本發(fā)明涉及無(wú)損檢測(cè)，尤其涉及一種壁畫(huà)空鼓敲擊檢測(cè)設(shè)備及方法。

背景技術(shù)：

1、壁畫(huà)作為歷史文化的瑰寶，其蘊(yùn)含著豐富的人文、宗教、經(jīng)濟(jì)、生活等史料信息。然而歷經(jīng)千百年風(fēng)雨洗禮后，壁畫(huà)存在不同程度的病害，其中龜裂、起甲、顏料層脫落、皰疹、裂隙、鹽霜、酥堿等病害能夠直觀看出，而壁畫(huà)空鼓病害主要發(fā)生在地仗層和支撐體之間，由于黏結(jié)性能喪失或減弱，導(dǎo)致地仗層局部脫離支撐體，在壁畫(huà)病害中直觀不可見(jiàn)，并且空鼓病害會(huì)引起壁畫(huà)表面開(kāi)裂鼓起，導(dǎo)致壁畫(huà)大面積脫落，不利于壁畫(huà)的科學(xué)保護(hù)。因此有必要科學(xué)合理地針對(duì)壁畫(huà)空鼓病害開(kāi)展缺陷特征研究，為壁畫(huà)文物修復(fù)和保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。

2、實(shí)踐表明傳統(tǒng)的敲壁辨音的方法在判斷壁畫(huà)是否存在空鼓病害現(xiàn)象的過(guò)程中非常實(shí)用高效，但是目前的敲壁辨音依賴(lài)于個(gè)人推斷，受主觀影響大，在辨音過(guò)程中容易誤判。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種壁畫(huà)空鼓敲擊檢測(cè)設(shè)備及方法，可以克服現(xiàn)有敲壁辨音的方法依賴(lài)于個(gè)人推斷不足的問(wèn)題。

2、第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供的壁畫(huà)空鼓敲擊檢測(cè)設(shè)備，包括：敲擊檢測(cè)機(jī)構(gòu)、升降平移機(jī)構(gòu)及龍門(mén)架；所述龍門(mén)架的框架上固定安裝有升降平移機(jī)構(gòu)，所述升降平移機(jī)構(gòu)上固定安裝有敲擊檢測(cè)機(jī)構(gòu)；其中，所述敲擊檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括：底板、敲擊裝置、測(cè)距裝置、第一控制裝置和第二控制裝置；所述底板的下部固定安裝有第一支撐板，上部固定安裝有第二支撐板，所述第一支撐板和所述第二支撐板之間設(shè)置有隔板；所述敲擊裝置固定連接于所述第一支撐板上，所述測(cè)距裝置固定連接于所述隔板上，且所述測(cè)距裝置的前端和所述敲擊裝置的前端在垂直于所述第一支撐板的平面上對(duì)齊；所述第一控制裝置固定連接于所述第二支撐板上，所述第二控制裝置固定連接于所述隔板上，所述第一控制裝置與所述敲擊裝置電連接，所述第二控制裝置與所述測(cè)距裝置電連接。

3、可選的，所述敲擊裝置包括：筒體、推拉桿及敲擊頭；所述筒體設(shè)置在所述第一支撐板和所述隔板之間，固定連接于所述第一支撐板和所述隔板上；所述推拉桿設(shè)置在所述筒體內(nèi)部，且兩端均貫穿出所述筒體的外表面；所述推拉桿的第一端與所述敲擊頭固定連接，所述推拉桿的第二端開(kāi)設(shè)有凹槽；所述敲擊裝置還包括：滑移模塊；所述滑移模塊包括：推桿、滑移平臺(tái)、滑移平臺(tái)固定件及氣缸；所述推桿滑動(dòng)連接于所述滑移平臺(tái)上，能夠卡合于所述推拉桿的第二端的凹槽中，用于輔助推拉桿實(shí)現(xiàn)敲擊距離控制；所述滑移平臺(tái)固定連接于所述滑移平臺(tái)固定件及氣缸上，所述滑移平臺(tái)固定件及氣缸為一體結(jié)構(gòu)，與所述第二控制裝置電連接；所述滑移模塊設(shè)置在所述敲擊裝置與所述底板之間，通過(guò)所述滑移平臺(tái)固定件固定連接在所述第一支撐板上。

4、可選的，所述筒體內(nèi)部固定連接有復(fù)位彈簧和線(xiàn)圈，所述線(xiàn)圈與所述第一控制裝置連接；所述推拉桿穿過(guò)所述復(fù)位彈簧和所述線(xiàn)圈伸出所述筒體的兩側(cè)外表面；所述推拉桿上伸出所述筒體的兩側(cè)均設(shè)置有限位件。

5、可選的，所述推拉桿上靠近所述復(fù)位彈簧接觸處設(shè)置有第一緩沖墊，與左側(cè)限位件接觸處設(shè)置有第二緩沖墊，所述第一緩沖墊和所述第二緩沖墊用于對(duì)所述推拉桿進(jìn)行緩沖，同時(shí)減輕所述推拉桿的工作噪音。

6、可選的，所述敲擊檢測(cè)機(jī)構(gòu)還包括：數(shù)據(jù)采集裝置；所述數(shù)據(jù)采集裝置包括：聲學(xué)傳感器、傳感器固定與調(diào)節(jié)模塊、數(shù)據(jù)采集儀；所述傳感器固定連接于所述傳感器固定與調(diào)節(jié)模塊，與所述數(shù)據(jù)采集儀相連接；所述數(shù)據(jù)采集儀置于壁畫(huà)空鼓敲擊檢測(cè)設(shè)備外部，與計(jì)算機(jī)相連接；所述數(shù)據(jù)采集裝置用于在所述第一控制裝置控制所述敲擊裝置敲擊壁畫(huà)的同時(shí)控制觸發(fā)所述數(shù)據(jù)采集儀通過(guò)所述傳感器實(shí)現(xiàn)敲擊數(shù)據(jù)的采集。

7、可選的，所述傳感器固定與調(diào)節(jié)模塊包括：底座，第一接桿、第二接桿、連接件、緊固件及傳感器固定部件；所述底座固定設(shè)置于所述底板上，所述底座上設(shè)置有與所述第一接桿相連接的固定槽；所述第一接桿的第一端連接于所述固定槽中，第二端連接于所述連接件的第一側(cè)；所述第二接桿垂直連接于所述連接件的第二側(cè)；所述第二接桿上連接有所述傳感器固定部件，用于固定與所述數(shù)據(jù)采集儀相連接的所述聲學(xué)傳感器；所述緊固件設(shè)置于所述固定槽的側(cè)邊以及所述連接件的兩端，用于緊固接桿。

8、可選的，所述升降平移機(jī)構(gòu)包括：滑軌、升降部件、平移部件和電機(jī)；所述電機(jī)位于滑軌的外側(cè)固定設(shè)置，且與所述第一控制裝置電連接；所述滑軌包括豎向滑軌和水平滑軌，所述升降部件連接于所述豎向滑軌上；所述平移部件連接于所述水平滑軌上，且所述水平滑軌通過(guò)所述升降部件橫向設(shè)置于所述豎向滑軌；所述升降部件和所述平移部件還連接于驅(qū)動(dòng)所述升降部件和所述平移部件移動(dòng)的電機(jī)。

9、可選的，所述龍門(mén)架為型材，所述龍門(mén)架四角處均固定連接有角座，用于連接型材；所述龍門(mén)架底部?jī)蓚?cè)均固定連接有萬(wàn)向輪，用于實(shí)現(xiàn)壁畫(huà)空鼓敲擊檢測(cè)設(shè)備的自由移動(dòng)。

10、可選的，所述第一支撐板、所述隔板和所述第二支撐板之間通過(guò)立柱固定。

11、第二方面，本發(fā)明還實(shí)施提供一種壁畫(huà)空鼓敲擊檢測(cè)方法，利用第一方面中任一所述的壁畫(huà)空鼓敲擊檢測(cè)設(shè)備，所述方法包括：根據(jù)預(yù)期壁畫(huà)空鼓精度確定網(wǎng)格大小，根據(jù)網(wǎng)格大小將待測(cè)壁畫(huà)區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格劃分，確定敲擊檢測(cè)機(jī)構(gòu)在升降平移機(jī)構(gòu)上的水平和豎向移動(dòng)距離；將壁畫(huà)空鼓敲擊檢測(cè)設(shè)備移動(dòng)至待檢測(cè)壁畫(huà)區(qū)域前方，并調(diào)整敲擊檢測(cè)機(jī)構(gòu)的敲擊頭以目標(biāo)距離對(duì)準(zhǔn)第一目標(biāo)檢測(cè)網(wǎng)格中心；所述目標(biāo)距離為預(yù)先確定的敲擊頭到待檢測(cè)壁畫(huà)之間的距離；通過(guò)測(cè)距裝置獲取敲擊頭到所述第一目標(biāo)檢測(cè)網(wǎng)格的距離，并根據(jù)所述目標(biāo)距離與敲擊頭到所述第一目標(biāo)檢測(cè)網(wǎng)格的距離之間的差值調(diào)整推拉桿的移動(dòng)距離，以使推拉桿上的敲擊頭到第一目標(biāo)檢測(cè)網(wǎng)格的距離為目標(biāo)距離；啟動(dòng)敲擊裝置和數(shù)據(jù)采集裝置，對(duì)第一目標(biāo)檢測(cè)網(wǎng)格的壁畫(huà)進(jìn)行敲擊并采集敲擊數(shù)據(jù)；在第一目標(biāo)檢測(cè)網(wǎng)格敲擊完后，根據(jù)預(yù)先確定的移動(dòng)距離移動(dòng)至下一目標(biāo)檢測(cè)網(wǎng)格，在移動(dòng)到指定目標(biāo)檢測(cè)網(wǎng)格后，按照所述目標(biāo)距離和力度進(jìn)行敲擊并采樣，以使每次敲擊的力度和位置固定，直至完成對(duì)所有目標(biāo)檢測(cè)網(wǎng)格的壁畫(huà)的敲擊和數(shù)據(jù)采集；對(duì)采集的敲擊數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到所有目標(biāo)檢測(cè)網(wǎng)格各自對(duì)應(yīng)的損傷指標(biāo)，根據(jù)各網(wǎng)格對(duì)應(yīng)的損傷指標(biāo)繪制壁畫(huà)空鼓病害缺陷圖。

12、本發(fā)明實(shí)施例提供的壁畫(huà)空鼓敲擊檢測(cè)設(shè)備及方法，通過(guò)第一控制裝置控制安裝在升降平移機(jī)構(gòu)上的敲擊檢測(cè)機(jī)構(gòu)的水平或豎直移動(dòng)，在移動(dòng)至目標(biāo)檢測(cè)位置時(shí)根據(jù)測(cè)距裝置采集的數(shù)據(jù)，第一控制裝置控制敲擊裝置敲擊壁畫(huà)，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)壁畫(huà)的自動(dòng)敲擊，可以克服現(xiàn)有敲壁辨音的方法依賴(lài)于人工敲擊導(dǎo)致的個(gè)人推斷不足的問(wèn)題。

技術(shù)特征：

1.一種壁畫(huà)空鼓敲擊檢測(cè)設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括：敲擊檢測(cè)機(jī)構(gòu)、升降平移機(jī)構(gòu)及龍門(mén)架；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壁畫(huà)空鼓敲擊檢測(cè)設(shè)備，其特征在于，所述敲擊裝置包括：筒體、推拉桿及敲擊頭；所述筒體設(shè)置在所述第一支撐板和所述隔板之間，固定連接于所述第一支撐板和所述隔板上；所述推拉桿設(shè)置在所述筒體內(nèi)部，且兩端均貫穿出所述筒體的外表面；所述推拉桿的第一端與所述敲擊頭固定連接，所述推拉桿的第二端開(kāi)設(shè)有凹槽；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壁畫(huà)空鼓敲擊檢測(cè)設(shè)備，其特征在于，所述筒體內(nèi)部固定連接有復(fù)位彈簧和線(xiàn)圈，所述線(xiàn)圈與所述第一控制裝置連接；所述推拉桿穿過(guò)所述復(fù)位彈簧和所述線(xiàn)圈伸出所述筒體的兩側(cè)外表面；所述推拉桿上伸出所述筒體的兩側(cè)均設(shè)置有限位件。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壁畫(huà)空鼓敲擊檢測(cè)設(shè)備，其特征在于，所述推拉桿上靠近所述復(fù)位彈簧接觸處設(shè)置有第一緩沖墊，與左側(cè)限位件接觸處設(shè)置有第二緩沖墊，所述第一緩沖墊和所述第二緩沖墊用于對(duì)所述推拉桿進(jìn)行緩沖，同時(shí)減輕所述推拉桿的工作噪音。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壁畫(huà)空鼓敲擊檢測(cè)設(shè)備，其特征在于，所述敲擊檢測(cè)機(jī)構(gòu)還包括：數(shù)據(jù)采集裝置；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壁畫(huà)空鼓敲擊檢測(cè)設(shè)備，其特征在于，所述傳感器固定與調(diào)節(jié)模塊包括：底座，第一接桿、第二接桿、連接件、緊固件及傳感器固定部件；

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壁畫(huà)空鼓敲擊檢測(cè)設(shè)備，其特征在于，所述升降平移機(jī)構(gòu)包括：滑軌、升降部件、平移部件和電機(jī)；所述電機(jī)位于滑軌的外側(cè)固定設(shè)置，且與所述第一控制裝置電連接；所述滑軌包括豎向滑軌和水平滑軌，所述升降部件連接于所述豎向滑軌上；所述平移部件連接于所述水平滑軌上，且所述水平滑軌通過(guò)所述升降部件橫向設(shè)置于所述豎向滑軌；所述升降部件和所述平移部件還連接于驅(qū)動(dòng)所述升降部件和所述平移部件移動(dòng)的電機(jī)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壁畫(huà)空鼓敲擊檢測(cè)設(shè)備，其特征在于，所述龍門(mén)架為型材，所述龍門(mén)架四角處均固定連接有角座，用于連接型材；所述龍門(mén)架底部?jī)蓚?cè)均固定連接有萬(wàn)向輪，用于實(shí)現(xiàn)壁畫(huà)空鼓敲擊檢測(cè)設(shè)備的自由移動(dòng)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壁畫(huà)空鼓敲擊檢測(cè)設(shè)備，其特征在于，所述第一支撐板、所述隔板和所述第二支撐板之間通過(guò)立柱固定。

10.一種壁畫(huà)空鼓敲擊檢測(cè)方法，其特征在于，利用權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的壁畫(huà)空鼓敲擊檢測(cè)設(shè)備，所述方法包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)一種壁畫(huà)空鼓敲擊檢測(cè)設(shè)備及方法，涉及無(wú)損檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。可以克服現(xiàn)有敲壁辨音的方法依賴(lài)于個(gè)人推斷不足的問(wèn)題。包括：敲擊檢測(cè)機(jī)構(gòu)、升降平移機(jī)構(gòu)、龍門(mén)架；敲擊檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括：底板、敲擊裝置、測(cè)距裝置、第一控制裝置和第二控制裝置；所述底板的下部固定安裝有第一支撐板，上部固定安裝有第二支撐板，所述第一支撐板和所述第二支撐板之間設(shè)置有隔板；所述敲擊裝置固定連接于所述第一支撐板上，所述測(cè)距裝置固定連接于所述隔板上，且所述測(cè)距裝置的前端和所述敲擊裝置的前端在垂直于所述第一支撐板的平面上對(duì)齊；第一控制裝置固定連接于第二支撐板上，第二控制裝置固定連接于隔板上。本發(fā)明適用于壁畫(huà)空鼓檢測(cè)場(chǎng)景中。

技術(shù)研發(fā)人員：李軻軻,劉全權(quán),譚志催,王淼,馬杰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中冶檢測(cè)認(rèn)證有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19