CN217179509U - 一种喷射混凝土厚度检测设备 - Google Patents

Abstract

一种喷射混凝土厚度检测设备，包括电源开关、充电插座、蓄电池，还具有探测机构、联动机构、定位机构和检测电路、提示电路；探测机构包括安装在一起的活动杆、外套管和限位板，联动机构包括安装在一起的齿条板、多级减速齿轮、可调电阻，定位机构包括安装在一起的弹簧、导管、拉杆，电源开关、充电插座、蓄电池和检测电路、提示电路安装在元件盒并和可调电阻电性连接。本新型检测电路会自动对混凝土深度进行检测，当混凝土的深度没有达到检测人员设定的深度时，提示电路的蜂鸣器会得电发声提示检测人员，此刻通过观察电压表显示的数字能直观了解混凝土喷射的深度，本新型给检测人员带来了便利，提高了检测效率，且保证了检测结果。

Description

一种喷射混凝土厚度检测设备

技术领域

本实用新型涉及隧道等施工使用的质量检测机构技术领域，特别是一种喷射混凝土厚度检测设备。

背景技术

混凝土喷射机(shotcrete machine ，concrete sprayer) 是利用压缩空气将混凝土沿管道连续输送，并喷射到施工面上去的装置，广泛用于地下工程、井巷、隧道、涵洞等的衬砌施工等。

实际施工后，为了保证混凝土喷射后的质量，需要对喷射混凝土的深度进行检测，现有技术中，一般都是通过人为方式在各需要的检测点用金属手动钻杆等在相应区域钻孔，然后用测量工具（比如卷尺等）测量喷射的混凝土厚度；上述方式由于钻孔和测量分为两个步骤，操作过程相对较为繁琐，会给检测人员带来不便，且不利于提高检测效率，相应的增加了检测成本。还有就是，现有的检测方式由于需要检测人员具体读数了解喷射的混凝土厚度，这样当工作人员因各种原因（比如工作不负责、现场光线不好等等不一而论），没有看清楚测量工具读数时，会对正常检测工作带来不利影响，也存在一定的安全隐患（比如要求喷射的混凝土厚度为20厘米，而实际相应处只是喷射了10厘米厚度的混凝土，会对相关区域的整体结构带来不利影响，因此也就存在安全隐患）。综上所述，提供一种钻孔和测量一次完成，且能直观提示检测点位混凝土厚度质量是否合格的检测设备显得尤为必要。

实用新型内容

为了克服现有喷射混凝土使用的厚度检测设备因结构所限，存在操作过程相对繁琐，会给检测人员带来不便，不利于提高检测效率，相应增加了检测成本的弊端，本实用新型提供了在相关机构及电路共同作用下，一次就能完成钻孔和测量，且测量前能方便调节设定检测区域的混凝土厚度探测阈值，检测中不但能通过数字提示喷射混凝土的厚度，且如果混凝土厚度质量不合格时能及时通过报警声提示检测人员，由此实现给检测人员带来了便利，提高了检测效率，且尽可能保证了检测效果目地的一种喷射混凝土厚度检测设备。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种喷射混凝土厚度检测设备，包括电源开关、充电插座、蓄电池，其特征在于还具有探测机构、联动机构、定位机构和检测电路、提示电路；所述探测机构包括活动杆、外套管和限位板，外套管的上端安装有操作杆，电源开关安装在操作杆一侧下，活动杆套在外套管内，外套管的一侧端上部有导向槽，活动杆一侧端安装有导向杆、且导向杆经由导向槽向外套管外侧引出；所述限位板安装在外套管下端外；所述联动机构包括齿条板、多级减速齿轮、可调电阻，齿条板安装在导向杆侧端，多只减速齿轮转动安装在齿轮箱内部，其中一只减速齿轮的轴杆和可调电阻的调节手柄安装在一起；所述定位机构包括弹簧、导管、拉杆，外套管上另一侧有限位孔，导管一侧安装在限位孔的外侧，拉杆安装有限位圈，弹簧套在限位圈的侧端，拉杆位于导管内，导管另一侧安装有导向板，拉杆的侧端位于导向板外；所述电源开关、充电插座、蓄电池和检测电路、提示电路安装在元件盒，元件盒安装在外套管外侧端；所述控制电路信号输出端和提示电路信号输入端电性连接；所述探测机构的信号输出端电性串联在检测电路的两个信号输入端之间,且探测机构的信号输出端和提示电路的信号输入端电性连接。

进一步地，所述活动杆的下端是尖锥形结构，导向槽的高度大于喷射混凝土最大喷射厚度。

进一步地，所述活动杆在导向杆位于导向槽内上止点时，下端和外套管、限位板的高度持平。

进一步地，所述齿条板及多只减速齿轮之间互相啮合。

进一步地，所述导向杆位于导向槽上止点时，拉杆的一端位于定位孔内。

进一步地，所述检测电路包括电性连接的运放集成电路、可调电阻、电阻，运放集成电路正极电源输入端和可调电阻一端、第一只电阻一端连接，第一只电阻另一端和第二只电阻一端、运放集成电路的同相输入端连接，运放集成电路的反向输入端和第三只电阻一端连接，第三只电阻另一端和可调电阻另一端连接。

进一步地，所述提示电路包括电性连接的电阻、蜂鸣器、可调电阻、电压表、NPN三极管，可调电阻一端和电压表正极电源输入端连接，电压表负极电源输入端和NPN三极管发射极连接，电阻一端和NPN三极管基极连接，NPN三极管集电极和蜂鸣器负极电源输入端连接。

本实用新型有益效果是：本实用新型检测喷射后混凝土时，双手握住操作杆，就可把限位盘接触隧道或其他结构表面，检测人员手指勾动电源开关使其打开、然后插入活动杆，这样检测电路会自动对混凝土深度进行检测，当混凝土的深度达到了检测人员设定的深度时，那么提示电路的蜂鸣器不会得电发声，当混凝土的深度没有达到检测人员设定的深度时，那么提示电路的蜂鸣器会得电发声提示检测人员，此刻通过观察电压表显示的数字能直观了解混凝土喷射的深度，本新型给检测人员带来了便利，提高了检测效率，且保证了检测结果。基于上述，所以本实用新型具有好的应用前景。

附图说明

以下结合附图和实施例将本实用新型做进一步说明。

图1是本实用新型整体结构示意图。

图2是本实用新型局部放大结构示意图。

图3是本实用新型电路图。

具体实施方式

图1、2、3所示，一种喷射混凝土厚度检测设备，包括电源开关S1、充电插座CZ、蓄电池G，还具有探测机构、联动机构、定位机构和检测电路1、提示电路2；所述探测机构包括活动杆3、外套管4和限位板，外套管4的上端横向焊接有一只操作杆41，电源开关S1安装在操作杆41的右下端且其按钮朝下，活动杆3（外径小于外套管4内径1毫米）由上至下套在外套管4内，外套管4的右侧端上部有一道由上至下分布的开口槽作为导向槽43，活动杆3的右端中部横向焊接有一只导向杆31、且导向杆31经由导向槽43向外套管4外侧右端引出；所述外套管4下部的外侧分布有外螺纹42，限位板包括内螺纹调节管61和限位盘62，限位盘62中部开孔焊接在调节管下部外侧端，调节管61经内螺纹旋入外套管4外螺纹安装在外套管4下端外；所述联动机构包括齿条板71、减速齿轮72和齿轮箱73、可调电阻RP1，齿条板71垂直分布下端焊接在导向杆31右侧端（位于导向槽43右外侧），减速齿轮72有三只，其中两只减速齿轮72具有减速大齿轮和减速小齿轮，三只减速齿轮72由左至右安装在齿轮箱73内部，齿轮箱73安装在外套管的导向槽43外侧端，其中两只减速齿轮72的前后端轴杆分别转动套在齿轮箱73的左部中部前后端轴孔内，第三只减速齿轮72的前端轴杆和可调电阻RP1的调节手柄焊接在一起，第三只减速齿轮72的后端轴杆转动套在齿轮箱73后右端的轴孔内；所述齿轮箱73的左上端有个开口74，齿条板71上端位于开口74内且开口74的内径大于齿条板71的外径；所述定位机构包括弹簧81、导管82、拉杆83，外套管4位于导向槽的左侧有一个和外导管内互通的限位孔，导管82横向焊接在限位孔的外左侧，拉杆的中部焊接有一个限位圈85，弹簧81套在限位圈84的左侧端，拉杆横向位于导管82内，导管82左侧焊接有一只中部具有导向孔的密封板，拉杆83左端经由导向孔向左外引出，拉杆最左侧焊接有一只拉手86，活动杆位于导向杆31的左侧有一个定位孔32；所述电源开关S1、充电插座CZ、蓄电池G和检测电路1、提示电路2安装在一个元件盒9内侧端的电源板上，元件盒9安装在外套管的导向槽43右外侧端，齿轮箱72位于元件盒内上端，且齿条板71上端经由元件盒9左上端开口向外引出。

图1、2、3所示，活动杆3的下端是尖锥形结构，导向槽43的高度大于喷射混凝土最大喷射厚度，活动杆3在导向杆31位于导向槽43内上止点时，下端和外套管4、限位板62的高度持平。齿条板71的右端直齿和第一只减速齿轮72的大齿轮啮合，第一只减速齿轮72的小齿轮和第二只减速齿轮72的大齿轮啮合，第二只减速齿轮72的小齿轮和第三只齿轮72啮合，第一只减速齿轮72和第二只减速齿轮72的小齿轮齿数一致，第一只减速齿轮72的大齿轮齿数小于第二只减速齿轮72的大齿轮齿数，第二只减速齿轮72的大齿轮齿数小于第三只齿轮72的齿数。导向杆31位于导向槽43上止点时，在弹簧81的弹性作用力下拉杆的右端位于定位孔32内。蓄电池G是型号12V/2Ah的锂蓄电池，充电插座CZ是同轴电源插座、其插孔位于元件盒9前下左端开孔外，电源开关S1是按钮式常开触点电源开关。检测电路包括经电路板布线连接的运放集成电路A、可调电阻RP、电阻R2、R3、R4，运放集成电路A正极电源输入端4脚和可调电阻RP一端、第一只电阻R3一端连接，第一只电阻R3另一端和第二只电阻R4一端、运放集成电路A的同相输入端3脚连接，运放集成电路A的反向输入端2脚和第三只电阻R2一端连接，第三只电阻R2另一端和可调电阻RP另一端连接，可调电阻RP的调节手柄位于元件盒9前下端中部开孔外、且调节手柄侧端标记有连续的数字，代表喷射的混凝土厚度(比如1-40，代表混凝土喷射厚度1-40厘米之间）。

图1、2、3所示，提示电路包括经电路板布线连接的电阻R5、蜂鸣器B、可调电阻RP2、液晶显示电压表V、NPN三极管Q1，电压表V的显示界面位于元件盒8前下右端开孔外，可调电阻RP2一端和电压表V正极电源输入端连接，电压表V负极电源输入端和NPN三极管Q1发射极连接，电阻R5一端和NPN三极管Q1基极连接，NPN三极管Q1集电极和蜂鸣器B负极电源输入端连接。

图1、2、3所示，蓄电池G两极和充电插座CZ两端分别经导线连接（蓄电池G无电时可把外部12V电源充电器插头插入充电插座CZ内，为蓄电池G充电），蓄电池G正极和电源开关S1一端经导线连接，电源开关S1另一端、蓄电池G1负极和检测电路的电源输入端电阻R3一端及运放集成电路A的7脚、提示电路的电源输入端蜂鸣器B正极电源输入端及NPN三极管Q1发射极分别经导线连接；控制电路信号输出端运放集成电路A的输出端1脚和提示电路信号输入端电阻R5另一端经导线连接，探测机构的信号输出端可调电阻RP1的两个接线端经导线串联在检测电路的两个信号输入端可调电阻RP另一端及运放集成电路A的7脚之间；探测机构的信号输出端可调电阻RP1一端和提示电路的信号输入端可调电阻RP2另一端经导线连接。

图1、2、3所示，本新型根据需要检测人员通过用手顺时针或逆时针旋转调节管61，能调节限位盘62位于外套管4下的高度，方便后续检测喷射混凝土深度使用（检测时保证限位盘62下端和外套管4下端高度一致，不使用时，限位盘向上调节能方便收纳及防止限位盘62脱落，实际生产中也可将限位盘62焊接死）。本实用新型检测时，检测人员双手握住操作杆41，把限位盘62顶在需要检测区域混凝土上，顶稳后，工作人员左手向外拉动拉手86，于是拉杆83经限位圈85克服弹簧81弹性作用力向左运动其右部和活动杆的定位孔32分离，与此同时检测人员另一手稍微用力将活动杆3下压（相对位置，如果检测混凝土处于一定高度，那就是推动），这样，定位孔和拉杆错开位置，此刻检测人员可双手推动活动杆3运动，活动杆3（下端0.5厘米高度的尖锥形利于进入混凝土内）插入未干燥凝结的混凝土内，活动杆3插到结构处后（也即是混凝土的内下端），使用者明显感觉手部阻力很大，就可开始检测混凝土喷射厚度。实际情况下，拉杆运动进入混凝土的过程中，导向杆31带动齿条板71（高度大于导向槽高度2厘米）向下运动，齿条板71带动第一只减速齿轮72逆时针转动，第一只减速齿轮72经其小齿轮带动第二只减速齿轮的大齿轮72的大齿减速增加扭矩顺时针转动，第二只减速齿轮72的小齿轮带动第三只减速齿轮72减速增加扭矩逆时针转动，第三只减速齿轮72带动可调电阻RP1的手柄逆时针转动，于是其电阻值逐渐变大（导向杆31沿导向槽上止点运动到下止点时，可调电阻RP1的调节手柄转动角度少于360度），喷射的混凝土厚度越大，可调电阻RP1调节手柄转动角度越大、其电阻值相对越大，反之相对小。检测完毕后，检测人员一手上提活动杆、另一手握住外套管，活动杆向上运动到位后，在弹簧81弹性作用力下、拉杆83右端进入定位孔32内，为检测下一个点位做好准备。

图1、2、3所示，实际检测中，活动杆3插到结构处后使用者明显感觉手部阻力很大，开始检测混凝土喷射厚度测量时，右手手指钩住电源开关S1的按钮，于是电源开关S1内部触点闭合，这样检测电路和提示电路得电工作。当检测区域的混凝土厚度达到检测人员经可调电阻RP设定的厚度时（后文介绍原理），也就是活动杆3进入混凝土内的深度相对大和结构表面处接触，那么可调电阻RP1的电阻值相对大、和可调电阻RP之间分压相对大，进入运放集成电路A的反向输入端2脚电压大于同相输入端3脚电压（由电阻R3、R4分压而得，设定为略高于6V），那么运放集成电路A的1脚无输出，后级的蜂鸣器B不会得电，代表现场喷射的混凝土厚度足够。当检测区域的混凝土厚度没有达到检测人员经可调电阻RP设定的厚度时，也就是活动杆3进入混凝土内的深度相对小、没有和结构表面处接触，那么可调电阻RP1的电阻值相对小、和可调电阻RP之间分压相对小，经电阻R2降压限流进入运放集成电路A的反向输入端2脚电压低于同相输入端3脚电压，那么运放集成电路的1脚输出高电平经电阻R5降压限流进入NPN三极管Q1基极，NPN三极管Q1导通集电极输出低电平进入蜂鸣器B负极电源输入端，于是，蜂鸣器B会得电发出响亮提示声音、代表现场喷射的混凝土厚度不够（直到手离开电源开关S1、检测电路和提示电路失电为止）。本新型中，当检测人员把可调电阻RP的手柄向左调节时，可调电阻RP的电阻值变大，那么后续和可调电阻RP1分压变大，实际检测中活动杆3插入混凝土内深度相对大时，运放集成电路A的1脚才会输出高电平，进而蜂鸣器B发声；当检测人员把可调电阻RP的手柄向右调节时，可调电阻RP的电阻值变小，那么后续和可调电阻RP1分压变小，实际检测中活动杆3插入混凝土内深度相对小时，运放集成电路A的1脚就会输出高电平，进而蜂鸣器B发声；通过上述，本新型经调节可调电阻RP的不同电阻值就能设定在需要的混凝土深度时报警提示（比如可调电阻RP的调节手柄对准的数字是20，那么实际检测时，如果喷射的混凝土厚度少于20厘米时，蜂鸣器B就会报警发声）。生产前，技术人员把活动杆3插入设定的深度混凝土内（比如40厘米），然后技术人员反复调节可调电阻RP的电阻值，当刚好调节到蜂鸣器B发声后、略微把可调电阻RP的电阻值调节大，蜂鸣器B停止发声，那么实际生产就可在该处的元件盒前侧标注印制40数字；然后技术人员把活动杆3归位下端和外套管4下端高度持平，接着技术人员反复调节可调电阻RP的电阻值，当刚好调节到蜂鸣器B发声后略微把可调电阻RP的电阻值调节大，蜂鸣器B停止发声，那么实际生产就可在该处的元件盒前侧印制0数字；最后在0-40之间印制连续的数字就可到达实际需要（后续批量生产可直接在元件盒处印制，不需要反复标注）。实际应用中，可调电阻RP的电阻值比如对准18，那么后续检测混凝土厚度小于18厘米时，蜂鸣器B就会报警发声。

图1、2、3所示，检测电路检测混凝土深度可调电阻RP1的电阻值发生变化时，动态变化的电源信号会经可调电阻RP2降压限流进入电压表V的正极电源输入端，于是，电压表V会得电显示实际的电压值，该电压值就是混凝土的厚度，当混凝土厚度相对大、经可调电阻RP分压再经可调电阻RP2降压限流的电压相对大、电压表V的电压显示数字相对大（混凝土厚度大），当混凝土厚度相对小时电压表V的电压显示数字相对小（混凝土厚度小），这样，检测人员通过观察电压表V的电压数字就能直观了解喷射的混凝土厚度。本新型生产时，技术人员把活动杆3插入设定的深度混凝土内（比如40厘米），然后技术人员反复调节可调电阻RP2的电阻值，当刚好调节到电压表V显示的数字是4.0时，可调电阻RP2的电阻值就调节到位（测量可调电阻RP2的此时电阻值，后续批量生产前可直接将可调电阻RP2的电阻值调节到位，不需要再进行测量）。本新型给检测人员带来了便利，提高了检测效率，且保证了检测结果。基于上述，所以本实用新型具有好的应用前景。

图3中，电阻R2、R3、R4、R5阻值分别是100Ω、5K、5.1K、1K；可调电阻RP、RP1规格是47K（调节到21K）、47K；NPN三极管Q1型号是9013；蜂鸣器B是型号SF12V的有源连续声蜂鸣报警器成品；可调电阻RP2规格是2M（调节到1.3M）；电压表V是量程24V的液晶电压显示表；运放集成电路A型号是UA741。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征及本实用新型的优点，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种喷射混凝土厚度检测设备，包括电源开关、充电插座、蓄电池，其特征在于还具有探测机构、联动机构、定位机构和检测电路、提示电路；所述探测机构包括活动杆、外套管和限位板，外套管的上端安装有操作杆，电源开关安装在操作杆一侧下，活动杆套在外套管内，外套管的一侧端上部有导向槽，活动杆一侧端安装有导向杆、且导向杆经由导向槽向外套管外侧引出；所述限位板安装在外套管下端外；所述联动机构包括齿条板、多级减速齿轮、可调电阻，齿条板安装在导向杆侧端，多只减速齿轮转动安装在齿轮箱内部，其中一只减速齿轮的轴杆和可调电阻的调节手柄安装在一起；所述定位机构包括弹簧、导管、拉杆，外套管上另一侧有限位孔，导管一侧安装在限位孔的外侧，拉杆的安装有限位圈，弹簧套在限位圈的侧端，拉杆位于导管内，导管另一侧安装有导向板，拉杆的侧端位于导向板外；所述电源开关、充电插座、蓄电池和检测电路、提示电路安装在元件盒，元件盒安装在外套管外侧端；控制电路信号输出端和提示电路信号输入端电性连接；所述探测机构的信号输出端电性串联在检测电路的两个信号输入端之间，探测机构的信号输出端和提示电路的信号输入端电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种喷射混凝土厚度检测设备，其特征在于，活动杆的下端是尖锥形结构，导向槽的高度大于喷射混凝土最大喷射厚度。

3.根据权利要求1所述的一种喷射混凝土厚度检测设备，其特征在于，活动杆在导向杆位于导向槽内上止点时，下端和外套管、限位板的高度持平。

4.根据权利要求1所述的一种喷射混凝土厚度检测设备，其特征在于，齿条板及多只减速齿轮之间互相啮合。

5.根据权利要求1所述的一种喷射混凝土厚度检测设备，其特征在于，导向杆位于导向槽上止点时，拉杆的右端位于定位孔内。

6.根据权利要求1所述的一种喷射混凝土厚度检测设备，其特征在于，检测电路包括电性连接的运放集成电路、可调电阻、电阻，运放集成电路正极电源输入端和可调电阻一端、第一只电阻一端连接，第一只电阻另一端和第二只电阻一端、运放集成电路的同相输入端连接，运放集成电路的反向输入端和第三只电阻一端连接，第三只电阻另一端和可调电阻另一端连接。

7.根据权利要求1所述的一种喷射混凝土厚度检测设备，其特征在于，提示电路包括电性连接的电阻、蜂鸣器、可调电阻、电压表、NPN三极管，可调电阻一端和电压表正极电源输入端连接，电压表负极电源输入端和NPN三极管发射极连接，电阻一端和NPN三极管基极连接，NPN三极管集电极和蜂鸣器负极电源输入端连接。

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