專利名稱：一種龍門式工程材料質(zhì)量檢測裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種檢測裝置，特別是涉及一種管材、板材、多層復合材料的質(zhì)量檢測
直O(jiān)
背景技術(shù)：
隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展和商業(yè)繁榮，極大地推動了建筑業(yè)的發(fā)展，高速公路、橋梁、地鐵、輸油管路、輸水管路等的施工和建設日新月異，蓬勃發(fā)展。在上述工程建設中，需要使用大量的金屬和非金屬管材、板材、混合材料和多層復合材料，在施工的關鍵環(huán)節(jié)，如果這些材料出現(xiàn)質(zhì)量問題，如存在砂眼、盲孔、微孔、脫粘、裂縫、纖維斷裂等，就會使建筑物存在嚴重質(zhì)量問題和潛在危險，另外，目前對液體介質(zhì)或氣體介質(zhì)的輸送多采用管道輸送方式，且均為有壓輸送，管道有鋼管或PVC管，如輸油管路和輸水管路中的油或水都是有一定壓力的，在長期的使用中，鋼管或塑料管上的砂眼、盲孔或微孔會逐漸加深和擴大，甚至出現(xiàn)破裂造成漏水、漏油事故，如果是輸煤氣等輸氣管路，一旦出現(xiàn)漏氣或爆裂，不僅造成煤氣損失，甚至還會出現(xiàn)煤氣中毒，引發(fā)火災等事故發(fā)生，對于修建橋梁等使用的各種規(guī)格的鋼板、鋼筋，如果存在裂紋或盲孔，在使用過程中由于應力集中效應，很容易出現(xiàn)斷裂，直接影響建筑物質(zhì)量。目前對這些材料的質(zhì)量檢測主要是用眼睛直觀檢測的方法，看是否存在質(zhì)量問題，但由于外表面的氧化皮或其他污物的遮擋直接影響對建筑材料的質(zhì)量檢測的準確性能，為提高建筑施工質(zhì)量，應有對工程材料進行快速而精確的質(zhì)量檢測裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，是提供一種龍門式工程材料質(zhì)量檢測裝置，能對管材、板材、多層復合材料試樣進行高質(zhì)量檢測，提高建筑物質(zhì)量。采用的技術(shù)方案是一種龍門式工程材料質(zhì)量檢測裝置，包括激光質(zhì)量檢測儀、龍門式檢測儀驅(qū)動機構(gòu)。激光質(zhì)量檢測儀，包括殼體、激光器組件、激光傳輸系統(tǒng)、聲換能器和攝像機。所述激光器組件，包括激光器和電源，激光器采用紅寶石脈沖激光器或釹玻璃激光器，激光電源電路，一般由電容器、脈沖觸發(fā)電路和控制電路組成，以確保激光器處于脈沖工作狀態(tài)。激光器和激光電源為已知技術(shù)。激光器和激光電源裝設在殼體內(nèi)，所述激光傳輸系統(tǒng)，包括第一反射鏡、分光器、第二反射鏡、第一凹面反射鏡、第二凹面反射鏡和凸透鏡。所述殼體由不銹鋼制成，所述第一反射鏡、分光鏡、第二反射鏡、第一凹面反射鏡、第二凹面反射鏡和凸透鏡分別固定支架上，支架按設定位置固定在殼體內(nèi)，支架也可采用磁性支架，將上述反射鏡、分光器和凸透鏡分別固定在磁性支架上，通過磁性支架按設定位置吸固在不銹鋼殼體上，第一反射鏡位于激光器發(fā)出的激光的光路上，分光器與第一反射鏡平行設置，激光器發(fā)出的激光經(jīng)第一反射鏡反射到分光器上，經(jīng)分光器分成物光束和參考光
3束，第一凹面反射鏡和凸透鏡依次位于物光束的光路上，第二反射鏡和第二凹面反射鏡依次位于參考光束的光路上。在殼體上，對應凸透鏡和第二凹面反射鏡的部位設有透明窗口， 所述透明窗口為物光束和參考光束窗口。所述龍門式檢測儀驅(qū)動機構(gòu)，包括龍門式箱體，減震平臺、滑臺、步進電機、至少一個試樣支架和絲杠。所述激光質(zhì)量檢測儀裝設在龍門式箱體內(nèi)設定位置。所述減震平臺為彈簧式減震平臺，平臺基體為1-1. 5噸鑄鐵基體，減震平臺表面光滑，在減震平臺上端面上縱向平行設置有二條軌道，在所述龍門式箱體的兩側(cè)支箱體部分的下端面上分別設有與上述二條軌道相匹配的軌道凹槽，龍門式箱體設置在減震平臺上，龍門式箱體的兩側(cè)支箱體下端面上的軌道凹槽分別與減震平臺上端面上的二條軌道連接，且滑動配合。所述滑臺設置在減震平臺上，其兩端分別與龍門式箱體的兩側(cè)支箱體固定連接?；_有中心孔，中心孔有內(nèi)螺紋，與所述絲杠螺紋連接。所述絲杠兩端分別由固定在減震平臺上端面上的二個軸座予以支撐，步進電機輸出軸通過聯(lián)軸器與絲杠一端固定連接。所述試樣支架包括磁性底座和支管，支管下端與磁性底座固定連接，支管上端固定有帶球面凹槽的托架或鉗式夾具。所述支管可采用拉桿式結(jié)構(gòu)，即由第一支管和第二支管組成， 第二支管下部裝設在第一支管內(nèi)，以便調(diào)節(jié)支架高度。試樣支架通過磁性底座固定在減震平臺上設定位置，選用磁性支架是為移動方便，可根據(jù)被測試樣，選擇一個試樣支架或兩個試樣支架。所述攝像機裝設在龍門式箱體的設定部位上，位于激光的物光束和參考光束相干涉部位上。照相底片采用全息底片或Agfa8E75玻璃干板。本發(fā)明帶有校準用氦氖激光器，其電源采用直流穩(wěn)壓電源。使用時，被檢測試樣以鋼管試樣為例由二個試樣支架支撐。首先啟動氦氖激光器， 氦氖激光器發(fā)出的紅光，經(jīng)第一反射鏡反射，由分光器分成物光束和參考光束，物光束經(jīng)第一凹面鏡和凸透鏡后射出，非常直觀。通過調(diào)節(jié)龍門式箱體位置和試樣支架，使鋼管試樣對準激光的物光束，關閉氦氖激光器電源。將聲換能器固定在試樣的表面上，并啟動聲換能器工作，對試樣施加的振動可以是橫波、縱波或表面波，同時啟動紅寶石激光器，紅寶石激光被第一反射鏡反射，經(jīng)分光器分成物光束和參考光束，物光束經(jīng)第一凹面反射鏡和凸透鏡射向被檢試樣，經(jīng)被檢試樣反射和衍射的激光照射到照相底板上，與此同時參考光束經(jīng)第二反射鏡和第二凹面反射鏡反射后直接照射到照相底板上與物光束相干涉，得到布滿干涉條紋的圖案，稱菲涅耳全息圖。 如果試樣是管材，且較長，試樣由二個試樣支架支撐，第一次激光對照相底板的曝光完成后，啟動步進電機，通過絲杠和滑臺移動帶動龍門式箱體沿軌道移動，步進電機停止后，再啟動聲換能器和紅寶石激光器，依上述辦法對管材上下一個部位進行全息照相，直至將工程材料檢測完畢。底板曝光時間按實際檢測需要設定，由激光電源的控制器控制，包括使用 Q開關，所述控制器為已知技術(shù)。在試樣上有缺欠的地方，如有盲孔或砂眼、脫粘、裂縫、纖維斷裂等的地方其振幅就會與試樣無缺欠部位的振幅出現(xiàn)差異。如多層復合材料出現(xiàn)脫粘處，其振幅就比正常區(qū)域大，在獲得的全息圖上可看到一組異樣干涉條紋，把脫粘松動區(qū)域勾畫出來。把獲取的上述菲涅耳全息圖信息輸入計算機，計算機通過與預存在全息存貯器內(nèi)貯存的工程材料標準質(zhì)量全息圖進行比較和運算，即可獲得工程材料質(zhì)量數(shù)據(jù)，如有缺陷則可表明缺欠性質(zhì)和所在位置(為已知技術(shù))。
當用同一紅寶石激光器發(fā)出的激光照射上述獲得的菲涅耳全息圖時，便可見到被檢測工程材料的三維立體圖。本發(fā)明對確保關鍵施工中使用的材料質(zhì)量，提高建筑物質(zhì)量和使用壽命，具有良好的作用，且可長期保存被檢測材料的三維圖像信息，作檔案資料保存。


圖1是本發(fā)明的一種實施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是激光全息質(zhì)量檢測儀結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖1的側(cè)視示意圖。
具體實施例方式
一種龍門式工程材料質(zhì)量檢測裝置，包括激光質(zhì)量檢測儀1、龍門式檢測儀驅(qū)動機構(gòu)2。所述激光質(zhì)量檢測儀，包括殼體4、激光器組件、激光傳輸系統(tǒng)、攝像機5和聲換能器33 ；所述激光器組件，包括一臺紅寶石激光器6、一臺氦氖激光器7、氦氖激光器電源8 和紅寶石激光器電源9 ；所述紅寶石激光器6、氦氖激光器7平行設置，并分別固定在殼體4 內(nèi)，紅寶石激光器6和氦氖激光器7發(fā)出的激光均能達到第一反射鏡10上；所述激光傳輸系統(tǒng)，包括第一反射鏡10、分光器11、第一凹面反射鏡12、第二反射鏡13、第二凹面反射鏡14和凸透鏡15 ；第一反射鏡10和分光器11平行設置，并分別裝設在殼體4內(nèi)設定位置；第一凹面反射鏡12裝設在殼體4內(nèi)設定位置，位于被分光器11分光后的激光的物光束的光路上；凸透鏡15裝設在殼體4內(nèi)，位于經(jīng)第一凹面反射鏡12反射后的物光束的光路上；第二反射鏡13裝設在殼體4內(nèi)設定的位置上，位于紅寶石激光經(jīng)分光器分光后的參考光束的光路上，第二凹面反射鏡14裝設在殼體4內(nèi)設定位置上，位于經(jīng)第二反射鏡13反射后的參考光束的光路上；殼體4上對應凸透鏡15處和第二凹反射鏡14處設有透明窗口 17 ；分光器11與第一凹面反射鏡12之間距離為85cm，第一凹面反射鏡12與凸透鏡15之間的距離為54cm，第一反射鏡10與第二反射鏡13之間距離為51cm，第二反射鏡13與第二凹面反射鏡之間距離為57cm ；物光束18與參考光束19之間夾角為20° ；所述龍門式檢測儀驅(qū)動機構(gòu)2，包括龍門式箱體20、減震平臺21、滑臺22、步進電機23、至少一個試樣支架24和絲杠25 ；所述激光質(zhì)量檢測儀，裝設在龍門式箱體20內(nèi)設定位置。所述減震平臺21為上端面光滑的彈簧式鑄鐵減震平臺，在減震平臺21的上端面上縱向平行設置有二條軌道26 ；在龍門式箱體20的左側(cè)支箱體27和右側(cè)支箱體28的下端面上與二條軌道26對應處分別設有軌道滑槽29，所述龍門式箱體20設置在減震平臺21 的上端面上，龍門式箱體20的左側(cè)支箱體27和右側(cè)支箱體28下端面上的軌道槽29分別與減震平臺21上端面上的二條軌道26對應連接，滑動配合；所述滑臺22有帶內(nèi)螺紋的中心孔30，滑臺22兩端分別與龍門式箱體20的左側(cè)支箱體27、右側(cè)支箱體28固定連接，所述絲杠25穿過滑臺22的中心孔30，且與中心孔30螺紋連接，絲杠25兩端無螺紋段分別裝入固定在減震平臺21上的兩個軸座31內(nèi)的軸承內(nèi)圈；步進電機23的輸出軸與絲杠25的一端固定連接；所述試樣支架24的上端固定有帶球面凹槽的托盤或鉗式夾具32，試樣支架 24的下端與磁性底座16固定連接；試樣支架24通過磁性底座固定在減震平臺21上，用以支撐被檢測試樣3 ；在龍門式箱體20上固定有攝像機支架34，攝像機5固定在攝像機支架 34上，且所述物光束和參考光束均能達到攝像機頭，攝像機5通過導線與外部設置的計算機的對應接口連接。所述聲換器33在檢測試樣時固定被檢試樣表面上。
權(quán)利要求
1.一種龍門式工程材料質(zhì)量檢測裝置，包括激光質(zhì)量檢測儀(1)、龍門式檢測儀驅(qū)動機構(gòu)(2)，其特征在于所述的激光質(zhì)量檢測儀，包括殼體(4)、激光器組件、激光傳輸系統(tǒng)、 攝像機(5)和聲換能器(33)；所述激光器組件，包括一臺紅寶石激光器(6)、一臺氦氖激光器(7)、氦氖激光器電源 (8)和紅寶石激光器電源(9)；所述紅寶石激光器(6)、氦氖激光器(7)平行設置，并分別固定在殼體(4)內(nèi)，紅寶石激光器(6)和氦氖激光器(7)發(fā)出的激光均能達到第一反射鏡 (10)上；所述激光傳輸系統(tǒng)，包括第一反射鏡(10)、分光器(11)、第一凹面反射鏡(12)、第二反射鏡(13)、第二凹面反射鏡(14)和凸透鏡(15)；第一反射鏡(10)和分光器(11)平行設置，并分別裝設在殼體(4)內(nèi)設定位置；第一凹面反射鏡(12)裝設在殼體(4)內(nèi)設定位置， 位于被分光器(U)分光后的激光的物光束的光路上；凸透鏡(15)裝設在殼體⑷內(nèi)，位于經(jīng)第一凹面反射鏡(12)反射后的物光束的光路上；第二反射鏡(13)裝設在殼體(4)內(nèi)設定的位置上，位于紅寶石激光經(jīng)分光器分光后的參考光束的光路上，第二凹面反射鏡(14) 裝設在殼體(4)內(nèi)設定位置上，位于經(jīng)第二反射鏡(13)反射后的參考光束的光路上；殼體 (4)上對應凸透鏡(15)處和第二凹反射鏡(14)處設有透明窗口(17)；所述龍門式檢測儀驅(qū)動機構(gòu)(2)，包括龍門式箱體(20)、減震平臺(21)、滑臺(22)、步進電機(23)、至少一個試樣支架(24)和絲杠(25)；所述激光質(zhì)量檢測儀裝置設在龍門式箱體(20)內(nèi)設定位置；所述減震平臺(21)為上端面光滑的彈簧式鑄鐵減震平臺，在減震平臺(21)的上端面上縱向平行設置有二條軌道(26)；在龍門式箱體(20)的左側(cè)支箱體(27)和右側(cè)支箱體 (28)的下端面上與二條軌道(26)對應處分別設有軌道滑槽(29)，所述龍門式箱體(20)設置在減震平臺(21)的上端面上，龍門式箱體(20)的左側(cè)支箱體(27)和右側(cè)支箱體(28) 下端面上的軌道槽(29)分別與減震平臺(21)上端面上的二條軌道(26)對應連接，滑動配合；所述滑臺(22)有帶內(nèi)螺紋的中心孔(30)，滑臺(22)兩端分別與龍門式箱體(20)的左側(cè)支箱體(27)、右側(cè)支箱體(28)固定連接，所述絲杠(25)穿過滑臺(22)的中心孔(30)， 且與中心孔(30)螺紋連接，絲杠(25)兩端無螺紋段分別裝入固定在減震平臺(21)上的兩個軸座(31)內(nèi)的軸承內(nèi)圈；步進電機(23)的輸出軸與絲杠(25)的一端固定連接；所述試樣支架(24)的上端固定有帶球面凹槽的托盤或鉗式夾具(32)，試樣支架(24)的下端與磁性底座(16)固定連接；試樣支架(24)通過磁性底座固定在減震平臺(21)上，用以支撐被檢測試樣(3)；在龍門式箱體(20)上固定有攝像機支架(34)，攝像機(5)固定在攝像機支架(34)上，且所述物光束和參考光束均能達到攝像機頭，攝像機(5)通過導線與外部設置的計算機的對應接口連接；所述聲換器(33)固定被檢試樣表面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種龍門式工程材料質(zhì)量檢測裝置，其特征在于所述的分光器(11)與第一凹面反射鏡(12)之間距離為85cm，第一凹面反射鏡(12)與凸透鏡(15)之間的距離為54cm，第一反射鏡(10)與第二反射鏡(13)之間距離為51cm，第二反射鏡(13) 與第二凹面反射鏡之間距離為57cm;物光束(18)與參考光束(19)之間夾角為20°。
全文摘要
一種龍門式工程材料質(zhì)量檢測裝置，包括減震平臺、由紅寶石激光器、激光傳輸系統(tǒng)、攝像頭和聲換能器組成的激光質(zhì)量檢測儀和在能在減震平臺上沿軌道移動的龍門式箱體。激光傳輸系統(tǒng)包括第一和第二反射鏡、分光器、第一和第二凹面反射鏡和凸透鏡、第一凹面反射鏡位于經(jīng)分光器分光后的物光束的光路上，凸透鏡位于經(jīng)第一凹面反射鏡反射后的物光束的光路上，第二反射鏡位于參考光束的光路上，第二凹面反射鏡位于經(jīng)第二反射鏡反射后的參考光束的光路上。攝像機裝設在龍門式箱體的設定位置上，且物光束和參考光束均能到達攝像機鏡頭。被檢試樣由試樣支架支撐，聲換能器固定在被檢試樣表面上。本發(fā)明能對管材、板材、多層復合材料試樣進行質(zhì)量檢測。
文檔編號G01N21/45GK102455287SQ20101052491
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者于建明, 劉巖, 劉成, 劉春發(fā), 周宇, 孫福光, 居里宏, 張健, 杜利君, 盛剛, 高振利 申請人:沈陽市政工程有限公司, 沈陽市政集團有限公司