CN113740430A - 一种具备自动收放线功能的超声波检测仪及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具备自动收放线功能的超声波检测仪，包括：第一支撑件固定设置在固定件上；第二支撑件转动设置在固定件上；多个收放线组包括两个法兰和一个绕线盘，绕线盘设置在两个法兰之间，一个绕线盘与两个法兰之间通过螺栓和螺母固定连接形成收放线组，相邻两个收放线组的法兰与第一联轴器之间通过螺栓和螺母固定连接形成收放线组件，收放线组件的一端转动设置在第一支撑件上，收放线组件的另一端选择性的转动设置在第二支撑件上；动力组件为收放线组件提供动力；线缆一端固定连接在绕线盘上，另一端设置在声测管内；多个计数器用以测量线缆在声测管的位移值；超声波换能器固定连接在线缆上，以解决需要多次检测基桩的技术问题。

Description

一种具备自动收放线功能的超声波检测仪及控制方法

技术领域

本发明属于岩土工程检测技术领域，具体涉及一种具备自动收放线功能的超声波检测仪及控制方法。

背景技术

中国专利CN200910061991.3，其公开了一种同步收放电缆线的装置及方法，驱动装置与转轴固定连接，转轴通过支架轴承固定在支架上，扭矩限制器的一端固定在转轴上，另一端绕线轮轴承与绕线轮套接，电缆线缠绕在绕线轮上；信号转接盒固定在支架上，信号转接盒采用双电刷结构与缠绕在绕线轮上的电缆线电气连接。步骤是：A、松开活动栓；B、同步拉动电缆线至所需长度；C、插上活动栓；D、扭矩限制器啮合；E、通过编码器定位装置同步拉动电缆线；F、转动绕线轮收线；G、电缆线在编码器定位装置和绕线轮之间。适用于进行基桩完整性检测的同步收放多根电缆线、多根电缆线分别放入多个声测管中，提升检测过程中同步将拉出的多根电缆线分别收回缠绕至各自的绕线轮上；

该专利虽然可以解决现有技术的手工收放线装置极为不便的技术问题，但是，在实际操作过程中，该专利只能检测相邻两个声测管内的混凝土，当测基桩通常预埋4-5根声测管，则需要检测多次，如此则会大大的增加了检测时间，从而增强了人力成本，降低了施工效率；

为此，急需解决现有技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明之目的在于提供一种具备自动收放线功能的超声波检测仪及控制方法，以解决需要多次检测基桩的技术问题。

为实现上述目的，本发明一方面提供一种具备自动收放线功能的超声波检测仪，用以基桩检测，所述基桩内设有声测管，包括：

固定件；

第一支撑件，固定设置在固定件上；

第二支撑件，转动设置在所述固定件上；

多个收放线组，包括两个法兰和一个绕线盘，所述绕线盘设置在两个法兰之间，一个所述绕线盘与两个所述法兰之间通过螺栓和螺母固定连接形成所述收放线组，相邻两个所述收放线组的所述法兰与第一联轴器之间通过螺栓和螺母固定连接形成收放线组件，所述收放线组件的一端转动设置在所述第一支撑件上，所述收放线组件的另一端选择性的转动设置在所述第二支撑件上；

动力组件，为所述收放线组件提供动力；

线缆，一端固定连接在所述绕线盘上，另一端设置在所述声测管内；

多个计数器，用以测量所述线缆在所述声测管的位移值；

超声波换能器，固定连接在位于所述声测管内的所述线缆上。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述固定件包括框架和万向轮，所述万向轮设置在所述框架的底部，所述第一支撑件固定设置在所述框架上，所述第二支撑件转动设置在所述框架上。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述第一支撑件包括第一固定座，所述第一固定座与所述固定件固定连接，所述第一固定座上开设有第一圆弧盲孔，所述第一圆弧盲孔与所述法兰的管道相互匹配。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述第二支撑件包括第二固定座，所述第二固定座的底部固定设有转轴，所述转轴转动设置在所述固定件上，所述第二固定座上开设有第二圆弧盲孔，所述第二圆弧盲孔与所述法兰的管道相互匹配，所述第二固定座选择性与所述固定件拆卸式连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述计数器包括壳体、转动辊和编码器，所述壳体的底部开设有出线口，所述转动辊转动设置在所述壳体内，所述编码器的输出端与所述转动辊固定连接，所述线缆一端固定在所述绕线盘上，另一端缠绕在所述转动辊上，并穿过所述出线口设置在所述声测管内，所述出线口设置在所述声测管的上方。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述动力组件为伺服电机。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述伺服电机动力连接有动力轴，所述动力轴通过第二联轴器连接有旋转杆，所述旋转杆键连接有第一链轮，所述收放线组件的一端的所述法兰上键连接有第二链轮，所述第一链轮与所述第二链轮之间通过链轮连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

还包括把手，所述把手转动设置在所述固定件上，所述把手上键连接有第一齿轮，所述收放线组件的一端的所述法兰上键连接有第二齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮相互啮合。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述固定件上固定连接有声波探头套。

本发明另一方面提供一种具备自动收放线功能的超声波检测仪的控制方法，包括以下步骤：

S1：放线，检测人员首先将超声波换能器的计数器分别放入声测管孔口，再将超声换能器信号线和超声波检测仪控制线接入主机操作屏上，操作自动放线按钮，超声波检测仪匀速的将各超声波换能器放入声测管，直到超声波换能器放到声测管底部时，停止放线；

S2、参数设置：检测人员操作主机操作屏，设置相关工程信息及收放线组件的转动速度；

S3、检测：检测人员操作主机操作屏，开始采集超声波换能器回波信号，同时收放线组件按照设定的转动速度；

S4、数据收集归类：主机操作屏自动保存检测数据并上传远程服务器，接着，检测人员将超声波换能器有序放入超声波检测仪的声波探头套中，检测完毕。

本发明与现有技术相比，其有益效果是：

(一)：收放线组件通过多个收放线组之间利用第一联轴器连接，从而实现了收放线组之间的拆卸式连接，根据实际需要检测的声测管的数量适配等量的收放线组，从而可以防止该超声波检测仪的收放线组过多(不易移动)或者过少(满足不了检测需求)，当需要检测时，第二支撑件与固定件固定连接，此时，第一支撑件和第二支撑件起到轴承的作用，即支撑收放线组件，并使得收放线组件转动更加平稳，当需要安装或者拆卸收放线组时，将第二支撑件拆卸出固定件上，并旋转第二支撑件，然后便可添加或者拆卸收放线组，操作简单，并与更换；

超声波换能器的检测原理可以参见中国专利CN202010709631.6，其公开了超声波换能器的检测原理，在此不做过多陈述。

(二)：设置万向轮起到方便推动该超声波检测仪的目的，方便当一个基桩检测完成后，便于将该超声波检测仪推动到下一基桩上进行检测。

(三)：设置编码器起到方便读取将超声波换能器在声测管内的位移量，具体而言，编码器通过读取转动辊的转动圈数，从而可以将转动辊的圈数转换为超声波换能器在声测管内的位移量，出线口设置在声测管的上方，从而使得收线的过程能够稳定的上升不会出现晃动的情况，最终影响超声波检测仪的主机操作屏的读数，转动辊起到调节声测管内的线缆长度的目的。

(四)：伺服电机具有正转和反转的功能，从而可以满足收放线组件在声测管内的收线和放线的要求，设置第二联轴器起到保护伺服电机的动力轴的目的，从而延长伺服电机的使用寿命，动力原理：伺服电机驱动动力轴旋转，旋转的动力轴通过第二联轴器使得旋转杆旋转，进而使得套转在旋转杆上的第一链轮旋转，第一链轮通过链轮使得第二链轮旋转，旋转的第二链轮驱动法兰旋转，进而实现了收放线组件的旋转，即实现了自动匀速收放线。

(五)：设置把手起到当伺服电机因意外工作停止运动时，可以通过手动的方式进行收放线。

(六)：设置声波探头套起到盛装超声波换能器的目的。

附图说明

图1是本发明一种具备自动收放线功能的超声波检测仪的立体图；

图2是本发明一种具备自动收放线功能的超声波检测仪的第二支撑件的立体图；

图3是本发明一种具备自动收放线功能的超声波检测仪的动力原理的立体图；

图4是本发明一种具备自动收放线功能的超声波检测仪的计数器的立体图；

图5是本发明一种具备自动收放线功能的超声波检测仪的布局示意图；

图6是本发明一种具备自动收放线功能的超声波检测仪的收放线组件的示意图。

图中：1、基桩；2、声测管；3、固定件；31、框架；32、万向轮；33、声波探头套；4、第一支撑件；5、第二支撑件；51、第二固定座；511、第二圆弧盲孔；52、转轴；6、收放线组件；61、收放线组；611、法兰；612、绕线盘；62、联轴器；63、第二链轮；64、第二齿轮；7、动力组件；71、伺服电机；72、动力轴；73、第二联轴器；74、旋转杆；75、第一链轮；76、链条；8、计数器；81、壳体；811、出线口；82、转动辊；9、把手；91、第一齿轮。

具体实施方式

为详细说明本发明之技术内容、构造特征、所达成目的及功效，以下兹例举实施例并配合附图详予说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

为实现上述目的，本发明一方面提供一种实施方案：

本发明提供一种具备自动收放线功能的超声波检测仪，包括：

第一支撑件4，请参阅图1，包括第一固定座，其中，第一固定座的右侧开设有第一圆弧盲孔。

第二支撑件5，请参阅图2，包括第二固定座51，其中，第二固定座51的前侧开设有第二圆弧盲孔511，第二固定座51的底部一体成型有转轴52。

动力组件7，请参阅图3，包括伺服电机71，其中，伺服电机71动力连接有动力轴72，动力轴72通过第二联轴器7362连接有旋转杆74，旋转杆74键连接有第一链轮75，第一链轮75与第二链轮63之间通过链条76连接。

计数器8，请参阅图4，包括壳体81、转动辊82和编码器，壳体81的底部开设有出线口811，转动辊82转动设置在壳体81内，编码器的输出端与转动辊82固定连接，其中编码器为现有技术，在本申请中只需满足能够将转动辊82的旋转圈数转化为数字量参数即可，因此，不做过多陈述，值得注意的是：设置编码器起到方便读取将超声波换能器在声测管2内的位移量，具体而言，编码器通过读取转动辊82的转动圈数，从而可以将转动辊82的圈数转换为超声波换能器在声测管2内的位移量，出线口811设置在声测管2的上方，从而使得收线的过程能够稳定的上升不会出现晃动的情况，最终影响超声波检测仪的主机操作屏的读数，其计数器8内的转动辊82还起到调节声测管2内的线缆长度的目的。

固定件3，包括框架31和万向轮32，万向轮32设置在框架31的底部，设置万向轮32起到方便推动该超声波检测仪的目的，方便当一个基桩1检测完成后，便于将该超声波检测仪推动到下一基桩1上进行检测。

超声波换能器，超声波换能器的检测原理可以参见中国专利CN202010709631.6，其公开了超声波换能器的检测原理，在此不做过多陈述，具体而言选用岩联科技有限公司PST系列。

收放线组件6，请参阅图6，包括多个收放线组61合多个第一联轴器62，其中多个收放线组61由两个法兰611和一个绕线盘612组成，螺栓一端依次穿过一法兰611、绕线盘612和另一法兰611与螺母螺纹固定连接，从而形成收放线组61，收放线组61之间通过第一联轴器62之间连接，最终形成收放线组件6。

线缆、把手9(设置把手9起到当伺服电机71因意外工作停止运动时，可以通过手动的方式进行收放线)、第一齿轮91、第二齿轮64和声波探头套33(设置声波探头套33起到盛装超声波换能器的目的)均为现有技术，因此，此处不做过多陈述。

本发明另一方面提供了一种具备自动收放线功能的超声波检测仪的安装方法，请参阅图1，包括以下步骤：

S1：固定件3的组装：将四个万向轮32分别安装在框架31的底部；

S2：第一支撑件4、第二支撑件5以及声波探头套33的安装，将第一支撑件4的第一固定座通过螺栓固定连接在框架31的左侧的顶部，将第二支撑件5的第二固定座51的左侧通过转轴52连接在框架31的右侧的后部的顶部，将多个声波探头套33通过螺栓固定连接在框架31的后部；

S3：把手9的安装：将把手9安装在框架31的左侧，并在把手9上套装第一齿轮91，把手9与第一齿轮91之间通过连接键连接；

S4：收放线组件6的组装：根据实际测试需求，安装对应数量的收放线组61；

S5：第二齿轮64以及第二链轮63的安装：在收放线组件6左侧的法兰611上分别通过连接键连接第二齿轮64和第二链轮63，从而实现第二齿轮64与第二链轮63之间的固定安装；

S6：动力组件7的组装：将旋转杆74通过第二联轴器7362与伺服电机71的动力轴72连接，将第一链轮75通过连接键连接在旋转杆74上；

S7：动力组件7的连接：将伺服电机71螺栓固定连接在框架31上，第一链轮75通过链条与第二链轮63相互连接，第一齿轮91与第二齿轮64之间相互啮合，至此，完成该超声波检测仪的安装。

其中，值得注意的是，由于在实际操作过程中只存在4-5只声测管2，因此，对应的绕线盘612只会在4-5个进行选择，在设置超声波检测仪时，若出现只需4个绕线盘612时，在最右侧的法兰611通过第一联轴器62连接连接杆，从而满足，当第二支撑件5的右侧旋转至框架31的前部右侧时，可以通过螺栓固定连接，此时，收放线组件6的左侧法兰611能够位于第一支撑件4的第一圆弧盲孔内，右侧的连接杆可以位于第二支撑件5的第二圆弧盲孔511内。

一种具备自动收放线功能的超声波检测仪的施工布局，请参阅图5，将该具备自动收放线功能的超声波检测仪推送至待检测的管桩外部，然后，在待检测的管桩的声测管2的上方分别放置计数器8，其中将计数器8的出线口811对准声测管2，然后将绕线盘612上的线缆拉出并缠绕在计数器8的转动辊82上，初步将各个计数器8的出线口811的线缆放入到声测管2内使得每根声测管2内的线缆都以没入声测管2的底部(此时，有的声测管2内的线缆的没入长度过长，需要将其调节为各个声测管2的没入长度相等，如此，才不会影响测量的误差)，然后通过将长度过长的线缆通过缠绕在对应计数器8的转动辊82上，从而达到各个声测管2内的线缆的没入长度相等，调节完成后，将计数器8螺栓固定连接在管桩上，进行测试。

一种具备自动收放线功能的超声波检测仪的控制方法，包括以下步骤：

S1：放线，检测人员首先将超声波换能器的计数器8分别放入声测管2孔口，再将超声换能器信号线和超声波检测仪控制线接入主机操作屏上，操作自动放线按钮，超声波检测仪匀速的将各超声波换能器放入声测管2，直到超声波换能器放到声测管2底部时，停止放线，避免了需要多个人工完成放线动作；

S2、参数设置：检测人员操作主机操作屏，设置相关工程信息及收放线组件6的转动速度；

S3、检测：检测人员操作主机操作屏，开始采集超声波换能器回波信号，同时收放线组件6按照设定的转动速度，进行匀速收线，规避了现有技术中，通过人工拉动超声波换能器线缆的方式，导致超声波换能器在声测管2内晃动产生异常波形，给后续分析判读造成困扰；

S4、数据收集归类：主机操作屏自动保存检测数据并上传远程服务器，接着，检测人员将超声波换能器有序放入超声波检测仪的声波探头套33中，检测完毕，整体转移下一测点，即可开始下个测点的检测，无需等待人工进行收线后才能转移，极大的提供的检测效率和用户体验。

工作原理：收放线组件6通过多个收放线组61之间利用第一联轴器62连接，从而实现了收放线组61之间的拆卸式连接，根据实际需要检测的声测管2的数量适配等量的收放线组61，从而可以防止该超声波检测仪的收放线组61过多(不易移动)或者过少(满足不了检测需求)，当需要检测时，第二支撑件5与固定件3固定连接，此时，第一支撑件4和第二支撑件5起到轴承的作用，即支撑收放线组件6，并使得收放线组件6转动更加平稳，当需要安装或者拆卸收放线组61时，将第二支撑件5拆卸出固定件3上，并旋转第二支撑件5，然后便可添加或者拆卸收放线组61，操作简单，并与更换。

动力系统原理：请参阅图3，伺服电机71具有正转和反转的功能，从而可以满足收放线组件6在声测管2内的收线和放线的要求，设置第二联轴器7362起到保护伺服电机71的动力轴72的目的，从而延长伺服电机71的使用寿命，动力原理：伺服电机71驱动动力轴72旋转，旋转的动力轴72通过第二联轴器7362使得旋转杆74旋转，进而使得套转在旋转杆74上的第一链轮75旋转，第一链轮75通过链轮使得第二链轮63旋转，旋转的第二链轮63驱动法兰611旋转，进而实现了收放线组件6的旋转，即实现了自动匀速收放线。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种具备自动收放线功能的超声波检测仪，用以基桩(1)检测，所述基桩(1)内设有声测管(2)，其特征在于，包括：

固定件(3)；

第一支撑件(4)，固定设置在固定件(3)上；

第二支撑件(5)，转动设置在所述固定件(3)上；

多个收放线组(61)，包括两个法兰(611)和一个绕线盘(612)，所述绕线盘(612)设置在两个法兰(611)之间，一个所述绕线盘(612)与两个所述法兰(611)之间通过螺栓和螺母固定连接形成所述收放线组(61)，相邻两个所述收放线组(61)的所述法兰(611)与第一联轴器(62)之间通过螺栓和螺母固定连接形成收放线组件(6)，所述收放线组件(6)的一端转动设置在所述第一支撑件(4)上，所述收放线组件(6)的另一端选择性的转动设置在所述第二支撑件(5)上；

动力组件(7)，为所述收放线组件(6)的旋转提供动力；

线缆，一端固定连接在所述绕线盘(612)上，另一端设置在所述声测管(2)内；

多个计数器(8)，用以测量所述线缆在所述声测管(2)的位移值；

超声波换能器，固定连接在位于所述声测管(2)内的所述线缆上。

2.根据权利要求1所述的一种具备自动收放线功能的超声波检测仪，其特征在于：所述固定件(3)包括框架(31)和万向轮(32)，所述万向轮(32)设置在所述框架(31)的底部，所述第一支撑件(4)固定设置在所述框架(31)上，所述第二支撑件(5)转动设置在所述框架(31)上。

3.根据权利要求1所述的一种具备自动收放线功能的超声波检测仪，其特征在于：所述第一支撑件(4)包括第一固定座，所述第一固定座与所述固定件(3)固定连接，所述第一固定座上开设有第一圆弧盲孔，所述第一圆弧盲孔与所述法兰(611)的管道相互匹配。

4.根据权利要求1所述的一种具备自动收放线功能的超声波检测仪，其特征在于：所述第二支撑件(5)包括第二固定座(51)，所述第二固定座(51)的底部固定设有转轴(52)，所述转轴(52)转动设置在所述固定件(3)上，所述第二固定座(51)上开设有第二圆弧盲孔(511)，所述第二圆弧盲孔(511)与所述法兰(611)的管道相互匹配，所述第二固定座(51)选择性与所述固定件(3)拆卸式连接。

5.根据权利要求1所述的一种具备自动收放线功能的超声波检测仪，其特征在于：所述计数器(8)包括壳体(81)、转动辊(82)和编码器，所述壳体(81)的底部开设有出线口(811)，所述转动辊(82)转动设置在所述壳体(81)内，所述编码器的输出端与所述转动辊(82)固定连接，所述线缆一端固定在所述绕线盘(612)上，另一端缠绕在所述转动辊(82)上，并穿过所述出线口(811)设置在所述声测管(2)内，所述出线口(811)设置在所述声测管(2)的上方。

6.根据权利要求1所述的一种具备自动收放线功能的超声波检测仪，其特征在于：所述动力组件(7)为伺服电机(71)。

7.根据权利要求6所述的一种具备自动收放线功能的超声波检测仪，其特征在于：所述伺服电机(71)动力连接有动力轴(72)，所述动力轴(72)通过第二联轴器(73)连接有旋转杆(74)，所述旋转杆(74)键连接有第一链轮(75)，所述收放线组件(6)的一端的所述法兰(611)上键连接有第二链轮(63)，所述第一链轮(75)与所述第二链轮(63)之间通过链条(76)连接。

8.根据权利要求1所述的一种具备自动收放线功能的超声波检测仪，其特征在于：还包括把手(9)，所述把手(9)转动设置在所述固定件(3)上，所述把手(9)上键连接有第一齿轮(91)，所述收放线组件(6)的一端的所述法兰(611)上键连接有第二齿轮(64)，所述第一齿轮(91)与所述第二齿轮(64)相互啮合。

9.根据权利要求1所述的一种具备自动收放线功能的超声波检测仪，其特征在于：所述固定件(3)上固定连接有声波探头套(33)。

10.利用权利要求1所述的一种具备自动收放线功能的超声波检测仪的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：放线，检测人员首先将超声波换能器的计数器(8)分别放入声测管(2)孔口，再将超声换能器信号线和超声波检测仪控制线接入主机操作屏上，操作自动放线按钮，超声波检测仪匀速的将各超声波换能器放入声测管(2)，直到超声波换能器放到声测管(2)底部时，停止放线；

S2、参数设置：检测人员操作主机操作屏，设置相关工程信息及收放线组件(6)的转动速度；

S3、检测：检测人员操作主机操作屏，开始采集超声波换能器回波信号，同时收放线组件(6)按照设定的转动速度；

S4、数据收集归类：主机操作屏自动保存检测数据并上传远程服务器，接着，检测人员将超声波换能器有序放入超声波检测仪的声波探头套(33)中，检测完毕。

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