CN112213391A - 一种锚杆无损激振检查装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锚杆无损激振检查装置，其通过设置对正检测激光器，并使得对正检测激光器发射的激光正好位于所述激振头与所述激振受力头之间接触的位置，这样可以使得在对锚杆进行无损激振检查时，调节所述激振调节块的位置，使得所述对正检测激光器发射的激光正好位于所述激振受力头的端面处，进而使得激振头沿着锚杆的轴向方向对激振受力头施加激振作用力，保证激振力以沿着锚杆的轴向方向施加，提高激振检测的效果，降低施加激振方向不同而产生的影响。

Description

一种锚杆无损激振检查装置
技术领域
本发明具体是一种锚杆无损激振检查装置，涉及锚杆无损检测相关领域。
背景技术
目前，锚杆无损激振检查装置一般用于对支护结构中的锚杆长度(含灌浆密实度)、锚索长度、大拱管长度、土钉长度等检测，尤其是隧道、边坡、基坑、地矿等支护结构的锚杆的检测。其主要用于对锚杆长度及灌浆密实度测试，其工作原理是利用弹性波的反射特性、波形对比及衰减特性、通过弹性波的反射时间及对应波速可检测出锚杆长度、通过波形对比及衰减特性来确定锚杆灌浆密实度。因此，对于检测结果的精度，其主要决定于对锚杆施加激振的情况，尤其是在锚杆进行激振受力时，如果激振力的施加方向与锚杆不平行或者不垂直，则会产生较大的杂音，影响检测精度，而且，在激振时，对锚杆的施力部位不同，其所产生的波形也可能相差较大，这就导致在对波形进行处理时，杂音或者噪音较大，影响检查精度。
发明内容
因此，为了解决上述不足，本发明在此提供一种锚杆无损激振检查装置。
本发明是这样实现的，构造一种锚杆无损激振检查装置，其包括激振支架、激振调节块、对正检测激光器、激振头、激振驱动器、激振受力套、激振受力头、波形检测传感器和示波器，其中，所述激振支架的一端固定设置有与之垂直的固定架，所述固定架上设置有能够锁紧固定在待检查锚杆的预紧帽上的锁紧套，其特征在于，所述锁紧套与所述预紧帽之间刚性不可相对移动的设置，所述激振支架的另一端设置有可调节位置的所述激振调节块，所述激振支架构设为与待检查的锚杆的轴向方向平行，所述激振调节块的靠近固定架的一侧设置有所述对正检测激光器，所述对正检测激光器能够朝向锚杆的径向方向发射激光以便对所述激振调节块的位置进行定位，所述激振调节块上还通过所述激振驱动器连接设置有所述激振头，所述锚杆的端部固定套设有所述激振受力套，所述激振受力套的中心固定连接有所述激振受力头，所述激振受力头的端部以预紧的方式抵靠在锚杆的端面上，所述激振头能够对所述激振受力头施加激振力，所述锚杆的端面上还设置有所述波形检测传感器，所述波形检测传感器与所述示波器信号连接；所述对正检测激光器发射的激光正好位于所述激振头与所述激振受力头之间接触的位置，以便使得在对锚杆进行无损激振检查时，调节所述激振调节块的位置，使得所述对正检测激光器发射的激光正好位于所述激振受力头的端面处，进而使得激振头沿着锚杆的轴向方向对激振受力头施加激振作用力。
进一步，作为优选，所述激振驱动器能够驱动所述激振头绕所述激振调节块上铰接点转动，进而使得所述激振头转动后能够与所述激振受力头之间能够正好碰触，且碰触时，所述激振受力头的中心与所述激振头的中心之间的连线与锚杆的中心轴线共线。
进一步，作为优选，所述激振受力头和激振头均为球形结构，且所述激振受力头的大小大于所述激振头的大小，所述激振受力套和激振受力头的材质与待检测锚杆的材质相同。
进一步，作为优选，所述激振支架的侧壁上设置有滑轨，所述激振调节块上设置有与所述滑轨配合滑动的滑座，且所述滑座与所述激振支架之间还设置有多个锁紧螺栓。
进一步，作为优选，所述激振受力套上还设置有通孔槽，所述波形检测传感器穿过所述通孔槽贴覆固定在锚杆的端部。
进一步，作为优选，所述激振受力套上设置有内螺纹，所述内螺纹能够与所述锚杆的外螺纹锁紧连接。
进一步，作为优选，所述激振受力套的中心设置有中心螺纹，所述激振受力头一体固定在顶紧螺杆上，所述顶紧螺杆与所述中心螺纹之间螺纹连接，且所述顶紧螺杆的端部预紧抵靠在锚杆的端面处。
进一步，作为优选，所述顶紧螺杆与所述锚杆的材质相同。
进一步，作为优选，所述激振驱动器采用电磁驱动。
此外，本发明还提供了一种锚杆无损激振检查装置进行锚杆无损激振检查的方法，其特征在于：其包括以下步骤：
(1)将激振支架利用其端部的固定架上的锁紧套固定锁紧在待检查锚杆的预紧帽上，并使得所述锁紧套与所述预紧帽之间刚性不可相对移动的设置；
(2)将激振受力套螺纹锁紧连接在锚杆的端面处，并将顶紧螺杆螺纹连接在所述激振受力套的中心，使得顶紧螺杆以一定预紧力预紧抵靠在锚杆的端面处；
(3)调节激振调节块，使得其上的所述对正检测激光器发射的激光正好位于所述激振头与所述激振受力头之间接触的位置，以便使得在对锚杆进行无损激振检查时，调节所述激振调节快的位置，使得所述对正检测激光器发射的激光正好位于所述激振受力头的端面处，进而使得激振头沿着锚杆的轴向方向对激振受力头施加激振作用力；
(4)将激振调节块进行锁紧固定，然后，将波形检测传感器固定在所述锚杆的端面处，并将波形检测传感器信号连接至示波器；
(5)启动激振驱动器，对锚杆进行激振处理，通过波形检测传感器和示波器锚杆的振动波形进行检测，并根据波形情况进行数据处理与分析，进而判定锚杆的性能。
本发明具有如下优点：本发明提供的一种锚杆无损激振检查装置，与同类型设备相比，具有如下优点：
(1)本发明所述一种锚杆无损激振检查装置，其通过设置对正检测激光器，并使得对正检测激光器发射的激光正好位于所述激振头与所述激振受力头之间接触的位置，这样可以使得在对锚杆进行无损激振检查时，调节所述激振调节块的位置，使得所述对正检测激光器发射的激光正好位于所述激振受力头的端面处，进而使得激振头沿着锚杆的轴向方向对激振受力头施加激振作用力，保证激振力以沿着锚杆的轴向方向施加，提高激振检测的效果，降低施加激振方向不同而产生的影响；
(2)本发明通过设置激振受力头和激振头，并使得激振受力头和激振头均为球形结构，且所述激振受力头的大小大于所述激振头的大小，所述激振受力套和激振受力头的材质与待检测锚杆的材质相同，这样，可保证激振力位于锚杆的中心对锚杆施加激振力，保证检测的精度，降低波形干扰和噪音。
附图说明
图1是本发明对锚杆施加激振瞬间的结构示意图；
图2是本发明对锚杆施加激振前的结构示意图；
图3是本发明激振受力套的结构示意图；
图4是本发明图2中A处的放大结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图1-4对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
本发明通过改进在此提供一种锚杆无损激振检查装置，其包括激振支架1、激振调节块2、对正检测激光器14、激振头5、激振驱动器4、激振受力套13、激振受力头7、波形检测传感器8和示波器6，其中，所述激振支架的一端固定设置有与之垂直的固定架12，所述固定架上设置有能够锁紧固定在待检查锚杆的预紧帽9上的锁紧套10，其特征在于，所述锁紧套与所述预紧帽之间刚性不可相对移动的设置，所述激振支架的另一端设置有可调节位置的所述激振调节块，所述激振支架构设为与待检查的锚杆11的轴向方向平行，所述激振调节块的靠近固定架12的一侧设置有所述对正检测激光器14，所述对正检测激光器14能够朝向锚杆的径向方向发射激光以便对所述激振调节块的位置进行定位，所述激振调节块上还通过所述激振驱动器连接设置有所述激振头5，所述锚杆的端部固定套设有所述激振受力套，所述激振受力套的中心固定连接有所述激振受力头，所述激振受力头的端部以预紧的方式抵靠在锚杆的端面上，所述激振头能够对所述激振受力头施加激振力，所述锚杆的端面上还设置有所述波形检测传感器，所述波形检测传感器与所述示波器信号连接；所述对正检测激光器14发射的激光正好位于所述激振头与所述激振受力头之间接触的位置，以便使得在对锚杆进行无损激振检查时，调节所述激振调节块的位置，使得所述对正检测激光器14发射的激光正好位于所述激振受力头的端面处，进而使得激振头沿着锚杆的轴向方向对激振受力头施加激振作用力。
在本实施例中，所述激振驱动器能够驱动所述激振头5绕所述激振调节块上铰接点转动，进而使得所述激振头转动后能够与所述激振受力头之间能够正好碰触，且碰触时，所述激振受力头的中心与所述激振头的中心之间的连线与锚杆的中心轴线共线。
所述激振受力头和激振头均为球形结构，且所述激振受力头的大小大于所述激振头的大小，所述激振受力套13和激振受力头的材质与待检测锚杆的材质相同。
所述激振支架1的侧壁上设置有滑轨3，所述激振调节块2上设置有与所述滑轨配合滑动的滑座，且所述滑座与所述激振支架之间还设置有多个锁紧螺栓。
所述激振受力套13上还设置有通孔槽15，所述波形检测传感器8穿过所述通孔槽贴覆固定在锚杆的端部。
所述激振受力套上设置有内螺纹，所述内螺纹能够与所述锚杆的外螺纹锁紧连接。
所述激振受力套13的中心设置有中心螺纹，所述激振受力头7一体固定在顶紧螺杆16上，所述顶紧螺杆与所述中心螺纹之间螺纹连接，且所述顶紧螺杆的端部预紧抵靠在锚杆的端面17处。
所述顶紧螺杆与所述锚杆的材质相同。
所述激振驱动器4采用电磁驱动。
此外，本发明提供了一种锚杆无损激振检查装置进行锚杆无损激振检查的方法，其特征在于：其包括以下步骤：
(1)将激振支架利用其端部的固定架12上的锁紧套10固定锁紧在待检查锚杆的预紧帽9上，并使得所述锁紧套与所述预紧帽之间刚性不可相对移动的设置；
(2)将激振受力套13螺纹锁紧连接在锚杆的端面处，并将顶紧螺杆16螺纹连接在所述激振受力套的中心，使得顶紧螺杆以一定预紧力预紧抵靠在锚杆的端面处；
(3)调节激振调节块，使得其上的所述对正检测激光器14发射的激光正好位于所述激振头与所述激振受力头之间接触的位置，以便使得在对锚杆进行无损激振检查时，调节所述激振调节快的位置，使得所述对正检测激光器14发射的激光正好位于所述激振受力头的端面17处，进而使得激振头沿着锚杆的轴向方向对激振受力头施加激振作用力；
(4)将激振调节块进行锁紧固定，然后，将波形检测传感器8固定在所述锚杆的端面处，并将波形检测传感器8信号连接至示波器；
(5)启动激振驱动器4，对锚杆进行激振处理，通过波形检测传感器8和示波器6锚杆的振动波形进行检测，并根据波形情况进行数据处理与分析，进而判定锚杆的性能。
本发明所述一种锚杆无损激振检查装置，其通过设置对正检测激光器，并使得对正检测激光器发射的激光正好位于所述激振头与所述激振受力头之间接触的位置，这样可以使得在对锚杆进行无损激振检查时，调节所述激振调节块的位置，使得所述对正检测激光器发射的激光正好位于所述激振受力头的端面处，进而使得激振头沿着锚杆的轴向方向对激振受力头施加激振作用力，保证激振力以沿着锚杆的轴向方向施加，提高激振检测的效果，降低施加激振方向不同而产生的影响；本发明通过设置激振受力头和激振头，并使得激振受力头和激振头均为球形结构，且所述激振受力头的大小大于所述激振头的大小，所述激振受力套和激振受力头的材质与待检测锚杆的材质相同，这样，可保证激振力位于锚杆的中心对锚杆施加激振力，保证检测的精度，降低波形干扰和噪音。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,并且本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买,异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制,各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中,常规的型号,加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式,在此不再详述。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种锚杆无损激振检查装置，其包括激振支架(1)、激振调节块(2)、对正检测激光器(14)、激振头(5)、激振驱动器(4)、激振受力套(13)、激振受力头(7)、波形检测传感器(8)和示波器(6)，其中，所述激振支架的一端固定设置有与之垂直的固定架(12)，所述固定架上设置有能够锁紧固定在待检查锚杆的预紧帽(9)上的锁紧套(10)，其特征在于，所述锁紧套与所述预紧帽之间刚性不可相对移动的设置，所述激振支架的另一端设置有可调节位置的所述激振调节块，所述激振支架构设为与待检查的锚杆(11)的轴向方向平行，所述激振调节块的靠近固定架(12)的一侧设置有所述对正检测激光器(14)，所述对正检测激光器(14)能够朝向锚杆的径向方向发射激光以便对所述激振调节块的位置进行定位，所述激振调节块上还通过所述激振驱动器连接设置有所述激振头(5)，所述锚杆的端部固定套设有所述激振受力套，所述激振受力套的中心固定连接有所述激振受力头，所述激振受力头的端部以预紧的方式抵靠在锚杆的端面上，所述激振头能够对所述激振受力头施加激振力，所述锚杆的端面上还设置有所述波形检测传感器，所述波形检测传感器与所述示波器信号连接；所述对正检测激光器(14)发射的激光正好位于所述激振头与所述激振受力头之间接触的位置，以便使得在对锚杆进行无损激振检查时，调节所述激振调节块的位置，使得所述对正检测激光器(14)发射的激光正好位于所述激振受力头的端面处，进而使得激振头沿着锚杆的轴向方向对激振受力头施加激振作用力。
2.根据权利要求1所述一种锚杆无损激振检查装置，其特征在于：所述激振驱动器能够驱动所述激振头(5)绕所述激振调节块上铰接点转动，进而使得所述激振头转动后能够与所述激振受力头之间能够正好碰触，且碰触时，所述激振受力头的中心与所述激振头的中心之间的连线与锚杆的中心轴线共线。
3.根据权利要求1所述一种锚杆无损激振检查装置，其特征在于：所述激振受力头和激振头均为球形结构，且所述激振受力头的大小大于所述激振头的大小，所述激振受力套(13)和激振受力头的材质与待检测锚杆的材质相同。
4.根据权利要求1所述一种锚杆无损激振检查装置，其特征在于：所述激振支架(1)的侧壁上设置有滑轨(3)，所述激振调节块(2)上设置有与所述滑轨配合滑动的滑座，且所述滑座与所述激振支架之间还设置有多个锁紧螺栓。
5.根据权利要求1所述一种锚杆无损激振检查装置，其特征在于：所述激振受力套(13)上还设置有通孔槽(15)，所述波形检测传感器(8)穿过所述通孔槽贴覆固定在锚杆的端部。
6.根据权利要求1所述一种锚杆无损激振检查装置，其特征在于：所述激振受力套上设置有内螺纹，所述内螺纹能够与所述锚杆的外螺纹锁紧连接。
7.根据权利要求6所述一种锚杆无损激振检查装置，其特征在于：所述激振受力套(13)的中心设置有中心螺纹，所述激振受力头(7)一体固定在顶紧螺杆(16)上，所述顶紧螺杆与所述中心螺纹之间螺纹连接，且所述顶紧螺杆的端部预紧抵靠在锚杆的端面(17)处。
8.根据权利要求7所述一种锚杆无损激振检查装置，其特征在于：所述顶紧螺杆与所述锚杆的材质相同。
9.根据权利要求1所述一种锚杆无损激振检查装置，其特征在于：所述激振驱动器(4)采用电磁驱动。
10.利用权利要求1-9任意一项所述一种锚杆无损激振检查装置进行锚杆无损激振检查的方法，其特征在于：其包括以下步骤：
(1)将激振支架利用其端部的固定架(12)上的锁紧套(10)固定锁紧在待检查锚杆的预紧帽(9)上，并使得所述锁紧套与所述预紧帽之间刚性不可相对移动的设置；
(2)将激振受力套(13)螺纹锁紧连接在锚杆的端面处，并将顶紧螺杆(16)螺纹连接在所述激振受力套的中心，使得顶紧螺杆以一定预紧力预紧抵靠在锚杆的端面处；
(3)调节激振调节块，使得其上的所述对正检测激光器(14)发射的激光正好位于所述激振头与所述激振受力头之间接触的位置，以便使得在对锚杆进行无损激振检查时，调节所述激振调节快的位置，使得所述对正检测激光器(14)发射的激光正好位于所述激振受力头的端面(17)处，进而使得激振头沿着锚杆的轴向方向对激振受力头施加激振作用力；
(4)将激振调节块进行锁紧固定，然后，将波形检测传感器(8)固定在所述锚杆的端面处，并将波形检测传感器(8)信号连接至示波器；
(5)启动激振驱动器(4)，对锚杆进行激振处理，通过波形检测传感器(8)和示波器(6)锚杆的振动波形进行检测，并根据波形情况进行数据处理与分析，进而判定锚杆的性能。
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