CN113091616A - 测量装置和测量系统 - Google Patents

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张广灿
陈浩
李晓东
席向东
易桂香
韩腾飞
陈动
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    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
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    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/952—Inspecting the exterior surface of cylindrical bodies or wires

Abstract

本发明涉及烟囱裂缝的检测设备技术领域，具体地涉及一种测量装置和测量系统。所述测量装置包括：测量单元(1)，所述测量单元(1)能够放置并且带动摄像头(5)沿待测物的侧壁进行爬行；控制单元，所述控制单元用于接收用户指令，并根据所述用户指令控制测量单元(1)动作。所述测量装置能够按照用户指令通过控制单元控制测量单元爬行待测物(例如，爬行烟囱等)，以便于通过摄像头来检测待测物的侧壁是否完好无损；具体的，待测物为烟囱为例，测量单元能够在控制单元的控制作用下携带摄像头爬行至烟囱的裂缝处进行检测，实现了机械化检测烟囱的裂缝宽度，操作简单快捷，省时省力，安全性更优。

Description

测量装置和测量系统
技术领域
本发明涉及烟囱裂缝的检测设备技术领域，具体地涉及一种测量装置和测量系统。
背景技术
钢筋混凝土烟囱为高耸构筑物，在施工及使用过程中，经常会出现混凝土的耐久性缺陷，例如，出现混凝土中钢筋锈蚀、混凝土锈胀开裂等，因此，筒壁裂缝是影响烟囱整体安全性的重要指标。
目前，钢筋混凝土筒壁裂缝宽度的检测方法主要是采用人工检测方式，即，通过吊篮或者吊板，人工在筒壁外侧进行检测；但是，上述人工检测方式，虽然检测结果比较准确，但是，通过吊篮或者吊板作业，人工在高空处作业危险性极大，又因为烟囱筒壁的体量巨大，通过这种方法进行检测，工期太长，并且来回挪动吊篮或者吊板费时、费工、费力。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种测量装置和测量系统，以解决现有技术存在的钢筋混凝土筒壁裂缝宽度采用人工检测方式所导致的费时费力不安全的问题。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种测量装置，所述测量装置包括：测量单元，所述测量单元能够放置并且带动摄像头沿待测物的侧壁进行爬行；控制单元，所述控制单元用于接收用户指令，并根据所述用户指令控制测量单元动作。
可选的，所述测量单元包括主体和爬爪，所述主体用于放置所述摄像头，所述爬爪设置于所述主体，所述控制单元设置为用于控制所述爬爪进行爬行以通过所述主体带动所述摄像头同步爬行。
可选的，所述测量单元包括间隔设置的多个所述爬爪。
可选的，所述爬爪设置为吸盘式结构。
可选的，所述测量单元包括连接于所述主体的推拉件，所述推拉件的推拉部用于放置所述摄像头，所述推拉件设置为能够通过所述推拉部推动所述摄像头靠近所述待测物的侧壁或者通过所述推拉部拉动所述摄像头远离所述待测物的侧壁。
可选的，所述推拉部设置为伸缩杆。
可选的，所述控制单元用于执行以下操作：接收所述摄像头拍摄的图像；以及根据所述图像调整预设刻度。
可选的，所述测量装置包括显示单元，所述控制单元用于控制所述显示单元：显示所述图像；和/或显示所述预设刻度与所述图像之间的位置关系。
本发明第二方面还提供了一种测量系统，所述测量系统包括所述的测量装置。
可选的，所述测量系统包括摄像头，所述摄像头放置在所述测量单元并且能够在所述测量单元的带动下爬行，所述摄像头与所述控制单元电连接并且能够将拍摄得到的图像信息传递给所述控制单元。
通过上述技术方案，所述测量装置能够按照用户指令通过控制单元控制测量单元爬行待测物(例如，爬行烟囱等)，以便于通过摄像头来检测待测物的侧壁是否完好无损；具体的，待测物为烟囱为例，测量单元能够在控制单元的控制作用下携带摄像头爬行至烟囱的裂缝处进行检测，实现了机械化检测烟囱的裂缝宽度，操作简单快捷，省时省力，安全性更优。
附图说明
图1是本发明提供的一种测量装置的测量单元的结构示意图；
图2是图1所示的测量单元的左视图；
图3是本发明提供的一种测量装置的操作仪的结构示意图。
附图标记说明
1、测量单元；2、主体；3、爬爪；4、推拉件；5、摄像头；6、图像；7、显示单元；8、预设刻度；9、电池；10、红外接收信号器；11、操作仪；12、电源键；13、红外发射信号器；14、第一操作键；15、第二操作键；16、第三操作键。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明第一方面提供了一种测量装置，如图1和2所示，所述测量装置包括：测量单元1，所述测量单元1能够放置并且带动摄像头5沿待测物的侧壁进行爬行；控制单元，所述控制单元用于接收用户指令，并根据所述用户指令控制测量单元1动作。
通过上述技术方案，所述测量装置能够按照用户指令通过控制单元控制测量单元1爬行待测物(例如，爬行烟囱等)，以便于通过摄像头5来检测待测物的侧壁是否完好无损，从而测量装置实现了机械化检测待测物的质量。
根据本发明的一些具体实施方式，当待测物为烟囱时，测量单元1能够在控制单元的控制作用下携带摄像头5爬行烟囱，以便于通过摄像头5对烟囱的侧壁进行覆盖式检测，有利于准确检测出烟囱的侧壁上是否存在裂缝等外观缺陷(进一步的，还能检测裂缝宽度)，从而测量装置实现了机械化检测烟囱的侧壁是否完好无损，操作简单快捷，省时省力，安全性更优。
进一步的，所述测量单元1包括主体2和爬爪3，所述主体2用于放置所述摄像头5，所述爬爪3设置于所述主体2，所述控制单元设置为用于控制所述爬爪3进行爬行以通过所述主体2带动所述摄像头5同步爬行，结构更为简单，便于制作与加工，在保证摄像头5的安全拍摄的前提下，还确保了测量单元1的顺利爬行，防止了摄像头5会影响爬爪3的爬行动作。
进一步的，所述测量单元1包括间隔设置的多个所述爬爪3，设计更为合理，确保了测量单元1的爬行动作更为平稳，提高了测量装置爬烟囱的安全性。
其中，爬爪3可以设置为任意数量，例如，当主体4为矩形平板时，爬爪3可以设置为4个，4个爬爪分别设置在矩形平板的同一侧并且分别位于矩形平板的四个角处。进一步的，主体4上还设置有电池9，作为测量单元的电源，电池9能够为爬爪3的爬行和下面提到推拉件4的推拉提供电力。
进一步的，所述爬爪3设置为吸盘式结构，结构更为简单，设计更为合理。其中，上述吸盘式爬爪可以设置为本领域内常见的各种合理形式，在此不再赘述。
进一步的，所述测量单元1包括连接于所述主体2的推拉件4，所述推拉件4的推拉部用于放置所述摄像头5，所述推拉件4设置为能够通过所述推拉部推动所述摄像头5靠近所述待测物的侧壁或者通过所述推拉部拉动所述摄像头5远离所述待测物的侧壁，结构更为简单，操作更为便捷。
进一步的，所述推拉部设置为伸缩杆，结构更为简单，便于制作与加工。其中，推拉件4可以设置为各种形式，例如，伸缩气缸，则，伸缩杆为伸缩气缸的伸缩部分；值得一提的是，如图2所述，爬爪3和伸缩气缸均设置在主体2的同一侧。
进一步的，所述控制单元用于执行以下操作：接收所述摄像头5拍摄的图像6；以及根据所述图像6调整预设刻度8。通过上述结构，控制单元能够根据图像6来调整预设刻度8，便于将预设刻度8的刻度线与图像6上的纹路等特定的外观缺陷对齐，进而方便精准测量图像6。以待测物为烟囱为例，烟囱上的裂缝形成有在裂缝的宽度方向上间隔设置的两个裂纹，图像6的纹路可以为裂缝的裂纹，此时，测量装置的控制单元能够根据裂缝的裂纹来调整预设刻度6。
进一步的，如图3所示，所述测量装置包括显示单元7，所述控制单元用于控制所述显示单元7：显示所述图像6；和/或显示所述预设刻度8与所述图像6之间的位置关系。通过设置显示单元7，使得显示单元7能够显示图像6以及图像6与预设刻度8之间的位置关系，能够更为直观地反映出图像6中的裂缝宽度，便于读取。其中，显示单元7可以为各种形式，例如，可以为显示屏等，在此不再赘述。
进一步的，如图3所示，测量装置还可以包括独立于测量单元1设置的便携式操作仪11，显示单元7设置在所述操作仪11上。操作仪11上包括第一操作键14，以用于控制爬爪3沿烟囱的侧壁覆盖式爬行，例如，可以控制爬爪3行进(例如，沿烟囱的高度方向上下爬行，或者是，沿烟囱的周向爬行)或者转向(例如，在烟囱的上下方向和烟囱的周向之间转向)；操作仪11包括第二操作键15，以用于控制推拉件4的伸缩杆进行伸缩运动，例如，可以控制伸缩杆通过伸缩运动带动摄像头5来靠近或远离烟囱的侧壁；操作仪11还包括第三操作键16，用于控制显示单元7上的预设刻度8根据图像6进行相应移动，例如，可以控制显示单元7上的预设刻度8的刻度线沿图3所示的左右方向移动以与图像6中的裂缝裂纹对齐。此外，操作仪11上还包括电源键12，用于控制操作仪11的电源开关。
使用时，测量装置的操作过程如下所述：
首先，开启电源键12，打开操作仪11；
然后，通过操作仪11的第一操作键14控制爬爪3沿烟囱的侧壁覆盖式爬行，同时还可以通过显示屏来实时观察摄像头5拍摄的图像6，直至操作人员在显示屏显示的图像6上发现裂缝为止，停止通过第一操作键14控制爬爪3爬行，此时摄像头5所处位置邻近烟囱的裂缝；
随后，通过操作仪11的第二操作键15控制推拉件4的伸缩杆进行伸长运动，以带动摄像头5靠近烟囱的侧壁上的裂缝，直至摄像头5抵住烟囱的裂缝为止，此时显示屏上的图像6中的裂缝放大，以便于显示屏更清晰地显示该裂缝的外观特征；
接着，通过操作仪11的第三操作键16控制显示屏上的预设刻度8的刻度线沿图3所示的左右方向移动，直至显示屏上的刻度线与图像6中的裂缝裂纹对齐为止，以便于操作人员快速、准确地读取该裂缝的宽度信息；此外，操作人员可以将读取的宽度信息与烟囱的安全标准进行比对，当裂缝宽度超过规定的安全宽度(例如，0.5mm等)时，需要进行及时维修，否则可以不予维修。
最后，通过操作仪11的第二操作键15控制推拉件4的伸缩杆进行缩短运动，以带动摄像头5远离烟囱的侧壁上的裂缝，再通过操作仪11的第一操作键14控制爬爪3沿烟囱的侧壁继续爬行，如此循环使用，直至测量单元1带动摄像头5在烟囱上完成覆盖式爬行为止。
值得一提的是，控制单元可以为各种合理形式，例如，可以是通用处理器、专用处理器、常规处理器、数字信号处理器(DSP，Digital Signal Processing)、多个微处理器、与DSP核心关联的一个或多个微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路(ASIC，ApplicationSpecific Integrated Circuit)、现场可编程门阵列(FPGA，Field-Programmable GateArray)电路、其他任何类型的集成电路(IC，Integrated Circuit)、状态机等等；此外，控制单元可以安装于测量单元1，或者是安装于操作仪11，在此不作特别限制。具体的，以测量单元1上的爬爪3动作为例，该控制单元可以通过第一操作键14接收用户指令，对红外线进行调制，然后通过红外发射信号器13发射红外信号，而安装于测量单元1主体2上的红外接收信号器10接收红外信号并解调，以调节爬爪3的爬行动作；当然，摄像头5拍摄的图像也能通过上述原理传递到显示屏上，在此不再赘述。
本发明第二方面还提供了一种测量系统，所述测量系统包括所述的测量装置。
进一步的，所述测量系统包括摄像头5，所述摄像头5放置在所述测量单元1并且能够在所述测量单元1的带动下爬行，所述摄像头5与所述控制单元电连接并且能够将拍摄得到的图像6信息传递给所述控制单元，设计更为合理，便于通过摄像头5获取烟囱的外观信息。进一步的，摄像头5上还包括补光灯，便于摄像头5能够拍摄到更为清晰的裂缝图像。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种测量装置，其特征在于，所述测量装置包括：
测量单元(1)，所述测量单元(1)能够放置并且带动摄像头(5)沿待测物的侧壁进行爬行；
控制单元，所述控制单元用于接收用户指令，并根据所述用户指令控制测量单元(1)动作。
2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述测量单元(1)包括主体(2)和爬爪(3)，所述主体(2)用于放置所述摄像头(5)，所述爬爪(3)设置于所述主体(2)，所述控制单元设置为用于控制所述爬爪(3)进行爬行以通过所述主体(2)带动所述摄像头(5)同步爬行。
3.根据权利要求2所述的测量装置，其特征在于，所述测量单元(1)包括间隔设置的多个所述爬爪(3)。
4.根据权利要求2所述的测量装置，其特征在于，所述爬爪(3)设置为吸盘式结构。
5.根据权利要求2所述的测量装置，其特征在于，所述测量单元(1)包括连接于所述主体(2)的推拉件(4)，所述推拉件(4)的推拉部用于放置所述摄像头(5)，所述推拉件(4)设置为能够通过所述推拉部推动所述摄像头(5)靠近所述待测物的侧壁或者通过所述推拉部拉动所述摄像头(5)远离所述待测物的侧壁。
6.根据权利要求5所述的测量装置，其特征在于，所述推拉部设置为伸缩杆。
7.根据权利要求5所述的测量装置，其特征在于，所述控制单元用于执行以下操作：
接收所述摄像头(5)拍摄的图像(6)；以及
根据所述图像(6)调整预设刻度(8)。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的测量装置，其特征在于，所述测量装置包括显示单元(7)，所述控制单元用于控制所述显示单元(7)：显示所述图像(6)；和/或显示所述预设刻度(8)与所述图像(6)之间的位置关系。
9.一种测量系统，其特征在于，所述测量系统包括权利要求1-8中任意一项所述的测量装置。
10.根据权利要求9所述的测量系统，其特征在于，所述测量系统包括摄像头(5)，所述摄像头(5)放置在所述测量单元(1)并且能够在所述测量单元(1)的带动下爬行，所述摄像头(5)与所述控制单元电连接并且能够将拍摄得到的图像(6)信息传递给所述控制单元。
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