CN113063391A - 用于检测预制混凝土构件表面平整度的触针式面阵型检测仪 - Google Patents
用于检测预制混凝土构件表面平整度的触针式面阵型检测仪 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113063391A CN113063391A CN202110332810.7A CN202110332810A CN113063391A CN 113063391 A CN113063391 A CN 113063391A CN 202110332810 A CN202110332810 A CN 202110332810A CN 113063391 A CN113063391 A CN 113063391A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- contact pin
- area array
- precast concrete
- sliding
- rheostat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000011178 precast concrete Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 16
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 6
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract description 12
- 238000007689 inspection Methods 0.000 abstract 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 21
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 241001422033 Thestylus Species 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
- G01B21/30—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring roughness or irregularity of surfaces
Abstract
本发明公开了一种用于检测预制混凝土构件表面平整度的触针式面阵型仪器，包括均匀排布在面阵板上的单筒和固定在面阵板侧面的SoC最小系统板，每个单筒均与SoC最小系统板连接；本发明以触针式面阵结构对预制混凝土构件表面进行平整度检测，通过ADC模块得出筒内触针精确位移距离。由此记录下整个面阵上各单筒触针的位移距离数据。最终可获取到抽检预制构件表面粗糙状况的峰值、均值及平整度。同时本发明使用方式简便，可在较短时间内对大批量预制构件进行检测，兼具效率和准确性。
Description
技术领域
本发明涉及检测预制混凝土构件表面平整度技术领域，具体是一种用于检测预制混凝土构件表面平整度的触针式面阵型检测仪。
背景技术
近年来，随着智慧建筑的兴起及房屋建设业的创新结构设计。房屋建设逐渐采用模块化结构件，预制混凝土构件制品的表面平整度极大程度上影响着房屋建设的稳定性和安全性。由此，对于其表面平整度的检测及评级变得越来越重要。
目前，对于如何量化评价“平整度”这一指标，有学者提出了不同的计算指标，同时也有学者提出了多种测量方法。可根据数字化、信息化的程度，将测量方法分为两大类，一类是不涉及或者几乎不涉及用计算机进行数据处理，可称为非数字化方法；另一类则借助了数字化成像等信息化手段进行数字化处理，可称为数字化方法。
非数字化处理方法的基本思路是对粗糙面进行抽样，选取一些“线”或者小部分“面”，然后根据其特征进行平整度计算。“线”抽样方法是在粗糙面上采集根据某些方法确定一些“线”，根据线的起伏特征确定平整度参数；“面”抽样方法则是根据粗糙面的“面”特征来测定平整度参数。其中，最具代表性的是机械探针法和堆砂法。机械探针法存在以下问题:①因为该方法数据采集过程是探针的纵向位移，当粗糙面露出的骨料表面变化较为突然时，会造成探针位移的突变，探测不准确；②由于信号采集间隔一定，探针的移动速度过快将导致一定长度的“线”样本上采集点过少，所形成的折线不能反映实际情况，直接影响测量结果的准确性，但探针移动过慢又会影响检测效率。堆砂法也存在一些问题:①待检测面必须保持水平，实际操作中翻转预制混凝土构件增加额外的工作量，同时很难保持构件绝对水平；②粉状材料很难保证一次完全回收，这将导致粗糙面需要二次清理，且再次检测时需重新测定粉状材料体积；③粉状材料存在空隙，检测结果精度受所用粉状材料颗粒形状、粒径等影响较大。
由于粗糙面的不规则性，平整度测量过程中，所使用到的粗糙面上点的信息越多，所抽样的“面”样本面积越大，则计算所得的粗糙度参数越接近真实值。随着各类光学或声学测距技术的发展，快速的采集粗糙面表面上大量点的空间位置信息，形成空间点云，并还原成粗糙面3D模型成为了可能。依托各类不同的空间测距技术，形成了不同的数字化测量方法，如数字测量仪法、超声波法、以及圆形纹理仪法等。同样从是否定量分析、是否会对粗糙面造成破坏、成本、便携性、与粗糙面有无接触(是否需要前处理或后处理)、精度等因素进行评价，可见数字化测量方法基本实现了不与粗糙面接触、不破坏粗糙面以及检测过程与结果的数字化，但是相较于非数字化方法，成本普遍较高。
本申请中采用了触针式面阵型结构仪器用于预制混凝土构件制品的表面平整度的检测，成本较低且可以克服上述缺点。触针式面阵型检测仪只需要放置在预制混凝土构件制品表面，仅受重力作用就可以完成整个表面的平整度检测，效率高准确度好。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种用于检测预制混凝土构件表面平整度的触针式面阵型检测仪，达到实时得出预制构件表面的峰值、均值和平整度评估。只需要将本发明放置在待检测混凝土构件表面，其在重力作用下使得单筒内触针发生位移，由ADC模块接收转化汇总至SoC系统板处理得出结果。
本发明的用于检测预制混凝土构件表面平整度的触针式面阵型检测仪，包括面阵板、均匀排布在面阵板上的单筒、以及固定在面阵板侧面的SoC最小系统板，每个单筒均与SoC最小系统板连接。所述面阵为10cm×10cm面阵。
所述的单筒包括单筒壳体、触针、滑动变阻器、电容C1、电阻R1以及直流电源DC；所述单筒壳体是圆柱形结构，单筒壳体的对称轴垂直于面阵板，滑动变阻器固定在单筒壳体的内侧面，直流电源DC、电容C1、滑动变阻器和电阻R1依次串联，构成串联回路，滑动变阻器的固定端与滑动端之间连接有弹簧，触针与滑动变阻器的滑动端连接，且触针的一端从单筒壳体中伸出，触针的从单筒壳体中伸出的一端为触针检测端。触针平行于单筒壳体的对称轴线，垂直于面阵板。滑动变阻器的移动端和触针均在垂直于面阵板的方向移动。单筒壳体的距离触针检测端较远的一端与面阵板连接。
进一步的，SoC最小系统板与滑动变阻器的滑动端连接，用于测量滑动变阻器两端的电压。SoC最小系统板包括ADC模块，利用DSP技术对于反馈至SoC最小系统板上的电信号变化进行转化，得到各单筒内触针的位移数据。
进一步的，SoC最小系统板与滑动变阻器之间还连接有放大电路，用于放大电信号，提高测量精度。
进一步的，所述滑动变阻器为贴片滑动变阻器，具体型号为，EVM3ESX50B15。
本发明的有益效果：本发明使用方式简便，可在较短时间内对大批量预制构件进行检测，兼具效率和准确性；相较数字式检测方法成本低廉，且编程简单，开发周期较短；同时无需耗费人力检测，只需要将其放置在待检测预制混凝土构件表面即可，在重力作用下触针位移经由放大电路捕捉，实时反馈至最小系统板处。本发明所设计的单筒结构均匀分布在平整度检测仪上，可对整个预制构件表面平整度进行评估，效率大大提高。
附图说明
图1是待测预制构件表面图。
图2是本发明的结构示意图。
图3是单筒结构示意图。
图4是检测触针与SoC最小系统板连接示意图。
图5是本发明检测流程图。
其中，1、单筒；2、单筒壳体；3、触针检测端；4、弹簧；5、触针。
具体实施方式
如图2所示，本发明的用于检测预制混凝土构件表面平整度的触针式面阵型检测仪，包括面阵板、均匀排布在面阵板上的单筒1和固定在面阵板侧面的SoC最小系统板，每个单筒1均与SoC最小系统板连接。所述面阵为10cm×10cm面阵。
如图3所示，所述的单筒1包括单筒壳体2、触针5、滑动变阻器、电容C1、电阻R1以及直流电源DC，所述单筒壳体2是圆柱形结构，滑动变阻器固定在单筒壳体2的内侧面，直流电源DC、电容C1、滑动变阻器和电阻R1依次串联，构成串联回路，滑动变阻器的固定端与滑动端之间连接有弹簧4，触针5与滑动变阻器的滑动端连接，且触针5的一端从单筒壳体2中伸出，触针5的从单筒壳体2中伸出的一端为触针检测端3。触针5平行于单筒壳体2的对称轴线，垂直于面阵板。
如图4所示，SoC最小系统板与滑动变阻器连接，滑动变阻器的滑动端连接SoC最小系统板，SoC最小系统板包括STM32芯片，滑动变阻器的滑动端与通过STM32芯片的引脚与SoC最小系统板中的ADC模块模块连接，用于测量滑动变阻器两端的电压。SoC最小系统板的ADC模块与滑动变阻器之间还连接有放大电路，用于放大电信号，提高测量精度。所述滑动变阻器为贴片滑动变阻器，具体型号为，EVM3ESX50B15。
如图1所示，是本发明待检预制构件表面图，如图5所示，本发明的触针式面阵型检测仪放置在待检预制混凝土构件表面，在重力作用下，每个单筒1的触针检测端3接触待检预制混凝土构件表面，根据待检预制构件表面的不同粗糙程度，触针5带动滑动变阻器滑动端移动，弹簧4被压缩，由于预制混凝土构件表面不平整，面阵板上每个单筒1的滑动变阻器滑动端移动的距离不同，滑动变阻器的两端电压也不同，滑动变阻器连接放大电路，经放大电路放大电信号后，SoC最小系统板采集放大后的滑动变阻器两端的电压，在SoC最小系统板的ADC模块中进行模数转换，并利用DSP技术对于反馈至SoC最小系统板上的电信号变化进行转化，得到各单筒1内触针5的位移数据，由此可以记录下整个面阵下待检预制混凝土构件表面的粗糙程度，并从位移数据中得出峰值、均值和平整度等级等数据。其中对位移数据的分析采用牛顿插值法，方便大量样本点的计算并且便于编程实现。在实际检测采集时，一般都是大量离散数据，牛顿插值法能够更好地拟合从而反应整个预制构件表面的平整度。
图4是设计在SoC系统板上检测触针位移的ADC模块图，采用单通道采集，实现触针位移数据的采集并通过串口打印。单通道采集通过AD转换完成中断，在中断服务函数中读取数据。贴片滑动变阻器的动触点通过连接至SoC系统板的ADC通道引脚。当滑动变阻器调节时，其动触点电压也会随之改变，电压变化范围为0～3.3V。
Claims (4)
1.用于检测预制混凝土构件表面平整度的触针式面阵型检测仪，其特征在于，包括面阵板、均匀排布在面阵板上的单筒、以及固定在面阵板侧面的SoC最小系统板，每个单筒均与SoC最小系统板连接；
所述单筒包括单筒壳体、触针、滑动变阻器、电容C1、电阻R1以及直流电源DC；所述单筒壳体是圆柱形结构，单筒壳体的对称轴垂直于面阵板，滑动变阻器固定在单筒壳体的内侧面，直流电源DC、电容C1、滑动变阻器和电阻R1依次串联，构成串联回路，滑动变阻器的固定端与滑动端之间连接有弹簧，触针与滑动变阻器的滑动端连接，且触针的一端从单筒壳体中伸出，触针的从单筒壳体中伸出的一端为触针检测端，触针平行于单筒壳体的对称轴线，且垂直于面阵板。
2.根据权利要求1所述用于检测预制混凝土构件表面平整度的触针式面阵型检测仪，其特征在于，SoC最小系统板与滑动变阻器的滑动端连接，用于测量滑动变阻器两端的电压。
3.根据权利要求2所述用于检测预制混凝土构件表面平整度的触针式面阵型检测仪，其特征在于，SoC最小系统板与滑动变阻器之间还连接有放大电路。
4.根据权利要求1-3任一项所述用于检测预制混凝土构件表面平整度的触针式面阵型检测仪，其特征在于，所述滑动变阻器为贴片滑动变阻器，具体型号为，EVM3ESX50B15。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110332810.7A CN113063391A (zh) | 2021-03-29 | 2021-03-29 | 用于检测预制混凝土构件表面平整度的触针式面阵型检测仪 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110332810.7A CN113063391A (zh) | 2021-03-29 | 2021-03-29 | 用于检测预制混凝土构件表面平整度的触针式面阵型检测仪 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113063391A true CN113063391A (zh) | 2021-07-02 |
Family
ID=76564239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110332810.7A Pending CN113063391A (zh) | 2021-03-29 | 2021-03-29 | 用于检测预制混凝土构件表面平整度的触针式面阵型检测仪 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113063391A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58172508A (ja) * | 1982-04-02 | 1983-10-11 | Norio Koshii | 路面凹凸測定方法 |
| JP2001208501A (ja) * | 2000-01-28 | 2001-08-03 | Kyocera Corp | 接触式測定用部品及びこれを用いた接触式測定器 |
| CN201828240U (zh) * | 2010-09-17 | 2011-05-11 | 中天仕名（徐州）重型机械有限公司 | 一种电阻式双测杆对接平整度检测仪 |
| CN204788242U (zh) * | 2015-07-21 | 2015-11-18 | 镇江市建科工程质量检测中心有限公司 | 混凝土碳化深度测量装置 |
| CN108519048A (zh) * | 2018-04-27 | 2018-09-11 | 刘明亮 | 一种预制混凝土构件表面粗糙度定量检测装置 |
-
2021
- 2021-03-29 CN CN202110332810.7A patent/CN113063391A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58172508A (ja) * | 1982-04-02 | 1983-10-11 | Norio Koshii | 路面凹凸測定方法 |
| JP2001208501A (ja) * | 2000-01-28 | 2001-08-03 | Kyocera Corp | 接触式測定用部品及びこれを用いた接触式測定器 |
| CN201828240U (zh) * | 2010-09-17 | 2011-05-11 | 中天仕名（徐州）重型机械有限公司 | 一种电阻式双测杆对接平整度检测仪 |
| CN204788242U (zh) * | 2015-07-21 | 2015-11-18 | 镇江市建科工程质量检测中心有限公司 | 混凝土碳化深度测量装置 |
| CN108519048A (zh) * | 2018-04-27 | 2018-09-11 | 刘明亮 | 一种预制混凝土构件表面粗糙度定量检测装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2405133A (en) | Method and means for measuring surface roughness | |
| CN103148822B (zh) | 多点测厚装置及其使用方法 | |
| CN103529128A (zh) | 一种疲劳裂纹在线检测系统及检测方法 | |
| CN108801164B (zh) | 一种基于激光测试工件缝隙值的方法及系统 | |
| CN101476876B (zh) | 瓷砖外形检测装置及检测方法 | |
| CN101008580A (zh) | 电阻式浪高仪 | |
| CN107796321A (zh) | 一种气缸内径检测设备 | |
| CN113804091B (zh) | 一种粗糙度实时检测方法 | |
| CN109724947B (zh) | 一种液流电池电极局域反应活性的在线检测方法及装置 | |
| CN112964212B (zh) | 一种利用涂层厚度检测仪进行的涂层厚度的检验方法 | |
| CN108592829A (zh) | 一种非接触测量深孔内表面粗糙度的测量装置和方法 | |
| CN207501875U (zh) | 一种气缸内径检测设备 | |
| CN113063391A (zh) | 用于检测预制混凝土构件表面平整度的触针式面阵型检测仪 | |
| CN202709996U (zh) | 一种实现薄膜厚度精确测量的装置 | |
| CN111638259A (zh) | 一种液流电池电极活性面积的检测方法及装置 | |
| CN103837103A (zh) | 一种排气歧管进气法兰平面度检测装置及检测方法 | |
| CN208187601U (zh) | 受流器接触力测试分析装置 | |
| CN203464916U (zh) | 狭小内腔几何尺寸检测系统 | |
| CN103090810A (zh) | 气缸套变形光电测试系统 | |
| CN108318172A (zh) | 受流器接触力测试分析装置及其测试分析方法 | |
| CN101694381A (zh) | 一种离线板凸度仪及其使用方法 | |
| CN201555557U (zh) | 一种表面粗糙度测量装置 | |
| CN209673071U (zh) | 一种建筑工程质量检测装置 | |
| CN109581511B (zh) | 一种基于感应原理的非接触式煤岩带电监测传感器标定系统及方法 | |
| WO2019000261A1 (zh) | 一种非接触式手持落锤弯沉仪的沉陷值检测系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210702 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |