CN116593507A - 用于建筑墙体损伤检测的x射线发射装置及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于建筑墙体损伤检测的X射线发射装置及检测方法，X射线发射装置，包括一级升降机构以及设置于其底部的移动底座，所述一级升降机构带动设置于其上的二级升降机构升降，所述二级升降机构带动设置于其上的X射线发射组件升降，所述移动底座靠近待测墙体一端沿水平方向的两侧分别固定有一个距离传感器。本发明目的在于提供一种能够自由移动、便于直观观察墙体内部损毁情况、检测范围不受区域限制且避免对墙体敲打造成损伤的用于建筑墙体损伤检测的X射线发射装置及检测方法。
Description
技术领域
本发明涉及通过测定材料的化学或物理性质测试或分析材料的技术领域，特别是涉及用于建筑墙体损伤检测的X射线发射装置及检测方法。
背景技术
对于墙体外层结构，空鼓缺陷现象会导致墙皮频繁掉落，而对于墙体内层结构，墙体内埋入的电线和管路很难在墙体外部被观测到，在钻孔施工过程中可能会引起事故。此外，木结构建筑的墙体常常被白蚁等其他生物啃噬，从而造成其内部结构的损毁现象，问题严重时，房屋会倒塌，直接影响人的安全。因此，为了保证建筑物的安全使用，需要对建筑墙体进行及时检测。
建筑墙体检测方法多样，传统检测多采用检测物体移动、设备固定的形式。目前，市面上常见的建筑墙体用检测仪器存在不便使用的缺点，其中有些设备仅限于通过采集声波在墙体内的传播进而识别墙体空鼓现象。例如，申请号为202010733199.4，公开号为CN111830132 A的中国发明专利公开了“一种基于建筑设计的墙体检测装置”，提供了一种检测方案，通过转动杆、齿轮、滚轮、固定杆、定位块、第一弹簧、滑动块之间的配合使用，在滑动块进行往复运动的过程中，实现了对敲击块的往复敲打工作，代替了人工敲打。上述装置通过检测器本体实现了对敲击工作中墙板振动幅度的信号的感应接收，进而实现了对墙面空鼓信号的接收。但是，此种方式仅能对空鼓问题检测，无法检测墙体内部结构并成像。再如，申请号为202020061400.4，公告号为CN 211652703 U的中国实用新型专利公开了“一种建筑墙体用检测仪器”，通过外部控制器控制驱动电机的输出轴转动，并带动偏心轮旋转，活动杆和滚珠做前后摆臂运动，使响鼓锤对墙体进行均匀敲击，一定程度上实现了对同一墙体的多处进行检测。但是，该检测装置无法对不定高度的墙面进行检测且也无法识别墙体内部特征，而且鼓锤敲击墙体也会对墙体造成进一步的损伤。总之，以上不足给墙体检测工作带来了极大不便，严重影响市场普及与应用。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种能够自由移动、便于直观观察墙体内部损毁情况、检测范围不受区域限制且避免对墙体敲打造成损伤的用于建筑墙体损伤检测的X射线发射装置及检测方法。
本发明的一个方面，提供一种用于建筑墙体损伤检测的X射线发射装置，包括一级升降机构以及设置于其底部的移动底座，所述一级升降机构带动设置于其上的二级升降机构升降，所述二级升降机构带动设置于其上的X射线发射组件升降，所述移动底座靠近待测墙体一端沿水平方向的两侧分别固定有一个距离传感器。
进一步的，所述一级升降机构包括一级顶板，所述移动底座包括固定底板，所述一级顶板与固定底板之间垂直转动连接有一级滚珠丝杆，所述固定底板上设置有一级驱动电机，所述一级滚珠丝杆底端与所述一级驱动电机的输出轴之间通过同步带传动组件连接，所述一级滚珠丝杆两侧平行对称设置有两根辅助光轴作为一级导杆，所述一级导杆两端分别固定在一级顶板和移动底座上，所述一级导杆上配设的一级丝杆套筒与一级滚珠丝杆上配设的丝杆螺母均固定在直线轴承固定板上，所述直线轴承固定板与所述二级升降机构固定连接。
进一步的，所述二级升降机构包括二级顶板、升降托板，所述直线轴承固定板与升降托板焊接固定，所述二级顶板、升降托板之间固定布置有相互平行的二级滚珠丝杆以及三根二级导杆，且三根二级导杆环绕所述二级滚珠丝杆，所述二级滚珠丝杆的底端和固定于升降托板上的二级驱动电机的输出轴之间通过旋转驱动组件连接，所述二级滚珠丝杆以及三根二级导杆均贯穿升降板且各自配设的带法兰直线轴承均与升降板固定连接，所述升降板平行布置于二级顶板、升降托板之间且其上固定有二级限位开关、位移传感器、X射线发射组件。
进一步的，所述同步带传动组件包括连接于所述一级滚珠丝杆底端的一级从动齿轮、连接于一级驱动电机输出轴上的一级主动齿轮，所述一级从动齿轮轮径大于一级主动齿轮的轮径且二者之间通过一级皮带传动连接。
进一步的，所述旋转驱动组件包括连接在二级驱动电机的输出轴上的二级主动齿轮、连接在二级滚珠丝杆底端的二级从动齿轮，所述二级主动齿轮、二级从动齿轮之间通过二级皮带传动连接。
进一步的，所述移动底座的一端固定有内置蓄电池的机箱，所述一级驱动电机、二级驱动电机、X射线发射组件均与所述蓄电池通过导线电连接。
进一步的，所述机箱内置控制器，所述升降托板的侧面设置有行程开关，所述升降托板的底部固定有用于监测一级升降机构的行程范围的压力传感器，所述行程开关、压力传感器、一级驱动电机、二级驱动电机均与控制器电性连接。
进一步的，所述X射线发射组件包括基座、可折叠的支撑架、X射线发射机，所述基座固定在升降板上且所述二级滚珠丝杆从中穿过所述基座，所述支撑架与基座固定连接且其前端固定连接有X射线发射机，所述X射线发射机的检测角度与待检测的墙体平行。
进一步的，所述固定底板底部四角处各安装有一套麦克纳姆轮组件。
本发明另一方面提供了一种利用上述装置的检测方法，包括如下步骤：
S1、在对墙体检测之前，首先测量墙体的长度l、高度h，长度l即移动底座的位移长度，高度h即X射线发射机的升降高度，同时，所述固定底板上的距离传感器实时测量E端和F端各自与墙体的间距并根据墙体的厚度自动进行调整，直至E端、F端与墙面间距相同，此时测量X射线发射组件与墙体之间的距离w；
S2、自校准、定位、初始化：移动底座在控制器指令下沿墙体做水平直线运动并在快速行驶距离等于长度l后快速返回至出发点，在初始位置，控制器启动一级驱动电机驱动一级滚珠丝杆转动，升降托板带动二级升降机构从墙体底部至顶部进行一个快速的升降，以上所有的步骤完成，初检完毕，随后发出警报，确定已完成初始化；
S3、当移动底座的E端、F端的连线平行于墙面时，控制器启动X射线发射机朝向墙面发射X射线；
S4、当X射线束穿过墙体，控制器启动一级驱动电机正转，驱动一级滚珠丝杆转动，带动升降托板上升，实现一级升降机构的上升，上升至行程开关触碰到一级顶板时，行程开关发送信号到控制器，控制器发送指令使一级驱动电机停止转动，完成一级上升运动；
S5、控制器令二级驱动电机正转，驱动二级滚珠丝杆转动，带动升降板以及其上固定的X射线发射组件上升，当二级限位开关触碰到二级顶板上的顶部拨片时，二级驱动电机停止正转，完成二级上升运动；
S6、控制器令二级驱动电机反向转动，驱动二级滚珠丝杆反转，升降板以及其上固定的X射线发射组件下降，当二级限位开关触碰到升降托板上的底部拨片时，控制器关闭二级驱动电机，随即启动一级驱动电机反转，升降托板带动二级升降机构下降，下降过程中通过压力传感器检测下降时的压力变化来判断升降托板下降的高度并及时停止一级驱动电机反转，完成二级升降机构的下降运动；
S7、完成一次完整的上升、下降后，控制器控制麦克纳姆轮组件启动并驱动移动底座向前移动，移动距离α为X射线束投影到墙面的正方形的边长；
S8、重复步骤S3-S7，直至移动底座的移动总距离等于长度l。
与现有技术相比，本发明用于建筑墙体损伤检测的X射线发射装置及检测方法至少具有以下有益效果：
本发明通过X射线对墙体内部结构进行检测并生成被检测墙体内部结构的图像，检测范围不受区域限制，便于更为直观地观察到墙体内部的损毁情况(包括但不限于排布管线以及白蚁等其他生物啃噬引起)，同时，本装置由两级升降结构构成，移动自由轻便，避免了对墙体敲打造成损伤，实现了无损检测的目的。
附图说明
本申请中附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，进一步解释本申请的技术方案，不构成对本申请的不当限定。
图1为本发明用于建筑墙体损伤检测的X射线发射装置的结构示意图一；
图2为本发明用于建筑墙体损伤检测的X射线发射装置中二级升降机构的结构示意图；
图3为本发明用于建筑墙体损伤检测的X射线发射装置的结构示意图二(省略麦克纳姆轮组件)；
图4为本发明用于建筑墙体损伤检测的X射线发射装置的结构示意图三(省略二级升降机构、固定底板)；
图5为本发明用于建筑墙体损伤检测的X射线发射装置的结构示意图四；
图6为本发明中距离相关的变量示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。
如图1所示，本发明用于建筑墙体损伤检测的X射线发射装置，包括一级升降机构1以及设置于其底部的移动底座3，一级升降机构1带动设置于其上的二级升降机构2升降，二级升降机构2带动设置于其上的X射线发射组件4升降，移动底座3靠近待测墙体一侧沿水平方向的两端分别为E端、F端，E端、F端分别固定有一个距离传感器312。
如图1所示，一级升降机构1包括一级顶板11，移动底座3包括固定底板31，还包括支撑框架，支撑框架包括平行固定在一级顶板11和固定底板31之间的两根固定型材14，两根固定型材14位于一级顶板11的边缘处，固定型材14的设置保证了升降结构整体的稳定性。固定底板31两侧设置有推动把手311，两个把手311分别固定在固定底板31两端，方便工作人员在跨越台阶或者不平整的路面时抬升至平整的地面。一级顶板11与固定底板31之间垂直转动连接有一级滚珠丝杆12，固定底板31上设置有一级驱动电机17，一级滚珠丝杆12底端与一级驱动电机17的输出轴之间通过同步带传动组件连接。结合图3、图4所示，同步带传动组件包括一级从动齿轮121、一级主动齿轮171、一级皮带122，一级滚珠丝杆12底端穿透固定底板31后连接一级从动齿轮121，一级驱动电机17输出轴穿透固定底板31后连接一级主动齿轮171，一级从动齿轮121轮径大于一级主动齿轮171的轮径且二者之间通过一级皮带122传动连接。一级从动齿轮121轮径大于一级主动齿轮171以保证一级驱动电机17能耗更小。
再如图1所示，一级滚珠丝杆12两侧平行对称设置有两根辅助光轴作为一级导杆13，一级导杆13两端分别固定在一级顶板11和固定底板31上，一级导杆13上配设的一级丝杆套筒15与一级滚珠丝杆12上配设的丝杆螺母均固定在直线轴承固定板16上，直线轴承固定板16与二级升降机构2固定连接。结合图2、图3所示，二级升降机构2包括二级顶板22、升降托板21，直线轴承固定板16与升降托板21焊接固定，以此将一级升降机构1与二级升降机构2固定连接在一起。二级升降机构2底部位于升降托板21上远离一级滚珠丝杆12的位置，以保证整个设备重心在移动底座31的中心线上。当一级滚珠丝杆12在一级驱动电机17的驱动下转动时，升降托板21随之上升或下降，一级驱动电机17正转带动一级滚珠丝杆12转动，一级滚珠丝杆12的丝杆螺母以及一级导杆13的一级丝杆套筒15通过直线轴承固定板16带动升降托板21随之向上移动，从而使二级升降机构2沿其轴向上升。两根一级导杆13与一级滚珠丝杆12平行且位于其距离相等的两侧，起导向作用。
再如图2、图3所示，二级顶板22、升降托板21之间固定布置有相互平行的二级滚珠丝杆23以及三根二级导杆24，且三根二级导杆24环绕二级滚珠丝杆23布置，二级滚珠丝杆23、二级导杆24的顶底两端分别固定在二级顶板22、升降托板21上且放置在升降托板21上远离墙体的那一侧，以保证X射线发射组件4升降运动的稳定性。二级滚珠丝杆23的底端和固定于升降托板21上靠近墙体的一侧的二级驱动电机25的输出轴之间通过旋转驱动组件连接。旋转驱动组件包括连接在二级驱动电机25的输出轴上的二级主动齿轮251、连接在二级滚珠丝杆23底端的二级从动齿轮231，二级主动齿轮251、二级从动齿轮231之间通过二级皮带232传动连接。升降板26平行布置于二级顶板22、升降托板21之间且其上固定有二级限位开关261、位移传感器262、X射线发射组件4，二级限位开关261、位移传感器262分别位于升降板26两侧。二级滚珠丝杆23以及三根二级导杆24均贯穿升降板26且各自配设的带法兰直线轴承均与升降板26固定连接。
如图1、图2所示，移动底座3的一端固定有内置蓄电池和控制器的机箱6，一级驱动电机17、二级驱动电机25、X射线发射组件4均与蓄电池通过导线电连接。结合图5所示，升降托板21的侧面设置有行程开关211。结合图3所示，升降托板21的底部固定有用于控制一级升降机构1的升降行程范围的压力传感器213，行程开关211、压力传感器213、一级驱动电机17、二级驱动电机25均与控制器电性连接并受其控制。本实施例中蓄电池的正面固定连接有充电接口，机箱6用于给X射线发射机42、一级驱动电机17、二级驱动电机25和麦克纳姆轮供电，蓄电池驱动麦克纳姆轮旋转。机箱6靠近固定型材14和一级驱动电机17，控制器通过输出各种指令来控制各个部件协调一致的工作。行程开关211的功能与控制按钮相同，能将机械位移信号转化为电信号，利用升降托板21的机械位移带动行程开关211来撞击一级顶板11、固定底板31使行程开关211的触点动作，从而完成对电路连接或断开的控制，从而控制升降机构的位移距离。
如图2所示，X射线发射组件4包括基座43、可折叠的支撑架41、X射线发射机42，基座43固定在升降板26上且二级滚珠丝杆23从中穿过基座43，支撑架41与基座43通过连接件固定连接且其前端固定连接有X射线发射机42，X射线发射机42的检测角度与待检测的墙体平行。支撑架41于墙面呈一定角度固定，由与墙体平行的竖直架412和与墙体垂直的水平架411两部分组成且两部分转动连接在一起，水平架411用来控制X射线发射机42与墙面的距离，竖直架412用来控制X射线发射机42与地面的距离。X射线发射机42固定于竖直架412的底部，确保了X射线发射机42可以从墙体底部开始自下而上无死角扫描，在检测任务完成之后，支撑架41可以折叠在一起，以减少路途运输中不必要的磕碰。
如图1所示，固定底板31底部四角处各安装有一套麦克纳姆轮组件7。固定底板31底部固定有轮子支架71，4套配设电机的麦克纳姆轮组件7分别固定安装于轮子支架71的四角处且每套均配设有一组弹簧缓冲装置72，弹簧缓冲装置72与轮子支架71铰接。麦克纳姆轮运动方向与墙体平行，其原因是对沿墙体水平检测速度要求高，但精度不高，沿墙面垂直运动时需要保证运动精度，所以选择麦克纳姆轮布置方式与墙面平行，麦克纳姆轮结构紧凑，运动灵活，是一种可以实现全方位移动功能的轮子，麦克纳姆轮中间斜向分布了若干小辊子，其在与地面接触时发作斜向力，通过多个麦克纳姆轮完结力的组合，移动底座3可以实现直行、横移、斜行、原地旋转等多种运动方式，便于随时调整距离墙体的位置。
如图1至图6所示，本实施例还提供了一种利用上述发射装置的建筑墙体损伤检测方法，包括如下步骤：
S1、在对墙体检测之前，首先测量墙体的长度l、高度h，长度l即移动底座3的位移长度，高度h即X射线发射机42的升降高度，同时，固定底板31上的距离传感器312实时测量E端和F端各自与墙体的间距，如果两端间距不一致，则控制器根据墙体的厚度控制麦克纳姆轮自动进行调整，及时校准移动路线，以保证E端、F端与墙面间距相同，此时测量X射线发射机42与墙体之间的距离w。具体的，工作人员将该发射装置放在距离墙体合适的位置，位置由墙体的厚度决定，常见的墙体厚度为25cm±15cm，如果墙体厚度在20cm以上，放置在距离墙体稍近的位置，如20cm±5cm处，如果墙体厚度在20cm以下，放置在距离墙面稍远的位置，如50cm±5cm处；
S2、自校准、定位、初始化：蓄电池供电给X射线发射组件4、一级驱动电机17、二级驱动电机25、压力传感器213、麦克纳姆轮组件7等用电装置，控制器控制麦克纳姆轮组件7启动并驱动移动底座3沿墙体做水平直线运动，在快速行驶距离等于长度l后，在控制器的控制下快速返回至出发点，在初始位置，控制器控制一级驱动电机17的输出轴驱动一级滚珠丝杆12转动，升降托板21带动二级升降机构2从墙体底部至顶部进行一个快速的升降，以上所有的步骤完成，初检完毕，随后发出警报，确定已完成初始化；
S3、当固定底板31上E端、F端之间的连线平行于墙面时，控制器启动X射线发射机42朝向墙面发射X射线；
S4、当X射线束穿过墙体，控制器启动一级驱动电机17正转，通过一级主动齿轮171、一级皮带122驱动一级从动齿轮121转动，进而驱动一级滚珠丝杆12转动，带动升降托板21上升，上升至行程开关211触碰到一级顶板11时，行程开关211发送信号到控制器，控制器发送指令使一级驱动电机17停止转动，完成一级上升运动；
S5、控制器令二级驱动电机25正转，在二级皮带232的传动作用下驱动二级滚珠丝杆23转动，二级滚珠丝杆23上配设的带法兰直线轴承带动升降板26以及其上固定的X射线发射组件4上升，当二级限位开关261触碰到二级顶板22上的顶部拨片221时，二级驱动电机25停止正转，完成二级上升运动；
S6、控制器令二级驱动电机25反向转动，二级主动齿轮251带动二级从动齿轮231转动，二级从动齿轮231驱动二级滚珠丝杆23反转，升降板26以及其上固定的X射线发射组件4下降，当二级限位开关261触碰到升降托板21上的底部拨片212时，控制器关闭二级驱动电机25，随即启动一级驱动电机17反转，升降托板21带动二级升降机构2下降，下降过程中通过压力传感器213检测下降时的压力变化来判断升降托板21下降的高度，压力传感器213将测得的数据发送至控制器，以便控制器及时控制一级驱动电机17停止反转，完成二级升降机构2的下降运动；
S7、完成一次完整的上升、下降后，控制器控制麦克纳姆轮组件7启动，驱动移动底座3向前移动，移动距离为α，X射线束投影到墙面的图形呈正方形，移动距离α即该正方形的边长；
S8、重复上述步骤S3-S7，直至移动底座3的移动总距离等于长度l，此时墙体检测任务完成；
墙体检测任务完成后，关闭X射线发射机42，一级升降机构1、二级升降机构2恢复初始位置，在墙体对面的X射线探测器将接收到的投影数据发送给计算机，用于重建墙体结构图像，在数据传输完成后发出短暂警报提醒。
本发明的发射装置有两种检测方式：
第一，墙体检测部位的高度分别主要通过一级滚珠丝杆12、二级滚珠丝杆23实现：当墙面高度大于1.5m时通过一级滚珠丝杆12调整，启用一级驱动电机17驱动一级滚珠丝杆12旋转，带动升降托板21移动至一定高度，接着升降托板21上固定的二级驱动电机25工作，驱动二级滚珠丝杆23转动，进而带动升降板26和基座43做上下往复运动，X发射机42对于1.5m以上的墙面和1.5m以下的墙面分别检测。当墙面高度小于1.5m时，墙体检测部位的高度主要是通过二级滚珠丝杆12调整，控制器收到位移传感器262的信号启动二级驱动电机25，驱动二级滚珠丝杆23转动，升降板26带动X射线发射组件4沿二级滚珠丝杆23轴向上升，当上升至一定高度时，二级限位开关261触碰顶部拨片221，升降板26停止上移，调整运动方向，开始下降，当二级限位开关261触碰到底部拨片212时，升降板26停止下降。此种检测方法的优势在于保证了X射线发射机42运动的稳定性。
第二，墙体检测部位的高度调整通过一级滚珠丝杆12、二级滚珠丝杆23共同实现：在启动一级驱动电机17的同时启动二级驱动电机25，使得一级滚珠丝杆12、二级滚珠丝杆23同时转动，进而分别带动升降托板21、升降板26往复运动，当固定在升降托板21下侧的压力传感器213检测到压力到达一定数值时，一级升降机构1停止并转换运动方向，固定在升降板26旁的位移传感器262实时测量二级升降机构2与地面的距离，与压力传感器213一起发送信号至控制器，控制一级升降机构1的运动距离。二级升降机构2的升降与第一种检测方式相同，通过二级限位开关261与顶部拨片221以及底部拨片212的配合控制升降距离。此种检测方式的优点在于提高了X射线发射机42的运动效率，大大减少了检测所需时间。
现有技术中，医用X射线胸透机设备在支撑架上进行上下滑动，实现对病人的胸部透析，而这种X射线胸透机的移动行程受支撑架高度的限制，设备本身固定，不可移动，只能检测移动的人或物，不用考虑设备移动和供电的问题，同时，这种X射线胸透机射线机是针对人体构造建造的，其图像分析也是针对人体的，穿透能力较弱。本发明在进行二级升降的同时做平行于墙体的水平运动，移动自由，移动过程中到墙体距离不变且实现了一边做直线运动一边检测，基于两级升降结构和移动底座，实现调节X射线发射机与探测器的距离，对大范围固定物体进行检测，使得通过X射线发射机对建筑墙体内部结构进行检测且可以生成被检测墙体内部结构的图像。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种用于建筑墙体损伤检测的X射线发射装置，其特征在于，包括一级升降机构(1)以及设置于其底部的移动底座(3)，所述一级升降机构(1)带动设置于其上的二级升降机构(2)升降，所述二级升降机构(2)带动设置于其上的X射线发射组件(4)升降，所述移动底座(3)靠近待测墙体一侧沿水平方向的两端分别固定有一个距离传感器(312)。
2.根据权利要求1所述的用于建筑墙体损伤检测的X射线发射装置，其特征在于，所述一级升降机构(1)包括一级顶板(11)，所述移动底座(3)包括固定底板(31)，所述一级顶板(11)与固定底板(31)之间垂直转动连接有一级滚珠丝杆(12)，所述固定底板(31)上设置有一级驱动电机(17)，所述一级滚珠丝杆(12)底端与所述一级驱动电机(17)的输出轴之间通过同步带传动组件连接，所述一级滚珠丝杆(12)两侧平行对称设置有两根辅助光轴作为一级导杆(13)，所述一级导杆(13)两端分别固定在一级顶板(11)和移动底座(3)上，所述一级导杆(13)上配设的一级丝杆套筒(15)与一级滚珠丝杆(12)上配设的丝杆螺母均固定在直线轴承固定板(16)上，所述直线轴承固定板(16)与所述二级升降机构(2)固定连接。
3.根据权利要求2所述的用于建筑墙体损伤检测的X射线发射装置，其特征在于，所述二级升降机构(2)包括二级顶板(22)、升降托板(21)，所述直线轴承固定板(16)与升降托板(21)焊接固定，所述二级顶板(22)、升降托板(21)之间固定布置有相互平行的二级滚珠丝杆(23)以及三根二级导杆(24)，且三根二级导杆(24)环绕所述二级滚珠丝杆(23)，所述二级滚珠丝杆(23)的底端和固定于升降托板(21)上的二级驱动电机(25)的输出轴之间通过旋转驱动组件连接，所述二级滚珠丝杆(23)以及三根二级导杆(24)均贯穿升降板(26)且各自配设的带法兰直线轴承均与升降板(26)固定连接，所述升降板(26)平行布置于二级顶板(22)、升降托板(21)之间且其上固定有二级限位开关(261)、位移传感器(262)、X射线发射组件(4)。
4.根据权利要求3所述的用于建筑墙体损伤检测的X射线发射装置，其特征在于，所述同步带传动组件包括连接于所述一级滚珠丝杆(12)底端的一级从动齿轮(121)、连接于一级驱动电机(17)输出轴上的一级主动齿轮(171)，所述一级从动齿轮(121)轮径大于一级主动齿轮(171)的轮径且二者之间通过一级皮带(122)传动连接。
5.根据权利要求4所述的用于建筑墙体损伤检测的X射线发射装置，其特征在于，所述旋转驱动组件包括连接在二级驱动电机(25)的输出轴上的二级主动齿轮(251)、连接在二级滚珠丝杆(23)底端的二级从动齿轮(231)，所述二级主动齿轮(251)、二级从动齿轮(231)之间通过二级皮带(232)传动连接。
6.根据权利要求5所述的用于建筑墙体损伤检测的X射线发射装置，其特征在于，所述移动底座(3)的一端固定有内置蓄电池的机箱(6)，所述一级驱动电机(17)、二级驱动电机(25)、X射线发射组件(4)均与所述蓄电池通过导线电连接。
7.根据权利要求6所述的用于建筑墙体损伤检测的X射线发射装置，其特征在于，所述机箱(6)内置控制器，所述升降托板(21)的侧面设置有行程开关(211)，所述升降托板(21)的底部固定有用于监测一级升降机构(1)的行程范围的压力传感器(213)，所述行程开关(211)、压力传感器(213)、一级驱动电机(17)、二级驱动电机(25)均与控制器电性连接。
8.根据权利要求7所述的用于建筑墙体损伤检测的X射线发射装置，其特征在于，所述X射线发射组件(4)包括基座(43)、可折叠的支撑架(41)、X射线发射机(42)，所述基座(43)固定在升降板(26)上且所述二级滚珠丝杆(23)从中穿过所述基座(43)，所述支撑架(41)与基座(43)固定连接且其前端固定连接有X射线发射机(42)，所述X射线发射机(42)的检测角度与待检测的墙体平行。
9.根据权利要求2-8中任一项所述的用于建筑墙体损伤检测的X射线发射装置，其特征在于，所述固定底板(31)底部四角处各安装有一套麦克纳姆轮组件(7)。
10.利用权利要求9所述的用于建筑墙体损伤检测的X射线发射装置的建筑墙体损伤检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、在对墙体检测之前，首先测量墙体的长度l、高度h，长度l即移动底座(3)的位移长度，高度h即X射线发射机(42)的升降高度，同时，所述固定底板(31)上的距离传感器(312)实时测量E端和F端各自与墙体的间距并根据墙体的厚度自动进行调整，直至E端、F端与墙面间距相同，此时测量X射线发射组件(4)与墙体之间的距离w；
S2、自校准、定位、初始化：移动底座(3)在控制器指令下沿墙体做水平直线运动并在快速行驶距离等于长度l后快速返回至出发点，在初始位置，控制器启动一级驱动电机(17)驱动一级滚珠丝杆(12)转动，升降托板(21)带动二级升降机构(2)从墙体底部至顶部进行一个快速的升降，以上所有的步骤完成，初检完毕，随后发出警报，确定已完成初始化；
S3、当移动底座(3)的E端、F端之间的连线平行于墙面时，控制器启动X射线发射机(42)朝向墙面发射X射线；
S4、当X射线束穿过墙体，控制器启动一级驱动电机(17)正转，驱动一级滚珠丝杆(12)转动，带动升降托板(21)上升，实现一级升降机构(1)的上升，上升至行程开关(211)触碰到一级顶板(11)时，行程开关(211)发送信号到控制器，控制器发送指令使一级驱动电机(17)停止转动，完成一级上升运动；
S5、控制器令二级驱动电机(25)正转，驱动二级滚珠丝杆(23)转动，带动升降板(26)以及其上固定的X射线发射组件(4)上升，当二级限位开关(261)触碰到二级顶板(22)上的顶部拨片(221)时，二级驱动电机(25)停止正转，完成二级上升运动；
S6、控制器令二级驱动电机(25)反向转动，驱动二级滚珠丝杆(23)反转，升降板(26)以及其上固定的X射线发射组件(4)下降，当二级限位开关(261)触碰到升降托板(21)上的底部拨片(212)时，控制器关闭二级驱动电机(25)，随即启动一级驱动电机(17)反转，升降托板(21)带动二级升降机构(2)下降，下降过程中通过压力传感器(213)检测下降时的压力变化来判断升降托板(21)下降的高度并及时停止一级驱动电机(17)反转，完成二级升降机构(2)的下降运动；
S7、完成一次完整的上升、下降后，控制器控制麦克纳姆轮组件(7)启动并驱动移动底座(3)向前移动，移动距离α为X射线束投影到墙面的正方形的边长；
S8、重复步骤S3-S7，直至移动底座(3)的移动总距离等于长度l。
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| CN202310328532.7A CN116593507A (zh) | 2023-03-28 | 2023-03-28 | 用于建筑墙体损伤检测的x射线发射装置及检测方法 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117267472A (zh) * | 2023-11-14 | 2023-12-22 | 山东建筑大学 | 一种建筑工程用便于调节的管道支撑装置 |
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2023
- 2023-03-28 CN CN202310328532.7A patent/CN116593507A/zh active Pending
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