CN219830541U - 一种混凝土空心板检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种混凝土空心板检测设备，包括重锤、导向件、载荷位移传感器、支架和采集分析主机，所述支架底板水平放置在需要检测的混凝土空心板顶面上，所述重锤通过竖直设置的所述导向件可滑动安装在所述支架上，所述载荷位移传感器位于所述导向件的底部且承受所述重锤自由落体的冲击并传递给所述支架底板和所述混凝土空心板顶面；所述载荷位移传感器线缆连接到所述采集分析主机输入端子排上。本实用新型还公开了一种混凝土空心板检测方法，应用所述混凝土空心板检测设备进行测试。本实用新型混凝土空心板检测设备，机械化检测，节省了检测时间，提高工作效率。

Description

一种混凝土空心板检测设备

技术领域

本实用新型涉及混凝土空心板检测技术领域，尤其涉及一种混凝土空心板检测设备。

背景技术

在国内建筑发展历史中，由于经济及技术上的条件限制，20世纪50年代～70年代末，国内大量房屋楼板采用了预应力混凝土空心板，每年产量达1000万立方米以上。

这些预应力混凝土空心板在多年使用过程中可能出现钢筋锈蚀、锈断、混凝土开裂等缺陷，严重影响承载力，尤其是屋面板或卫生间、厨房部位的预应力混凝土空心板，多地也出现了预应力混凝土空心板突然垮塌的事故，危害人民群众的生命和财产安全。

现有技术中对预应力混凝土空心板承载力的检测方法为楼板静载法。该方法存在的问题有：

1、试验时间长：静荷载的施加通过楼板表面堆荷的逐步增加实现，堆荷由人工完成，每一步堆荷完成后记录数据，直至全部荷载加载完毕。过程需要1～2个小时。

2、准备、恢复时间长：堆载的配重部分需人工搬运至指定位置，试验完毕后还需人工清理运出，费时费力费工，前期准备及后期清运需1～2天。

3、准备工作繁琐：试验开始前，需试验人员在试验板下布置仪器并调试，布置好后按照加载方案逐级人工加载配重，完全手工操作，不能实现自动化。

4、荷载成本高：现场需提供水、混凝土块、沙袋等载荷物，污染环境，不具备节约环保的特性，增加荷载成本。

随着国内房屋检测鉴定的发展需要，如何通过快速、简捷的检测技术的发现这一潜在的安全隐患迫在眉睫。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种混凝土空心板检测设备，机械化检测，节省了检测时间，提高工作效率。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型一种混凝土空心板检测设备，包括重锤、导向件、载荷位移传感器、支架和采集分析主机，所述支架底板水平放置在需要检测的混凝土空心板顶面上，所述重锤通过竖直设置的所述导向件可滑动安装在所述支架上，所述载荷位移传感器位于所述导向件的底部且承受所述重锤自由落体的冲击并传递给所述支架底板和所述混凝土空心板顶面；所述载荷位移传感器线缆连接到所述采集分析主机输入端子排上。

进一步的，所述导向件具体采用滑杆，所述重锤为圆柱体形状且中轴线部设置有竖直的通孔，所述通孔与所述滑杆滑动配合，所述重锤采用遥控式落锤方式。

进一步的，所述重锤包括两套插杆组件，所述重锤轴心线对称设置有两个安装孔，所述滑杆的顶部沿径向开设有插孔，所述插杆组件安装在所述安装孔内，所述插杆组件的工作端能够插入到所述插孔中。

进一步的，所述插杆组件包括插杆、压簧、电磁铁和挡盖，所述插杆导向滑动在所述安装孔中，所述挡盖封堵在所述安装孔外端口上，所述压簧压紧在所述插杆中部挡台和所述挡盖之间；所述电磁铁套接在所述插杆前端上且能够轴向驱动所述插杆；所述电磁铁电连接所述重锤内的电源和电控组件。

进一步的，所述重锤顶面上设置有第一标线，所述滑杆在所述插孔的上方设置有第二标线；所述第一标线对准所述第二标线时，所述插杆前端对准到所述插孔。

进一步的，还包括底部位移传感器，所述混凝土空心板两端架设支撑中部悬空，所述支架设置在所述混凝土空心板中部顶面上，所述底部位移传感器设置在所述支架下方对应的所述混凝土空心板底面上；所述底部位移传感器线缆连接到所述采集分析主机输入端子排上。

进一步的，所述支架底板上设置有气泡型水平仪。

与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果：

本实用新型一种混凝土空心板检测设备，通过自由落体的冲击载荷位移传感器，并传递载荷给支架底板和混凝土空心板顶面，模拟混凝土空心板在受到瞬间载荷冲击时的位移大小，采集分析主机对瞬间采集的载荷和位移进行分析，能够判断出混凝土空心板的承载能力是否合格，是否存在缺陷及损伤。相对于传统的静载法，试验所需载荷小，不需在现场提供水、混凝土块、沙袋等载荷物，不污染环境，具有节约环保的特性，可为工程节约载荷成本，同时，检测设备体积轻便，方便操作，仅需二人即可完成现场检测工作。本实用新型混凝土空心板检测设备，机械化检测，节省了检测时间，提高工作效率。

此外，通过采用沿着中轴线对称设置的两套所述插杆组件对重锤插锚挂设在滑杆的上部，受力平衡，脱锤过程，两侧同时释放，能够降低重锤与滑杆的刮蹭，保证了冲击载荷的真实可靠，提高了检测质量；通过插杆、压簧、电磁铁和挡盖组成的所述插杆组件，采用电磁驱动插栓结构，便于实现自动落锤控制。通过设置多个不同转角和高度的插孔，能够实现不同高度的重锤自由落体初始位置，扩大了测量范围。通过在混凝土空心板底面上增设底部位移传感器，能够将混凝土空心板底面受到瞬间冲击时的位移信息传递给采集分析主机，采集分析主机采用此处位移数据对检测结果进行校正和验证。

本实用新型混凝土空心板检测方法，通过重锤冲击模拟载荷冲击方式对混凝土空心板进行承载能力评估测试，能够快速检测，通过重复多次测试，能够得到较为可靠的评估结果。通过采集混凝土空心板底面的重锤冲击瞬间位移信息，能够验证评估结构，提高测试的可靠性。

附图说明

下面结合附图说明对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型混凝土空心板检测设备示意图；

图2为本实用新型的重锤部位剖视示意图。

附图标记说明：1、重锤；101、插杆；102、压簧；103、电磁铁；104、挡盖；105、第一标线；2、滑杆；201、插孔；202、第二标线；3、载荷位移传感器；4、支架；5、采集分析主机；6、混凝土空心板。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种混凝土空心板检测设备，机械化检测，节省了检测时间，提高工作效率。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在一具体实施方式中，如图1和图2所示，一种混凝土空心板检测设备，包括重锤1、导向件、载荷位移传感器3、支架4和采集分析主机5。支架4包括通过三个支撑边筋连接的顶板和底板，所述导向件连接在所述顶板和底板之间。支架4底板水平放置在需要检测的混凝土空心板6顶面上，重锤1通过竖直设置的导向件可滑动安装在支架4上，载荷位移传感器3位于导向件的底部且承受重锤1自由落体的冲击并传递给支架4底板和混凝土空心板6顶面。载荷位移传感器3线缆连接到采集分析主机5输入端子排上。

通过自由落体的冲击载荷位移传感器3，并传递载荷给支架4底板和混凝土空心板6顶面，模拟混凝土空心板6在受到瞬间载荷冲击时的位移大小，采集分析主机5对瞬间采集的载荷和位移进行分析，能够判断出混凝土空心板6的承载能力是否合格，是否存在缺陷及损伤。相对于传统的静载法，试验所需载荷小，不需在现场提供水、混凝土块、沙袋等载荷物，不污染环境，具有节约环保的特性，可为工程节约载荷成本，同时，检测设备体积轻便，方便操作，仅需二人即可完成现场检测工作。本实用新型混凝土空心板检测设备，机械化检测，节省了检测时间，提高工作效率。

在本实用新型的一具体实施方式中，如图1和图2所示，所述导向件具体采用滑杆2，滑杆2可以焊装、螺栓连接也可以过盈装配在支架4的顶板和底板之间。重锤1为圆柱体形状，重锤1中轴线部设置有竖直的通孔，所述通孔与滑杆2滑动配合，重锤1采用遥控式落锤方式。

具体而言，如图1和图2所示，重锤1包括两套插杆组件，重锤1轴心线对称设置有两个安装孔，每个所述安装孔内安装一套所述插杆组件。滑杆2的顶部沿径向开设有插孔201，所述插杆组件安装在安装孔内，所述插杆组件的工作端能够伸缩，向内串动时能够插入到插孔201中。

具体而言，如图2所示，所述插杆组件包括插杆101、压簧102、电磁铁103和挡盖104，插杆101导向滑动在安装孔中，挡盖104封堵在安装孔外端口上，压簧102压紧在插杆101中部挡台和挡盖104之间。电磁铁103套接在插杆101前端上且能够轴向驱动插杆101。电磁铁103电连接重锤1内的电源和电控组件，采用蓝牙或红外或ZigBee协议遥控电磁铁103连接的电控组件。

具体而言，如图2所示，重锤1顶面上设置有第一标线105，滑杆2在插孔201的上方设置有第二标线202。第一标线105对准第二标线202时，重锤1周向转动到合适角度，便于插杆101前端对准到插孔201。

进一步的，为了取得不同高度的重锤1自由落体初始位置，可以沿着滑杆2设置多个径向错开一定角度的插孔201，例如每隔90度设置一个插孔201，可以得到四个不同的初始高度位置。同时，第二标线202设置为多组与各个插孔201相配。

通过采用沿着中轴线对称设置的两套所述插杆组件对重锤1插锚挂设在滑杆2的上部，受力平衡，脱锤过程，两侧同时释放，能够降低重锤1与滑杆2的刮蹭，保证了冲击载荷的真实可靠，提高了检测质量；通过插杆101、压簧102、电磁铁103和挡盖104组成的所述插杆组件，采用电磁驱动插栓结构，便于实现自动落锤控制。通过设置多个不同转角和高度的插孔201，能够实现不同高度的重锤1自由落体初始位置，扩大了测量范围。

在本实用新型的一具体实施方式中，本实用新型混凝土空心板检测设备还包括底部位移传感器，混凝土空心板6两端架设支撑中部悬空，支架4设置在混凝土空心板6中部顶面上，所述底部位移传感器设置在支架4下方对应的混凝土空心板6底面上。所述底部位移传感器线缆连接到采集分析主机5输入端子排上。

通过在混凝土空心板6底面上增设底部位移传感器，能够将混凝土空心板6底面受到瞬间冲击时的位移信息传递给采集分析主机5，采集分析主机5采用此处位移数据对检测结果进行校正和验证。

在本实用新型的一具体实施方式中，支架4底板上设置有气泡型水平仪。安装支架4时保证混凝土空心板6水平，进而保证了滑杆2处于竖直位置。

本实用新型混凝土空心板检测设备，通过自由落体的冲击载荷位移传感器3，并传递载荷给支架4底板和混凝土空心板6顶面，模拟混凝土空心板6在受到瞬间载荷冲击时的位移大小，采集分析主机5对瞬间采集的载荷和位移进行分析，能够判断出混凝土空心板6的承载能力是否合格，是否存在缺陷及损伤。相对于传统的静载法，试验所需载荷小，不需在现场提供水、混凝土块、沙袋等载荷物，不污染环境，具有节约环保的特性，可为工程节约载荷成本，同时，检测设备体积轻便，方便操作，仅需二人即可完成现场检测工作。本实用新型混凝土空心板检测设备，机械化检测，节省了检测时间，提高工作效率。此外，通过采用沿着中轴线对称设置的两套所述插杆组件对重锤1插锚挂设在滑杆2的上部，受力平衡，脱锤过程，两侧同时释放，能够降低重锤1与滑杆2的刮蹭，保证了冲击载荷的真实可靠，提高了检测质量；通过插杆101、压簧102、电磁铁103和挡盖104组成的所述插杆组件，采用电磁驱动插栓结构，便于实现自动落锤控制。通过设置多个不同转角和高度的插孔201，能够实现不同高度的重锤1自由落体初始位置，扩大了测量范围。通过在混凝土空心板6底面上增设底部位移传感器，能够将混凝土空心板6底面受到瞬间冲击时的位移信息传递给采集分析主机5，采集分析主机5采用此处位移数据对检测结果进行校正和验证。

本实用新型还公开了一种混凝土空心板检测方法，应用上述任一具体实施例中所述混凝土空心板检测设备进行测试，包括以下步骤：

S1、测试准备，需要测试的混凝土空心板平放，将重锤、导向件、载荷位移传感器和支架组装好放置在混凝土空心板中部顶面上，采集分析主机放置在混凝土空心板一旁并线缆连接载荷位移传感器。

S2、参数导入，测量或者问询需要测试的混凝土空心板的长度、宽度和厚度数据输入到采集分析主机测试软件中，输入重锤的自由落体高度，并将重锤提升到相应的插孔处锁定。

S3、测试，操控重锤的遥控器，使重锤自由落体，并以一定动能冲击混凝土空心板，在冲击过程中重锤会冲击载荷位移传感器，载荷位移传感器将瞬态冲击信号反馈到采集分析主机，采集分析主机分析、计算和评估楼板的承载能力。

每一混凝土空心板的板型均具有特定的容许承载力σ，即板型与其承载力有函数关系。在容许承载力σ范围内，荷载P与其作用下的反应特性R存在相关性。

在瞬时冲击荷载P的作用下，实验的混凝土空心板会产生变形位移ω，此时荷载位移传感器会采集并记录实验的混凝土空心板在瞬时冲击荷载P作用下的反应特性R，反应特性R还包括时间T、振幅A、频率f等。

实验表明：针对同一板型，在安全范围内，瞬时冲击力P与反应特性R存在某种函数关系，即：R(T，A，f，ω)＝F(P)。该函数关系通过大量实验数据分析后，曲线拟合得到。

当反应特性R实验测定值超过设定阈值时，则认为在冲击荷载P下实验的混凝土空心板存在安全隐患。

当反应特性R实验测定值在设定阈值范围时内，则认为冲击荷载P下试验板满足安全使用要求。

S4、重复S3步骤至少6次，舍弃无效数据和偏差较大数据，计算出平均的评估结果。

通过重锤冲击模拟载荷冲击方式对混凝土空心板进行承载能力评估测试，能够快速检测，通过重复多次测试，能够得到较为可靠的评估结果。

具体的，在所述S1步骤中还包括调水平工序，采用气泡型水平仪对混凝土空心板的顶面进行水平调整。

具体而言，所述S1步骤中还包括设置底部位移传感器，需要测试的混凝土空心板两端支撑中部悬空平放，底部位移传感器安装在混凝土空心板顶部中间位置，底部位移传感器在重锤冲击瞬间采集底面位移并传递给采集分析主机进行对比分析。

通过采集混凝土空心板底面的重锤冲击瞬间位移信息，能够验证评估结构，提高测试的可靠性。

本实用新型混凝土空心板检测方法，通过重锤冲击模拟载荷冲击方式对混凝土空心板进行承载能力评估测试，能够快速检测，通过重复多次测试，能够得到较为可靠的评估结果。通过采集混凝土空心板底面的重锤冲击瞬间位移信息，能够验证评估结构，提高测试的可靠性。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种混凝土空心板检测设备，其特征在于，包括重锤(1)、导向件、载荷位移传感器(3)、支架(4)和采集分析主机(5)，所述支架(4)底板水平放置在需要检测的混凝土空心板(6)顶面上，所述重锤(1)通过竖直设置的所述导向件可滑动安装在所述支架(4)上，所述载荷位移传感器(3)位于所述导向件的底部且承受所述重锤(1)自由落体的冲击并传递给所述支架(4)底板和所述混凝土空心板(6)顶面；所述载荷位移传感器(3)线缆连接到所述采集分析主机(5)输入端子排上。

2.根据权利要求1所述的混凝土空心板检测设备，其特征在于：所述导向件具体采用滑杆(2)，所述重锤(1)为圆柱体形状且中轴线部设置有竖直的通孔，所述通孔与所述滑杆(2)滑动配合，所述重锤(1)采用遥控式落锤方式。

3.根据权利要求2所述的混凝土空心板检测设备，其特征在于：所述重锤(1)包括两套插杆组件，所述重锤(1)轴心线对称设置有两个安装孔，所述滑杆(2)的顶部沿径向开设有插孔(201)，所述插杆组件安装在所述安装孔内，所述插杆组件的工作端能够插入到所述插孔(201)中。

4.根据权利要求3所述的混凝土空心板检测设备，其特征在于：所述插杆组件包括插杆(101)、压簧(102)、电磁铁(103)和挡盖(104)，所述插杆(101)导向滑动在所述安装孔中，所述挡盖(104)封堵在所述安装孔外端口上，所述压簧(102)压紧在所述插杆(101)中部挡台和所述挡盖(104)之间；所述电磁铁(103)套接在所述插杆(101)前端上且能够轴向驱动所述插杆(101)；所述电磁铁(103)电连接所述重锤(1)内的电源和电控组件。

5.根据权利要求4所述的混凝土空心板检测设备，其特征在于：所述重锤(1)顶面上设置有第一标线(105)，所述滑杆(2)在所述插孔(201)的上方设置有第二标线(202)；所述第一标线(105)对准所述第二标线(202)时，所述插杆(101)前端对准到所述插孔(201)。

6.根据权利要求1所述的混凝土空心板检测设备，其特征在于：还包括底部位移传感器，所述混凝土空心板(6)两端架设支撑中部悬空，所述支架(4)设置在所述混凝土空心板(6)中部顶面上，所述底部位移传感器设置在所述支架(4)下方对应的所述混凝土空心板(6)底面上；所述底部位移传感器线缆连接到所述采集分析主机(5)输入端子排上。

7.根据权利要求1所述的混凝土空心板检测设备，其特征在于：所述支架(4)底板上设置有气泡型水平仪。