6.5m等非整数，而连线的长度大于或者等于L，连线颜色为蓝色，有利于透过塑料透明盒体观察连线形态，进而形象直观地得到该结构表面平整度情况。
本发明提供的结构表面平整度检测装置中，所述透明盒体表面设置有沿透明盒体高度方向布置的结构表面垂直位移刻度，所述结构表面垂直位移刻度值为0mm-10mm，最小刻度0.5mm，所述结构表面垂直位移刻度沿着透明盒体长度方向通体布置。由于针杆顶部初始位置坐标对准0mm刻度，当针杆低端均接触各自对应位置处的结构表面，且其上部连线形态保持不变时，通过读取针杆顶部位移终止位置坐标即为该针杆相对结构表面垂直位移Δi。
本发明提供的结构表面平整度检测装置中，所述透明盒体等分的数量为100的整数倍，例如100等分、200等分、300等分、400等分，这里等分的数值越大，测量的精度越高。
参见图6，该图示出了安装于透明盒体的制动件，该制动件包括设置于透明盒体之上的制动件固定内螺母组件8a、水平安装于制动件固定内螺母组件8a的制动件螺杆8b、安装于制动件螺杆的制动件旋转外螺母8c，
实施例3：本实施例与实施例2的不同之处在于，在透明盒体4端部设置有手持部7，该手持部为设置于透明盒体端部的矩形部，高度与透明盒体的高度相同。
参见图7，该图为结构表面平整度检测装置初始状态图，由于透明盒体两端设置有手持部7，所述手持部则可以设置调节连线松紧度的制动件，制动件例如选择调节螺栓组件，该调节螺栓组件包括：安装于手持部的制动件固定内螺母8a、安装于制动件固定内螺母的制动件螺杆8b，所述制动件螺杆安装有制动件旋转外螺母8c，所述手持部还设置有限值激光标线控制开关9。
图8为结构表面平整度检测装置使用过程中稳定状态图，当本装置放置于待检测地面后，图8所示状态的制动件外螺母8c已经处理紧固状态。
需要指出的是，图7-8未示出透明盒体的尺寸刻度线，可以参考实施例2的方式布置平整度限值激光标线。
参见图9，在手持部的端壁设置有竖向布置的制动件移动轨道10，制动件固定内螺母8a位于手持部朝向透明盒体一侧，而图中示出了连线固定于制动件固定内螺母8a的固定端Y，此时整个制动件可以根据需要沿着手持部上下移动位置。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (8)

1.一种结构表面平整度检测方法，其特征在于，该方法适用于检测0mm-10mm范围内的结构表面平整度检测，测试针杆的主体为透明体材料制成，将测试针杆相对结构表面垂直位移Δ_i及其垂直超限位移所在位置XΔ_C作为测试参数，考虑结构表面平整度限值要求，通过透明盒体端部发射与接收平整度限值激光标线，确定垂直超限位移所在位置，通过N颗测试针杆将透明盒体在Lm方向等分，测试针杆上端穿孔连线，当各测试针杆自动位移带动连线，透过透明盒体观察得到待测结构表面平整度情况；
其中，连线为尼龙材质，线径为2-3mm；
透明盒体两端设置有手持部，所述手持部则可以设置调节连线松紧度的制动件。
2.根据权利要求1所述的结构表面平整度检测方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
步骤一，将透明盒体置于待测结构表面；
步骤二，拨动透明盒体两端制动钮，牵引透明盒体内部的测试针杆上端连线朝垂直于待测结构表面方向移动，带动测试针杆底端接触各自对应位置处的待测结构表面后，各处的测试针杆停止移动；
步骤三，开启透明盒体两端的限值激光标线；
步骤四，各测试针杆根据对应测试结构表面位置处的不同凹凸程度，带动其上部连线形态的变化，待测试针杆底端均接触各自对应位置处的结构表面时，其上部连线形态保持不变，即可直观地观察得到该待测结构表面平整度情况；
步骤五，透明盒体表面设置沿着Lm方向布置的刻度，由于测试针杆顶部初始位置坐标对准0mm刻度，当测试针杆底端均接触各自对应位置处的待测结构表面，且其上部连线形态保持不变时，通过读取测试针杆顶部位移终止位置坐标即为测试针杆相对待测结构表面垂直位移Δ_i。
3.一种结构表面平整度检测装置，其特征在于，其包括：
长度为Lm的透明盒体，其内设将Lm透明盒体等分的N颗测试针杆，所述透明盒体内设置有位于测试针杆上端穿线孔的连线；
设置于透明盒体内的若干条平整度限值激光标线；
透明盒体两端设置有手持部，所述手持部设置有调节连线松紧度的制动件。
4.根据权利要求3所述的一种结构表面平整度检测装置，其特征在于，所述测试针杆间距为20mm。
5.根据权利要求3所述的一种结构表面平整度检测装置，其特征在于，所述透明盒体表面设置有沿透明盒体高度方向布置的结构表面垂直位移刻度，所述结构表面垂直位移刻度值为0mm-10mm，最小刻度0.5mm，所述结构表面垂直位移刻度沿着透明盒体长度方向通体布置。
6.根据权利要求3所述的一种结构表面平整度检测装置，其特征在于，所述透明盒体等分的数量为100的整数倍。
7.根据权利要求3所述的一种结构表面平整度检测装置，其特征在于，所述测试针杆的直径为3mm。
8.根据权利要求3所述的一种结构表面平整度检测装置，其特征在于，所述测试针杆采用玻璃制成。
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Optical device for straightness measurement;Vladas Vekteris el.;《Applied Physics B》;20151231;第203-208页 *
一种陶瓷砖平面度在线检测方法;俞志翔;《机电技术》;20180831;第8-9,107页 *

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