CN208736375U - 一种用于混凝土裂缝断裂面粗糙度的激光扫描装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于混凝土裂缝断裂面粗糙度的激光扫描装置，属于混凝土裂缝形态测试技术领域。激光位移计A固定在伸臂上，处于混凝土试件上方，用于获取其裂缝断裂面各点的Z轴方向坐标值。激光位移计B固定在立柱上方，通过测量其与移动滑块的距离得到混凝土试件裂缝断裂面各点的X轴方向坐标值。借助预先编制的扫描路径获得混凝土试件裂缝断裂面各点的Y轴方向坐标值。将激光扫描装置所获取的各点的X、Y、Z轴坐标值信息传输至数据采集装置和计算机，并用上述各点坐标值重构出混凝土裂缝断裂面三维图像，并得到混凝土裂缝断裂面粗糙度；本实用新型结构简单，操作方便，精度较高，可用于混凝土裂缝断裂面形态的测试评价。
Description
技术领域
本实用新型属于混凝土裂缝断裂面形态测试技术领域，涉及一种混凝土裂缝断裂面扫描装置。
背景技术
混凝土结构在正常使用阶段是带裂缝工作的，裂缝的出现显著降低了混凝土结构的耐久性。抗渗性能是评价混凝土结构耐久性能的重要指标之一，裂缝断裂面粗糙度对其渗透性有重要影响。
国内外学者对混凝土裂缝形态进行了一定的研究，且多为定性描述混凝土结构表面裂缝的二维曲折度，缺乏混凝土裂缝断裂面粗糙度的定量测试方法。由于缺乏裂缝断裂面坐标采集装置，工程技术人员无法定量分析断裂面粗糙度对混凝土渗透性的影响。
实用新型内容
针对现有技术存在的问题，本实用新型针对混凝土裂缝形态(裂缝断裂面粗糙度)的测试要求，开发出一种简易可行的混凝土裂缝断裂面粗糙度的激光扫描装置。
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是：
一种用于测量混凝土裂缝断裂面粗糙度的激光扫描装置，其特征在于，所述的激光扫描装置包括计算机1、数据采集装置2、激光扫描仪控制装置3、激光扫描仪4、激光位移计A5、激光位移计B6、电机A7、电机B8、横梁A9、移动滑块10、立柱A11、立柱B12、横梁B13、工作平台14、丝杠A15、丝杠B16、台钳17、螺栓18、伸臂19、水准泡A20、水准泡B21、水准泡C22、调平脚23、混凝土试件24。
所述的激光位移计A5固定在伸臂19上，伸臂19可以在水平和垂直方向的一定范围内进行调整，使激光位移计A5处于混凝土试件上方，激光位移计A5用于获取混凝土试件裂缝断裂面各点的Z方向的坐标值。激光位移计A5上设有水准泡A20，通过水准泡A20调平激光位移计A5。所述的伸臂19固定在移动滑块10上，移动滑块10嵌套在横梁A9内部的丝杠B16上，丝杠B16与电机A7连接，由激光扫描仪控制装置3控制电机A7运转，使移动滑块10能够沿丝杠B16在X方向上滑动，进而带动伸臂19沿X方向水平移动；所述的横梁A9固定在立柱A11和立柱B12的上部，立柱A11和立柱B12固定在横梁B13两端；根据混凝土试件的高度，通过伸臂19调整激光位移计A5的位置，对不同尺寸的试件进行裂缝断裂面的扫描；
所述的激光位移计B6固定在立柱B12的上方，通过测量其与移动滑块10的距离得到被扫描混凝土试件裂缝断裂面各点的X轴方向的坐标值；
所述的横梁A9、立柱A11、横梁B13和立柱B12通过螺栓连接形成框架结构，横梁B13嵌套在丝杠A15上，丝杠A15位于工作平台14内且与电机B8连接，通过电机B8的运转带动丝杠A15，从而实现框架结构Y方向的运动，Y轴方向的坐标值通过预先编制的扫描路径获得。
所述的台钳17通过螺栓18固定在工作平台14上，用于固定混凝土试件24；所述的水准泡B21位于工作平台14的侧面，水准泡C22位于工作平台14的正面。所述的工作平台14下设有四个调平脚23，在进行混凝土试件扫描之前根据水准泡B21和水准泡C22进行调平。
所述的计算机1通过激光扫描仪控制装置3控制激光扫描仪4，激光位移计A5与激光位移计B6将扫描的坐标信息传输至数据采集装置2，并存储于计算机1内，以获得混凝土试件断裂面的三维图像，并得到混凝土裂缝断裂面粗糙度。
本实用新型装置使用时的方法与步骤如下：
第一步，进行混凝土试件裂缝断裂面扫描试验前，通过调平脚23、水准泡B21和水准泡C22将工作平台14调平，用螺栓18将台钳17固定在工作平台14上，将混凝土试件裂缝断裂面朝上固定在台钳17上。
第二步，开启计算机1、数据采集装置2、激光扫描仪控制装置3和激光扫描仪4，调整移动滑块10和伸臂19使激光位移计A 5置于混凝土试件扫描区域起始扫描点的正上方，通过水准泡A20调平激光位移计A 5，使激光位移计A5测量方向与工作平台14垂直。
第三步，将预先设置好的扫描路径代码输入计算机1并启动，激光扫描仪4按照预先设置的扫描路径进行扫描。数据采集装置2实时采集由激光位移计A5和激光位移计B6获取的混凝土裂缝断裂面各点的坐标值信息并存储到计算机1中。
第四步，扫描结束后，计算机1将所获得的混凝土试件裂缝断裂面各点坐标值重构出混凝土裂缝断裂面三维图像，并得到混凝土裂缝断裂面粗糙度。
本实用新型的效果和益处是：本实用新型结构简单，操作方便，且具有较高的试验精度，可用于实验室混凝土裂缝断裂面形态的测试评价。
附图说明：
图1是混凝土裂缝断裂面激光扫描装置立面图；
图2是混凝土裂缝断裂面激光扫描仪侧视图；
图3是混凝土裂缝断裂面激光扫描仪正视图；
图中：1计算机；2数据采集装置；3激光扫描仪控制装置；4激光扫描仪；5激光位移计A；6激光位移计B；7电机A；8电机B；9横梁A；10移动滑块；11立柱A；12立柱B；13横梁B；14工作平台；15丝杠A；16丝杠B；17台钳；18螺栓；19伸臂；20水准泡A；21水准泡B；22水准泡C；23调平脚；24混凝土试件。
具体实施方式
以下结合技术方案和附图详细叙述本实用新型的具体实施步骤。
一种用于测量混凝土裂缝断裂面粗糙度的激光扫描装置，包括计算机1、数据采集装置2、激光扫描仪控制装置3、激光扫描仪4、激光位移计A5、激光位移计B6、电机A7、电机B8、横梁A9、移动滑块10、立柱A11、立柱B12、横梁B13、工作平台14、丝杠A15、丝杠B16、台钳17、螺栓18、伸臂19、水准泡A20、水准泡B21、水准泡C22、调平脚23、混凝土试件24。
计算机1通过激光扫描仪控制装置3控制激光扫描仪4上的电机A7和电机B8，电机A7与横梁A9内部的丝杠B16连接，移动滑块10嵌套于丝杠B16上，伸臂19固定于移动滑块10上，激光位移计A5固定于伸臂19上，激光位移计B6固定于立柱B12上，运转电机A7控制移动滑块10带动伸臂19和激光位移计A5在X轴方向移动；电机B8与横梁B13内部的丝杠A15相连，由横梁A9、立柱A11、横梁B13和立柱B12螺栓连接形成框架结构嵌套于丝杠A15上，运转电机B8控制框架结构在Y轴方向移动；
通过四个调平脚23、水准泡B21和水准泡C22将工作平台14调平，台钳17通过螺栓18固定于工作平台14，将混凝土试件24裂缝断裂面朝上固定于台钳17上；采用伸臂19和水准泡A20调节激光位移计A5。
激光位移计A5测量其至混凝土试件裂缝断裂面各点的距离，获取混凝土试件裂缝断裂面各点Z方向的坐标值；激光位移计B6测量其至移动滑块10的距离，获得混凝土试件裂缝断裂面各点的X方向的坐标值；计算机1根据预先设定的扫描路径自动生成Y轴方向的坐标值。
激光位移计A5与激光位移计B6将扫描的坐标信息传输至数据采集装置2，并存储于计算机1内，以获得混凝土断裂面三维图像，并得到混凝土裂缝断裂面粗糙度。
上述一种用于混凝土裂缝断裂面粗糙度的激光扫描装置的使用方法，包括以下步骤：
步骤1.根据图1，将计算机1与激光扫描仪控制装置3连接，将激光扫描仪控制装置3与激光扫描仪4连接，将计算机1与数据采集装置2连接，将数据采集装置2分别与激光位移计A5和激光位移计B6连接。
步骤2.工作平台14通过调平脚23调平后，将台钳17用螺栓18固定在工作平台14上。
步骤3.激光位移计A5固定在伸臂19上，激光位移计B6固定在立柱B12上。
步骤4.将混凝土试件24固定在台钳17上，利用移动滑块10和悬臂19调整激光位移计A5至扫描路径起始位置，根据水准泡A20调平激光位移计A5。
步骤5.启动程序，激光扫描仪按照预先设置的扫描路径对混凝土试件的裂缝断裂面进行扫描。
步骤6.扫描结束后，计算机1将所获得的混凝土裂缝断裂面各点坐标值重构出混凝土试件裂缝断裂面三维图像，并得到混凝土裂缝断裂面粗糙度。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的实施方式，但并不能因此而理解为对本实用新型专利的范围的限制，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干改进，这些均属于本实用新型的保护范围。
Claims (1)
1.一种用于混凝土裂缝断裂面粗糙度的激光扫描装置，其特征在于，所述的激光扫描装置包括计算机(1)、数据采集装置(2)、激光扫描仪控制装置(3)、激光扫描仪(4)、激光位移计A(5)、激光位移计B(6)、电机A(7)、电机B(8)、横梁A(9)、移动滑块(10)、立柱A(11)、立柱B(12)、横梁B(13)、工作平台(14)、丝杠A(15)、丝杠B(16)、台钳(17)、螺栓(18)、伸臂(19)、水准泡A(20)、水准泡B(21)、水准泡C(22)、调平脚(23)、混凝土试件(24)；
所述的激光位移计A(5)固定在伸臂(19)上，伸臂(19)可以在水平和垂直方向调整，使激光位移计A(5)处于混凝土试件上方，激光位移计A(5)用于获取混凝土试件裂缝断裂面各点的Z方向坐标值；激光位移计A(5)上设有水准泡A(20)，通过水准泡A(20)调平激光位移计A(5)；所述的伸臂(19)固定在移动滑块(10)上，移动滑块(10)嵌套在横梁A(9)内部的丝杠B(16)上，丝杠B(16)与电机A(7)连接，由激光扫描仪控制装置(3)控制电机A(7)运转，使移动滑块(10)能够沿丝杠B(16)在X方向上滑动，进而带动伸臂(19)沿X方向水平移动；所述的横梁A(9)固定在立柱A(11)和立柱B(12)的上部，立柱A(11)和立柱B(12)固定在横梁B(13)两端；
所述的激光位移计B(6)固定在立柱B(12)的上方，位于横梁A(9)上部，通过测量其与移动滑块(10)的距离得到被扫描混凝土试件裂缝断裂面各点的X轴方向坐标值；
所述的横梁A(9)、立柱A(11)、横梁(13)和立柱B(12)通过螺栓连接形成框架结构，横梁B (13)嵌套在丝杠A(15)上，丝杠A(15)位于工作平台(14)内且与电机B(8)连接，通过电机B(8)的运转带动丝杠A(15)，从而实现框架结构Y方向的运动，进而得到Y轴方向的坐标值；
所述的台钳(17)固定在工作平台(14)上，用于固定混凝土试件(24)，工作平台(14)下设有调平脚(23)，通过水准泡B(21)和水准泡C(22)对工作平台(14)进行调平；
根据混凝土试件(24)的高度，通过伸臂(19)调整激光位移计A(5)的位置，对不同尺寸的试件进行裂缝断裂面的扫描；计算机(1)通过激光扫描仪控制装置(3)控制激光扫描仪(4)，激光位移计A(5)与激光位移计B(6)将扫描的坐标信息传输至数据采集装置(2)，并存储于计算机(1)内，获得混凝土试件断裂面的三维图像，并得到混凝土裂缝断裂面粗糙度。
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| CN108895992A (zh) * | 2018-09-03 | 2018-11-27 | 大连理工大学 | 一种用于混凝土裂缝断裂面粗糙度的激光扫描装置及使用方法 |
| CN113218346A (zh) * | 2021-04-13 | 2021-08-06 | 巨轮(广州)智能装备有限公司 | 一种测量装置 |
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