CN117432896A - 一种被测物表面检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种被测物表面检测装置及检测方法。表面检测装置包括表面检测仪、升降驱动件、升降限位部件、定位基准部件和弹性压紧部件，升降驱动件连接表面检测仪；定位基准部件的底面在检测时与被测物表面贴合；升降限位部件固定于表面检测仪、并在表面检测仪移动预设升降位移时与定位基准部件限位配合；弹性压紧部件与升降驱动件连接。检测方法包括：根据被测物的类型选择对应的升降限位部件和定位基准部件；放置表面检测装置至被测物上方；启动升降驱动件，当弹性压紧部件对升降驱动件产生压紧作用力时，停止升降驱动件动作，启动表面检测仪对被测物表面进行检测。本发明具有自动检测，且检测精准、检测效率和安全可靠性高等优点。

Description

一种被测物表面检测装置及检测方法

技术领域

本发明涉及被测物检测领域，尤其涉及一种被测物表面检测装置及检测方法。

背景技术

在被污染区域，为了解污染情况，需对污染区域内被测物的表面进行测量，以在污染治理时获得相关参考数据。为解决上述问题，现有的方式通常采用人工手持表面检测仪接近被测物的方式进行检测，而表面检测仪对与被测物表面的检测间距有距离要求；且由于被测物的属性不同，表面检测仪对不同的被测物有不同的间距要求。而现有的人工手持的检测方式只能凭肉眼观察，来判断检测仪与被测物表面的距离，其无法精确定位，存在检测结果误差大、无法保证检测准确性的问题，且人工检测费时费力、效率低、成本高；人工进入污染区域，对人员防护要求高、检测局限性大，存在极大的安全隐患。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种自动检测，且检测精准、检测效率和安全可靠性高的被测物表面检测装置及检测方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种被测物表面检测装置，包括位于被测物上方的表面检测仪，还包括升降驱动件、升降限位部件、定位基准部件和弹性压紧部件，其中，所述升降驱动件连接所述表面检测仪；所述定位基准部件的底面在检测时与所述被测物表面贴合；所述升降限位部件固定于所述表面检测仪、并在所述表面检测仪移动预设升降位移时与所述定位基准部件限位配合；所述弹性压紧部件与所述升降驱动件连接、并在所述表面检测仪与所述定位基准部件配合时向所述升降驱动件提供压紧作用力。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述升降驱动件为升降杆，所述弹性压紧部件包括套设于所述升降杆的移动块，以及两个设于升降杆移动行程上的弹性元件；两个所述弹性元件的一端均连接所述移动块、另一端分别连接于所述升降杆的两端；所述移动块的移动位移大于所述表面检测仪的预设升降位移。

所述移动块连接一驱动电机，所述驱动电机通过安装架安装于所述定位基准部件的上端部。

所述定位基准部件包括套设于所述表面检测仪外的定位套，以及固定于定位套顶端的限位板，所述限位板设有供所述表面检测仪穿过的通孔；所述升降限位部件包括设于所述表面检测仪外周的定位杆，所述定位杆设有与所述限位板上表面配合的上挡部，以及与所述限位板下表面配合的下挡部。

所述上挡部下表面至所述限位板上表面的初始设置距离为所述表面检测仪和所述被测物表面间的初始距离与预设最小检测距离的差值；所述下挡部的上表面至所述限位板下表面的初始设置距离为所述表面检测仪和所述被测物表面间的预设最大检测距离与初始距离的差值。

所述上挡部为设于定位杆外表面的上挡环；所述下挡部为设于定位杆底部的下限位块，所述限位板设有与所述下限位块限位配合的L形限位配合边。

所述表面检测仪的上端设有升降固定板，所述升降驱动件与所述升降固定板连接；所述升降限位部件包括至少两个定位杆，所述定位杆沿所述表面检测仪的外周间隔布置、并安装于所述升降固定板。

被测物表面检测装置还包括保证所述定位基准部件贴合所述被测物表面的弹性调节部件，所述弹性调节部件包括支撑座和弹性调节件；所述支撑座与外部驱动件连接，所述定位基准部件可轴向移动和周向转动地套设于所述支撑座内；所述弹性调节件设于所述定位基准部件的外周、且呈压缩状连接于所述定位基准部件与所述支撑座之间。

所述弹性调节件至少为两个，所述弹性调节件沿所述定位基准部件的外周间隔布置；各所述弹性调节件设有检测所述定位基准部件的对应位置是否接触所述被测物表面的检测件，所述检测件连接一控制器的输入端，所述控制器的输出端与所述升降驱动件连接；当各所述检测件的检测值达到预设阈值时，所述控制器发出启动指令给所述升降驱动件；所述检测件的检测值为所述定位基准部件与所述被测物表面接触时检测到的值。

一种如上述所述的被测物表面检测装置的检测方法，包括如下步骤：

1）根据被测物的类型选择对应的升降限位部件和定位基准部件，使表面检测仪与被测物表面的距离在升降限位部件与定位基准部件限位配合时达到预设检测距离；

2）放置被检测表面检测装置至被测物上方，使定位基准部件的底面贴合被测物表面；

启动升降驱动件带动表面检测仪升降，当弹性压紧部件对升降驱动件产生压紧作用力时，停止升降驱动件动作，之后，启动表面检测仪对被测物表面进行检测。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明设置有升降驱动件、升降限位部件、定位基准部件和弹性压紧部件，升降驱动件连接表面检测仪，以驱动表面检测仪升降；定位基准部件的底面在检测时与被测物表面贴合，以提供表面检测仪的升降定位面；升降限位部件固定于表面检测仪、并在表面检测仪移动预设升降位移时与定位基准部件限位配合，以控制表面检测仪升降位移，使得表面检测仪达到预设的被测位置。本发明结构简单、紧凑，占用空间小。

本发明采用升降限位部件和定位基准部件组合设置形式，使得表面检测仪距离被测物表面的间距可自动、精确调整，其无需人员进入检测区域，实现了被测物表面的自动化检测，避免了采用人工检测误差大、效率低、安全隐患大等问题的发生，保证了表面检测仪与被测物表面不同检测距离的精准定位，且检测效率高、安全隐患小、使用场景广泛。

同时，弹性压紧部件与升降驱动件连接、并在表面检测仪与定位基准部件配合时向升降驱动件提供压紧作用力，使得表面检测仪在检测时维持可靠的限位状态，保证了表面检测仪对被测物的可靠、有效检测；同时，弹性压紧部件提供的压紧作用力为弹性力，其在保证表面检测仪有效限位的同时，避免了表面检测仪与定位基准部件限位处因作用力过大损坏现象的发生，保证了检测过程的安全可靠性。本发明的检测方法同样具有上述优点，且检测方便、检测效率高。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1是本发明被测物表面检测装置的立体结构示意图；

图2是本发明被测物表面检测装置的立体透视图；

图3是本发明被测物表面检测装置的主剖视图（定位杆的下挡部与限位板的下表面限位状态）；

图4是本发明被测物表面检测装置的主剖视图（定位杆的上挡部与限位板的上表面限位状态）；

图5是图4的A部的放大示意图；

图6是本发明被测物表面检测装置在具体应用中的结构示意图；

图7是本发明被测物表面检测装置的俯视图；

图8是本发明被测物表面检测方法的流程图。

图中各标号表示：

1、表面检测仪；11、升降固定板；2、升降驱动件；21、升降杆；3、升降限位部件；31、定位杆；311、上挡环；312、下限位块；4、定位基准部件；41、定位套；42、限位板；421、L形限位配合边；5、弹性压紧部件；51、移动块；52、弹性元件；53、驱动电机；6、被测物表面；7、安装架；8、弹性调节部件；81、支撑座；811、连接部；82、弹性调节件。

具体实施方式

下面将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明，但并不因此而限制本发明的保护范围。

图1至图7示出了本发明被测物表面检测装置的实施例，其可用于污染物和其他物质的表面检测，如土壤检测等。本实施例中，被测物表面检测装置包括表面检测仪1、升降驱动件2、升降限位部件3、定位基准部件4和弹性压紧部件5。其中，表面检测仪1位于被测物的上方；升降驱动件2连接表面检测仪1，以驱动表面检测仪1升降；定位基准部件4的底面在检测时与被测物表面6贴合，以提供表面检测仪1的升降定位面；升降限位部件3固定于表面检测仪1，升降限位部件3在表面检测仪1移动预设升降位移时与定位基准部件4限位配合，以控制表面检测仪1升降位移，使得表面检测仪1达到预设的被测位置；弹性压紧部件5与升降驱动件2连接，弹性压紧部件5在表面检测仪1与定位基准部件4配合时向升降驱动件2提供压紧作用力。本发明结构简单、紧凑，占用空间小。

本发明采用升降限位部件3和定位基准部件4组合设置形式，使得表面检测仪1距离被测物表面6的间距可自动、精确调整，其无需人员进入检测区域，实现了被测物表面6的自动化检测，避免了采用人工检测误差大、效率低、安全隐患大等问题的发生，保证了表面检测仪1与被测物表面6不同检测距离的精准定位，且检测效率高、安全隐患小、使用场景广泛。

同时，弹性压紧部件5在表面检测仪1与定位基准部件4配合时向升降驱动件2提供压紧作用力，使得表面检测仪1在检测时维持可靠的限位状态，保证了表面检测仪1的可靠、有效检测；同时，弹性压紧部件5提供的压紧作用力为弹性力，其在保证表面检测仪1有效限位的同时，避免了表面检测仪1与定位基准部件4限位处因作用力过大损坏现象的发生，其检测安全可靠性高。

如图5所示，进一步地，升降驱动件2为升降杆21，弹性压紧部件5包括移动块51和两个弹性元件52。其中，移动块51可移动地套设于升降杆21；两个弹性元件52设于升降杆21的移动行程上，移动块51设于两个弹性元件52之间，且两个弹性元件52的一端均连接移动块51，两个弹性元件52的另一端分别连接于升降杆21的两端；移动块51的移动位移大于表面检测仪1的预设升降位移，表面检测仪1的预设升降位移为保证表面检测仪1移动至距离被测物表面6预设检测距离的升降位移。其弹性压紧部件5结构简单、占用空间小，成本低。

当移动块51沿升降杆21向下移动时，连接于移动块51下侧的弹性元件52压缩，位于移动块51上侧的弹性元件52拉伸，此时，升降杆21在两个弹性元件52的作用力下向下移动；由于移动块51的移动位移大于表面检测仪1的预设升降位移，当升降限位部件3与定位基准部件4限位配合时，移动块51将继续下移一定距离，此时，弹性元件52继续拉伸或压缩，以向升降杆21持续提供弹性压紧作用力。

同样的，当移动块51沿升降杆21向上移动时，连接于移动块51下侧的弹性元件52拉伸，位于移动块51上侧的弹性元件52压缩，此时，升降杆21在两个弹性元件52的作用力下向上移动；由于移动块51的移动位移大于表面检测仪1的预设升降位移，当升降限位部件3与定位基准部件4限位配合时，移动块51将继续上移一定距离，此时，弹性元件52继续拉伸或压缩，以向升降杆21持续提供弹性压紧作用力。

本发明的升降限位部件3在弹性压紧作用力下无多余的移动空间，从而使得升降限位部件3与定位基准部件4在检测时始终保持压紧贴合状态，保证了检测的可靠安全运行和检测结果的准确性。

本实施例中，弹性元件52为弹簧，弹簧套设于升降杆21上。在其他实施例中，弹性元件52的形式和设置位置只要能够提供升降驱动件2驱动作用力的结构均应在本发明的保护范围内，如弹性元件52也可为橡胶件，弹性元件52也可与升降驱动件2平行布置。

如图2至图4所示，移动块51连接一驱动电机53，驱动电机53驱动移动块51沿升降杆21的轴向移动。驱动电机53通过安装架7安装于定位基准部件4的上端部，其安装方便、结构简单，成本低；同时，定位基准部件4移动时，安装于定位基准部件4的升降驱动件2、弹性压紧部件5和表面检测仪1同步移动，实现表面检测装置的整体移动。

优选地，定位基准部件4包括定位套41和限位板42。其中，定位套41套设于表面检测仪1外，定位套41的底面贴合被测物表面6，定位套41在提供表面检测仪1的升降定位面的同时，可保护表面检测仪1、避免表面检测仪1发生损坏；限位板42固定于定位套41的顶端，限位板42设有通孔、以供表面检测仪1穿过。升降限位部件3包括定位杆31，定位杆31设于表面检测仪1的外周，其布局紧凑、占用空间小。

同时，定位杆31设有上挡部和下挡部，上挡部在达到表面检测仪1和被测物表面6间的预设最小检测距离时与限位板42上表面限位配合，下挡部在达到表面检测仪1和被测物表面6间的预设最大检测距离时与限位板42下表面限位配合。上挡部和下挡部的设置使得检测装置具有两组表面检测仪1与被测物表面6间的预设检测距离，表面检测装置可根据被测物的属性选择对应的预设检测距离，其操作方便、效率高，且调节精准性高。

本实施例中，上挡部下表面至限位板42上表面的初始设置距离为表面检测仪1和被测物表面6间的初始距离与表面检测仪1和被测物表面6间的预设最小检测距离的差值；下挡部的上表面至限位板42下表面的初始设置距离为表面检测仪1和被测物表面6间的预设最大检测距离与表面检测仪1和被测物表面6间的初始距离的差值。其有效保证了表面检测装置调节可精准调节至表面检测仪1与被测物表面6的两组预设检测距离，进一步保证了检测结果的准确性。

如图3和图4，上挡部为上挡环311，上挡环311设于定位杆31的外表面；下挡部为下限位块312，下限位块312可拆卸地设于定位杆31的底部，以方便定位杆31的拆装更换。同时，限位板42设有L形限位配合边421，L形限位配合边421在达到表面检测仪1和被测物表面6间的预设最大检测距离时与下限位块312限位配合，其结构简单、保证了表面检测仪1与限位板42的可靠有效限位。在其他实施例中，上挡部和下挡部的设置形式只要能够保证有效限位即可。

优选地，表面检测仪1的上端设有升降固定板11，升降驱动件2与升降固定板11连接。如图7所示，定位杆31设置为四组，四组定位杆31沿表面检测仪1的外周间隔布置，四组定位杆31安装于升降固定板11。其结构简单、安装拆卸方便。在其他实施例中，定位杆31的设置数量可根据实际情况进行调整，只要能够保证表面检测仪1与限位板42的可靠有效限位即可，如也可设置为两组、五组等等。

更优选地，被测物表面检测装置还包括弹性调节部件8，弹性调节部件8包括支撑座81和弹性调节件82。支撑座81与外部驱动件连接，定位基准部件4可轴向移动和周向转动地套设于支撑座81内；弹性调节件82设于定位基准部件4的外周，弹性调节件82呈压缩状连接于定位基准部件4与支撑座81之间，弹性调节件82在表面检测装置放置于被测物表面6前可有效支撑定位基准部件4。

同时，定位基准部件4与支撑座81间可相对运动，定位基准部件4与支撑座81之间连接弹性调节件82，使得定位基准部件4的定位套41在贴合被测物表面6时，呈压缩状的弹性调节部件8受到定位基准部件4向上的作用力而产生拉伸，此时，定位基准部件4与支撑座81之间为相对位置可调的软连接，其避免了定位基准部件4与支撑座81的连接处采用硬连接时易损坏的发生。尤其是在被测物表面6倾斜、非水平状态时，定位套41的底面无法同时贴合被测物表面6，此时，弹性调节件82可根据定位套41贴合被测物表面6的情况灵活调节定位基准部件4与支撑座81的相对位置，使得定位套41在不损坏部件的情况下可整体贴合被测物表面6，从而使定位基准部件4在不同被测物时均具有固定距离的定位面，保证了表面检测装置检测结果的准确性。

如图7所示，弹性调节件82为三个，三个弹性调节件82沿定位基准部件4的外周间隔布置，其布局紧凑、占用空间小。在其他实施例中，只要能够保证定位基准部件4有效支撑和可靠贴合被测物表面6的弹性调节件82的设置数量均应在本发明的保护范围内，如弹性调节件82也可设置为两个、四个等。

同时，各弹性调节件82设有检测件，检测件连接一控制器的输入端，控制器的输出端与升降驱动件2连接；当各检测件的检测值达到预设阈值时，控制器发出启动指令给升降驱动件2；检测件的检测值为定位基准部件4与被测物表面6接触时检测到的值；预设阈值可以根据实际情况（如检测件类型、被测物类型）进行设置，只要能够保证定位基准部件4与被测物表面6贴合即可，在此不做限定。检测件和控制器的设置可方便快速的检测出定位套41是否整体贴合被测物表面6，并达到自动控制表面检测仪1升降的目的，其操作方便、可靠性高。

优选地，支撑座81的远离定位基准部件4的一端设有连接外部驱动件（如机械臂）的连接部811。在表面检测装置检测时，机械臂带动支撑座81运动，支撑座81带动定位基准部件4和安装于定位基准部件4的升降驱动件2、弹性压紧部件5和表面检测仪1同步靠近被测物，使得被测物表面检测装置可自动、安全地放置于被测物位置，其操作方便、放置精准性高。

本实施例中，弹性调节件82为弹簧，检测件为拉力传感器。在其他实施例中，只要能够实现定位套41有效贴合被测物表面6的弹性元件52形式均应在本发明的保护范围内，只要能够有效检测弹性调节件82检测值变化的检测件形式均应在本发明的保护范围内，如弹性元件52也可为橡胶件，检测件也可为行程开关等等。

图8示出了本发明上述所述的被测物表面检测装置的检测方法，包括如下步骤：

1）根据被测物的类型选择对应的升降限位部件3和定位基准部件4，使表面检测仪1与被测物表面6的距离在升降限位部件3与定位基准部件4限位配合时达到预设检测距离；预设检测距离包括预设最小检测距离和预设最大检测距离；

2）放置被检测表面检测装置至被测物上方，使定位基准部件4的底面贴合被测物表面6；

3）启动升降驱动件2带动表面检测仪1升降，当弹性压紧部件5对升降驱动件2产生压紧作用力时，停止升降驱动件2动作，之后，启动表面检测仪1对被测物表面6进行检测。

本发明的被测物表面检测装置的检测方法同样具有上述优点，且检测方便、检测效率高。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (9)

1.一种被测物表面检测装置，包括位于被测物上方的表面检测仪，其特征在于，还包括升降驱动件、升降限位部件、定位基准部件和弹性压紧部件，其中，所述升降驱动件连接所述表面检测仪；所述定位基准部件的底面在检测时与所述被测物表面贴合；所述升降限位部件固定于所述表面检测仪、并在所述表面检测仪移动预设升降位移时与所述定位基准部件限位配合；所述弹性压紧部件与所述升降驱动件连接、并在所述表面检测仪与所述定位基准部件配合时向所述升降驱动件提供压紧作用力；所述定位基准部件包括套设于所述表面检测仪外的定位套，以及固定于定位套顶端的限位板，所述限位板设有供所述表面检测仪穿过的通孔；所述升降限位部件包括设于所述表面检测仪外周的定位杆，所述定位杆设有与所述限位板上表面配合的上挡部，以及与所述限位板下表面配合的下挡部。

2.根据权利要求1所述的被测物表面检测装置，其特征在于，所述升降驱动件为升降杆，所述弹性压紧部件包括套设于所述升降杆的移动块，以及两个设于所述升降杆移动行程上的弹性元件；两个所述弹性元件的一端均连接所述移动块、另一端分别连接于所述升降杆的两端；所述移动块的移动位移大于所述表面检测仪的预设升降位移。

3.根据权利要求2所述的被测物表面检测装置，其特征在于，所述移动块连接一驱动电机，所述驱动电机通过安装架安装于所述定位基准部件的上端部。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的被测物表面检测装置，其特征在于，所述上挡部下表面至所述限位板上表面的初始设置距离为所述表面检测仪和所述被测物表面间的初始距离与预设最小检测距离的差值；所述下挡部的上表面至所述限位板下表面的初始设置距离为所述表面检测仪和所述被测物表面间的预设最大检测距离与初始距离的差值。

5.根据权利要求1至3中任意一项所述的被测物表面检测装置，其特征在于，所述上挡部为设于定位杆外表面的上挡环；所述下挡部为设于定位杆底部的下限位块，所述限位板设有与所述下限位块限位配合的L形限位配合边。

6.根据权利要求1至3中任意一项所述的被测物表面检测装置，其特征在于，所述表面检测仪的上端设有升降固定板，所述升降驱动件与所述升降固定板连接；所述升降限位部件包括至少两个所述定位杆，所述定位杆沿所述表面检测仪的外周间隔布置、并安装于所述升降固定板。

7.根据权利要求1至3中任意一项所述的被测物表面检测装置，其特征在于，还包括保证所述定位基准部件贴合所述被测物表面的弹性调节部件，所述弹性调节部件包括支撑座和弹性调节件；所述支撑座与外部驱动件连接，所述定位基准部件可轴向移动和周向转动地套设于所述支撑座内；所述弹性调节件设于所述定位基准部件的外周、且呈压缩状连接于所述定位基准部件与所述支撑座之间。

8.根据权利要求7所述的被测物表面检测装置，其特征在于，所述弹性调节件至少为两个，所述弹性调节件沿所述定位基准部件的外周间隔布置；各所述弹性调节件设有检测所述定位基准部件的对应位置是否接触所述被测物表面的检测件，所述检测件连接一控制器的输入端，所述控制器的输出端与所述升降驱动件连接；当各所述检测件的检测值达到预设阈值时，所述控制器发出启动指令给所述升降驱动件；所述检测件的检测值为所述定位基准部件与所述被测物表面接触时检测到的值。

9.一种如权利要求1至8中任意一项所述的被测物表面检测装置的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）根据被测物的类型选择对应的升降限位部件和定位基准部件，使表面检测仪与被测物表面的距离在升降限位部件与定位基准部件限位配合时达到预设检测距离；

2）放置被检测表面检测装置至被测物上方，使定位基准部件的底面贴合被测物表面；

3）启动升降驱动件带动表面检测仪升降，当弹性压紧部件对升降驱动件产生压紧作用力时，停止升降驱动件动作，之后，启动表面检测仪对被测物表面进行检测。