CN111457876A - 一种带粗糙面混凝土预制板的手持式厚度检测仪及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种带粗糙面混凝土预制板的手持式厚度检测仪及其检测方法，包括上部伸缩杆、下部伸缩杆、竖向伸缩杆、检测盘组件和底板，所述上部伸缩杆和下部伸缩杆相互平行设置，所述竖向伸缩杆上下两端分别与所述上部伸缩杆和下部伸缩杆端部连接，所述上部伸缩杆另一端与所述检测盘组件滑动连接，所述下部伸缩杆另一端与所述底板固定连接，且所述底板与所述检测盘组件相对设置。本发明构造简单，简易便携，造价低廉，适用于施工现场或预制构件堆场的检测，且可由单人完成检测，节省人工。

Description

一种带粗糙面混凝土预制板的手持式厚度检测仪及其检测 方法

技术领域

本发明涉及工程测量技术领域，具体而言，涉及一种带粗糙面混凝土预制板的手持式厚度检测仪及其检测方法。

背景技术

随着国家政策的引导，我国的城市化进程进入了新的阶段。根据《中国城市发展研究报告》，我国将于2020年将城镇化率提高到60％。在这一过程中，为缓解建筑业劳动力成本上升的压力，满足逐渐提升的施工管理、资源节约等要求，装配式建筑的应用范围逐渐扩大。

为提高装配式结构的整体性、抗震以及防水性能，实现“装配等同现浇”的设计理念，研发了水平构件的叠合结构。经调研，目前的装配式建设项目中，带粗糙面的混凝土预制板是目前使用最多的叠合结构预制构件。

在工程实践中，预制混凝土构件的形状尺寸、外观质量以及装配施工工艺是装配式混凝土结构工程施工质量的控制要点。其中形状尺寸的控制要点为构件的实际尺寸与设计尺寸的偏差，是否在设计允许偏差的范围内是非常重要的，将涉及施工过程的可操作性与建筑的整体性能。但是，目前的预制混凝土构件检测标准及技术规程对带粗糙面的混凝土预制板厚度检测方法描述的较模糊，也没有对应的检测仪器。目前，预制板的厚度检测方法有尺量检测、超声波检测等，其中尺量检测只能通过卷尺或卡尺测量预制板的侧面，得到预制板厚度的估测值，测量误差较大；带粗糙面的混凝土预制板上有桁架钢筋，超声波检测会因声波在不同介质中传输速度的不同，导致检测结果失真，且超声波检测费用较高，不适合常态化的检测。国家现行标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204、《装配式混凝土建筑技术标准》GB/T 51231均规定预制板类构件的厚度允许偏差为±5mm，利用传统的检测仪器与检测方法无法满足相应的检测要求。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种带粗糙面混凝土预制板的手持式厚度检测仪及其检测方法，实现对带粗糙面混凝土预制板厚度的高效检测，提高带粗糙面混凝土预制板尺寸偏差检测的准确性，提升装配式建筑工程质量。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种带粗糙面混凝土预制板的手持式厚度检测仪，包括上部伸缩杆、下部伸缩杆、竖向伸缩杆、检测盘组件和底板，所述上部伸缩杆和下部伸缩杆相互平行设置，所述竖向伸缩杆上下两端分别与所述上部伸缩杆和下部伸缩杆端部连接，所述上部伸缩杆另一端与所述检测盘组件滑动连接，所述下部伸缩杆另一端与所述底板固定连接，且所述底板与所述检测盘组件相对设置；所述检测仪具有第一状态和第二状态，处于第一状态时，所述检测盘组件下端面与所述底板上端面相贴近，处于第二状态时，所述预制板位于所述检测盘组件和底板之间，且所述检测盘组件与预制板上端面相贴近，所述底板与预制板下端面相贴近，所述检测盘组件从第一状态至第二状态上升的高度即为所述预制板的厚度。

作为优选方案，所述竖向伸缩杆包括上套管、连接管和下套管，所述上套管和下套管分别与所述连接管上下两端部嵌套连接，且其连接面上通过第一锁定螺钉固定连接。

作为优选方案，所述检测盘组件包括滑杆和分别固设于所述滑杆上下两端部的重锤和盘体，所述滑杆与所述上部伸缩杆之间连接有三通接头，所述三通接头一端与所述上部伸缩杆相连，另两端相互贯通形成通孔，所述滑杆穿设于所述通孔内部。

作为优选方案，所述下部伸缩杆上固定设置有第一手柄，所述竖向伸缩杆上固定设置有第二手柄，便于手部握持。

作为优选方案，所述上部伸缩杆和下部伸缩杆上设置有水平气泡，用于观察伸缩杆的水平度。

作为优选方案，还包括调平组件，所述调平组件包括竖向设置在所述竖向伸缩杆顶端的立杆和套接在所述立杆上的调平套管，以及连接在所述调平套管和上部伸缩杆之间的拉绳，所述调平套管上还设有用于锁定其位置的第二锁定螺钉。

本发明还提供了一种带粗糙面混凝土预制板的手持式厚度检测仪的检测方法，所述检测方法包括以下步骤：校零所述检测仪；移动所述检测仪，将所述预制板的待检测区域置于所述检测盘组件和底板之间，并使得所述检测盘组件与预制板上端面相贴近，所述底板与预制板下端面相贴近；通过读取设置于所述检测盘组件上的刻度线，获取所述预制板的区域厚度值；按照预设路径依次进行检测，检测形式分为点测或线测，分别获取所述预制板多个区域的区域厚度值；将所述多个区域厚度值进行求算数平均，得到所述预制板的厚度值。

作为优选方案，所述校零所述检测仪，具体包括：通过上下调节所述竖向伸缩杆的长度，以调整所述上部伸缩杆和下部伸缩杆之间的距离，使得所述检测仪处于第一状态时，所述刻度线的读数为“0”。

作为优选方案，在校零所述检测仪步骤之前，还包括出厂校准，所述出厂校准包括以下步骤：选取多个不同厚度的标准板，使用所述检测仪进行检测，每个厚度所述标准板进行多次检测，取多次检测平均值为所述标准板的实际检测值，将所述实际检测值减去标准板板厚为所述标准板的测量偏差，当检测完全部标准板厚度后，取全部所述标准板的测量偏差的算数平均值为其随机误差，并根据所述随机误差的大小上下调节所述竖向伸缩杆的长度进行消除所述随机误差。

作为优选方案，所述点测具体步骤为：在待检测区域上预设若干待测点，相邻待测点之间的距离相等，测量时按待测点顺序依次进行；所述线测具体步骤为：在待检测区域上匀速移动所述滑动盘组件，每间隔一段相等时间进行一次检测并记录相应数值。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：

(1)本发明通过底座和检测盘组件的配合，可准确检测出带粗糙面的混凝土预制板厚度，符合施工质量验收规范的要求。

(2)本发明构造简单，造价低廉，简易便携，适用于施工现场或预制构件堆场的检测，且可由单人完成检测，节省人工。

(3)本发明主体采用可伸缩结构，可满足不同范围的检测需求，检测盘组件可在预制板粗糙面上滑动，可进行点测、线测，检测形式丰富。

附图说明

参照附图来说明本发明的公开内容。应当了解，附图仅仅用于说明目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。在附图中，相同的附图标记用于指代相同的部件。其中：

图1为本发明一实施例中手持式厚度检测仪的正视图；

图2为本发明一实施例中手持式厚度检测仪的结构示意图；

图3为图2中A处放大示意图；

图4为图2中B处放大示意图；

图5为本发明一实施例中手持式厚度检测仪的爆炸图；

图6为本发明一实施例中手持式厚度检测仪进行检测预制板厚度的结构示意图；

图7为本发明一实施例中手持式厚度检测仪进行检测预制板厚度另一视角的结构示意图；

图8为本发明一实施例中手持式厚度检测仪进行检测预制板厚度的区域分布图；

图9为本发明一实施例中手持式厚度检测仪在堆场中进行检测预制板厚度的结构示意图；

图10为本发明另一实施例中手持式厚度检测仪进行检测预制板厚度的结构示意图。

图中标号：1上部伸缩杆、2下部伸缩杆、3竖向伸缩杆、301上套管、302连接管、303下套管、304螺纹孔、4检测盘组件、401滑杆、402重锤、403盘体、5底板、6第一手柄、7第二手柄、8弯头、9三通接头、10第一锁定螺钉、11水平气泡、12调平组件、121立杆、122拉绳、123调平套管、124固定板、125第二锁定螺钉、100检测仪、200预制板。

具体实施例

容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施例以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。

根据本发明的一实施例结合图1至图5示出。一种带粗糙面混凝土预制板的手持式厚度检测仪，包括上部伸缩杆1、下部伸缩杆2、竖向伸缩杆3、检测盘组件4和底板5，其主要尺寸为：底板5为边长300mm，厚度为10mm的正方体；检测盘组件4下部为半径130mm，厚度为14mm的圆柱体，且其底部具有倒角；竖向伸缩杆3的长度不大于300mm，不小于260mm，上部伸缩杆1和下部伸缩杆2长度不大于1100mm，不小于600mm。该尺寸可满足现行行业标准《装配式混凝土结构技术规程》JGJ 1中规定的“厚度不宜小于60mm；板跨度控制在6m以内；桁架钢筋距板边不应大于300mm，间距不宜大于600mm”的预制板尺寸测量需要。

本实施例中，上部伸缩杆1和下部伸缩杆2相互平行设置，竖向伸缩杆3上下两端分别通过弯头8与上部伸缩杆1和下部伸缩杆2一端部连接，上部伸缩杆1、下部伸缩杆2和竖向伸缩杆3组合成“U”形。

上部伸缩杆1另一端与检测盘组件4滑动连接，下部伸缩杆2另一端与底板5固定连接，且底板5与检测盘组件4相对设置。底板5为正方形，其作用是紧贴在预制板200的光滑底面，使仪器在检测时不会产生角度偏移，保证一个相对垂直的检测环境。易理解，底板亦可为圆形、多边形等其他适宜形状。

本实施例中，在下部伸缩杆2上固定设置有第一手柄6，在竖向伸缩杆3上固定设置有第二手柄7。操作者的左手握住第一手柄6，右手握住第二手柄7，操作方便。

请再次参阅图3，具体的，上述竖向伸缩杆3包括上套管301、连接管302和下套管303，上套管301和下套管303分别与连接管302上下两端部嵌套连接，且在上套管301和下套管303表面开设有螺纹孔304，螺纹孔304内设置有第一锁定螺钉10，第一锁定螺钉10端部为蝴蝶型，便于手动旋紧。通过旋紧第一锁定螺钉10，使其穿过套管并与连接管302相抵接，从而锁定上套管301、下套管303和连接管302的相对位置，竖向伸缩杆3的长度确定；反之，拧松第一锁定螺钉10，可以上下拉伸竖向伸缩杆3，进行竖向伸缩杆3长度的调整。

请再次参阅图4，上述检测盘组件4包括滑杆401和分别固设于滑杆401上下两端部的重锤402和盘体403，滑杆401与上部伸缩杆1之间连接有三通接头9，三通接头9一端与上部伸缩杆1相连，另两端相互贯通形成通孔，滑杆401穿设于通孔内部。滑杆401的外径比三通接头9的通孔内径小2mm左右，为了使滑杆401上下移动顺畅，还可在其表面进行润滑处理。由于预制板200的粗糙面凹凸部分属于预制板200厚度的一部分，因此选择面接触式检测，盘体403设计为圆柱体，为了方便移动，盘体403底部具有倒角。检测时，在重锤402的压力下，盘体403底面贴紧预制板200的粗糙面。

滑杆401上设置有刻度线，最小刻度为1mm，刻度线的读数方向为从上至下，三通接头9上端面与滑杆401相接处的刻度读数为预制板200的厚度。

检测仪100具有第一状态和第二状态，处于第一状态时，盘体403下端面与底板5上端面相贴近，此时，三通接头9上端面与滑杆401相接处的刻度读数为“0”；处于第二状态时，预制板200位于盘体403和底板5之间，且盘体403上端面与预制板200上端面相贴近，底板5上端面与预制板200下端面相贴近，此时，三通接头9上端面与滑杆401相接处的刻度读数即为该预制板200的厚度，也就是盘体403从第一状态至第二状态上升的高度。

为了方便携带以及满足设备使用的耐久性，本发明实施例中伸缩杆的材料选用铝合金，亦可选用其他轻质、高强材料；弯头8和三通接头9作为伸缩杆之间的连接部件，应具有一定的韧性、硬度和刚度，ABS塑料强度高、轻便、表面硬度大，光滑且抗蠕变性好，因此选用ABS塑料作为弯头8和三通接头9的材料；弯头8和三通接头9与伸缩杆之间优选为螺纹连接。

应理解，本发明可利用容栅传感器进行数显式改造，容栅传感器是一种电容式数字传感器，具有体积小、结构简单、精确度高、适用性强、速度快以及功耗小且成本低的特点，在电子测量技术中应用广泛，如数显游标卡尺就是利用容栅传感器对传统游标卡尺进行的改造。

本发明还提出了一种带粗糙面混凝土预制板的手持式厚度检测仪的检测方法，应用在上述的带粗糙面混凝土预制板的手持式厚度检测仪上，该检测方法包括以下步骤：

(1)出厂校准，出厂校准包括以下步骤：

选取厚度分别为10mm、12mm、15mm、18mm和20mm的标准板，共5块，该标准板为光滑直板，使用检测仪100进行检测，每个厚度标准板分别进行10次检测，取10次检测数据的平均值为该标准板的实际检测值，将实际检测值减去该标准板板厚为标准板的测量偏差，当检测完全部标准板厚度后，取全部标准板的测量偏差的算数平均值为其随机误差，并根据随机误差的大小调节竖向伸缩杆3的长度进行消除该随机误差。如：随机误差为-1.2mm，则通过调节第一锁紧螺钉10将竖向伸缩杆3拉长1.2mm；随机误差为1.2mm，则通过调节第一锁紧螺钉10将竖向伸缩杆3缩短1.2mm。

(2)校零检测仪100，检测前需要观察检测仪100处于第一状态时，即盘体403下端面与底板5上端面相贴近时，三通接头9上端面与滑杆401相接处的刻度读数是否为“0”，如果不为“0”，则需要校零该检测仪100。首先手动拧松第一锁定螺钉10，再上下拉伸竖向伸缩杆3，进行竖向伸缩杆3长度的调整，使得检测仪100处于第一状态时，刻度线的读数为“0”。

(3)移动检测仪100，将预制板200的待检测区域置于检测盘组件4和底板5之间，并使得检测盘组件4下端面与预制板200上端面相贴近，底板5上端面与预制板200下端面相贴近。

请参阅图6和图7，预制板200的底面为光滑面，其顶面为粗糙面，且预制板200顶面还具有突出的桁架钢筋。在使用检测仪100进行厚度测量时，需要控制底板5紧贴于预制板200的光滑面，盘体403紧贴于预制板200的粗糙面，在移动检测盘组件4时，需要手动向上抬起检测盘组件4，使其越过突出的桁架钢筋到达检测区域。

(4)通过读取设置于检测盘组件4上的刻度线，获取预制板200的区域厚度值。

(5)按照预设路径依次进行检测，检测形式分为点测或线测，分别获取预制板200多个区域的区域厚度值。

请参阅图8，预设路径具体为：根据预制板200表面突出的桁架钢筋分布形式，即沿预制板200长度方向，将预制板200划分为5个区域，依次为区域3、区域1、区域2、区域4和区域5，检测时，检测顺序按区域1至区域5依次进行。按照该检测顺序操作更加方便，亦可根据实际现场情况安排检测顺序。

点测具体步骤为：在待检测区域上预设若干待测点，相邻待测点之间的距离相等，如每隔10cm取一个待测点，测量时按待测点顺序依次进行。

线测具体步骤为：在待检测区域上匀速移动滑动盘组件，每间隔一段相等时间进行一次检测并记录相应数值。检测时，一个检测人员在检测区域滑动设备并读取刻度读数，另一个检测人员进行板厚数据的记录，并且需提前确定好检测的区域和每个读数选取的时间间隔，如每隔2秒记录一个读数。

请参阅图9，在进行预制板200堆场检测时，需从最上层开始检测，检测一层后，使用吊装设备将最上层预制板200吊运并进行安装，再进行下一层的检测。

(6)将多个区域厚度值进行求算数平均，得到预制板200的厚度值。

完成一块带粗糙面的混凝土预制板200的检测后，假设一共取了N个待测点，每个待测点的区域厚度值为H₁、H₂、H₃······H_n，通过公式(H₁+H₂+H₃+······H_n)/N算得此带粗糙面的混凝土预制板200厚度值，并与规范值对比，判断该预制板的厚度是否合格。

请参阅图10，在本发明另一实施例中，手持式厚度检测仪100在上述实施例的基础上增加了水平气泡11和调平组件12，用于观察并调节上部伸缩杆1的水平状态。

具体的，调平组件12包括立杆121、拉绳122、调平套管123和固定板124，立杆121通过三通接头9竖向设置在竖向伸缩杆3顶端，三通接头9一端与上部伸缩杆1螺纹连接，另外上下两端分别与立杆121和竖向伸缩杆3螺纹连接；调平套管123套接在立杆121上，且通过第二锁定螺钉125进行位置锁定。

上部伸缩杆1靠近竖向伸缩杆3的部分为基节，靠近检测盘组件4的部分为伸缩节，伸缩节插装在基节内进行伸缩，在基节上靠近伸缩节一端固定设置有固定板124，在调平套管123上固定连接有挂钩，拉绳122两端分别与固定板124和挂钩连接。

上部伸缩杆1和下部伸缩杆2上设置有水平气泡11，上部伸缩杆1和下部伸缩杆2的平行状态可通过水平气泡11进行判断，水平气泡11在中间即为水平，若不平行，则需要调整上下两根伸缩杆至平行状态。具体步骤为：当上部伸缩杆1不水平时，通过旋松第二锁定螺钉125，将调平套管123进行上下移动，上移则拉绳122被拉紧，拉绳122与上部伸缩杆1的角度变大，相反，下移则拉绳122被放松，拉绳122与上部伸缩杆1的角度变小，调整完成后，旋紧第二锁定螺钉125；当下部伸缩杆2不水平时，手动将底板5贴紧于预制板200底端的光滑面。

相应的，在本实施例中，手持式厚度检测仪100的检测方法在上述实施例的基础上，增加调平操作，调平操作进行在校零检测仪步骤前，调平操作具体步骤如前段所述。

本发明的技术范围不仅仅局限于上述说明中的内容，本领域技术人员可以在不脱离本发明技术思想的前提下，对上述实施例进行多种变形和修改，而这些变形和修改均应当属于本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种带粗糙面混凝土预制板的手持式厚度检测仪，其特征在于，包括上部伸缩杆、下部伸缩杆、竖向伸缩杆、检测盘组件和底板，所述上部伸缩杆和下部伸缩杆相互平行设置，所述竖向伸缩杆上下两端分别与所述上部伸缩杆和下部伸缩杆端部连接，所述上部伸缩杆另一端与所述检测盘组件滑动连接，所述下部伸缩杆另一端与所述底板固定连接，且所述底板与所述检测盘组件相对设置；

所述检测仪具有第一状态和第二状态，处于第一状态时，所述检测盘组件下端面与所述底板上端面相贴近，处于第二状态时，所述预制板位于所述检测盘组件和底板之间，且所述检测盘组件与预制板上端面相贴近，所述底板与预制板下端面相贴近，所述检测盘组件从第一状态至第二状态上升的高度即为所述预制板的厚度。

2.根据权利要求1所述的手持式厚度检测仪，其特征在于，所述竖向伸缩杆包括上套管、连接管和下套管，所述上套管和下套管分别与所述连接管上下两端部嵌套连接，且其连接面上通过第一锁定螺钉固定连接。

3.根据权利要求1所述的手持式厚度检测仪，其特征在于，所述检测盘组件包括滑杆和分别固设于所述滑杆上下两端部的重锤和盘体，所述滑杆与所述上部伸缩杆之间连接有三通接头，所述三通接头一端与所述上部伸缩杆相连，另两端相互贯通形成通孔，所述滑杆穿设于所述通孔内部。

4.根据权利要求1所述的手持式厚度检测仪，其特征在于，所述下部伸缩杆上固定设置有第一手柄，所述竖向伸缩杆上固定设置有第二手柄，便于手部握持。

5.根据权利要求1所述的手持式厚度检测仪，其特征在于，所述上部伸缩杆和下部伸缩杆上设置有水平气泡，用于观察伸缩杆的水平度。

6.根据权利要求1所述的手持式厚度检测仪，其特征在于，还包括调平组件，所述调平组件包括竖向设置在所述竖向伸缩杆顶端的立杆和套接在所述立杆上的调平套管，以及连接在所述调平套管和上部伸缩杆之间的拉绳，所述调平套管上还设有用于锁定其位置的第二锁定螺钉。

7.一种如根据权利要求1所述的带粗糙面混凝土预制板的手持式厚度检测仪的检测方法，其特征在于，所述检测方法包括以下步骤：

校零所述检测仪；

移动所述检测仪，将所述预制板的待检测区域置于所述检测盘组件和底板之间，并使得所述检测盘组件与预制板上端面相贴近，所述底板与预制板下端面相贴近；

通过读取设置于所述检测盘组件上的刻度线，获取所述预制板的区域厚度值；

按照预设路径依次进行检测，检测形式分为点测或线测，分别获取所述预制板多个区域的区域厚度值；

将所述多个区域厚度值进行求算数平均，得到所述预制板的厚度值。

8.根据权利要求7所述的带粗糙面混凝土预制板的手持式厚度检测仪的检测方法，其特征在于，所述校零所述检测仪，具体包括：通过上下调节所述竖向伸缩杆的长度，以调整所述上部伸缩杆和下部伸缩杆之间的距离，使得所述检测仪处于第一状态时，所述刻度线的读数为“0”。

9.根据权利要求7所述的带粗糙面混凝土预制板的手持式厚度检测仪的检测方法，其特征在于，在校零所述检测仪步骤之前，还包括出厂校准，所述出厂校准包括以下步骤：

选取多个不同厚度的标准板，使用所述检测仪进行检测，每个厚度所述标准板进行多次检测，取多次检测平均值为所述标准板的实际检测值，将所述实际检测值减去标准板板厚为所述标准板的测量偏差，当检测完全部标准板厚度后，取全部所述标准板的测量偏差的算数平均值为其随机误差，并根据所述随机误差的大小上下调节所述竖向伸缩杆的长度进行消除所述随机误差。

10.根据权利要求7所述的带粗糙面混凝土预制板的手持式厚度检测仪的检测方法，其特征在于，

所述点测具体步骤为：在待检测区域上预设若干待测点，相邻待测点之间的距离相等，测量时按待测点顺序依次进行；

所述线测具体步骤为：在待检测区域上匀速移动所述滑动盘组件，每间隔一段相等时间进行一次检测并记录相应数值。

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