專利名稱：固形物上端面掃描儀及掃描方法
技術領域：
本發明涉及一種掃描儀及掃描方法，尤其是一種用于固形物上端面的掃描儀及掃描方法，例如用于掃描混凝土碳化深度的掃描。
背景技術：
混凝土的碳化主要是由于空氣中的二氧化碳通過混凝土的微孔洞、微裂隙進入到混凝土中與混凝土孔溶液氫氧化鈣反應生成碳酸鈣的過程，在這個過程中，由于生成了碳酸鈣(不溶性的鹽類)，會使混凝土內部產生膨脹，同時堿性的氫氧化鈣被反應，混凝土將呈現中性。
根據GBT50082-2009《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法》，碳化實驗是對試塊進行劈裂，然后噴涂酚酞，由于完全碳化的混凝土呈中性所以酚酞不變色，而未碳化區的混凝土由于氫氧化鈣孔溶液的存在而呈現堿性會使酚酞呈現紅色，因此就會有一條分界線，然后用尺子即可粗略的測量碳化深度。
由于直接用尺子測量的精度很低，國內也出現了一些測量碳化深度的發明專利， 中國專利88220741. 5公開了一種碳化深度測量儀利用杠桿原理進行測量，容易產生誤差， 測量精度較低分度值為O. 25mm,最大量程僅約IOmm,對于碳化深度大于IOmm的混凝土則無法測量。
中國專利00233170. 5公開了一種碳化深度測量尺，測量精度較高，但用于碳化深度測量時，對于外小里大的孔洞無法測量，且碳化實驗中碳化面凹凸不平的情況，視線角度會對測量結果產生較大誤差。
中國專利201010196537. I公開了一種碳化深度檢測儀，設置的顯微鏡頭、照明光源、攝像頭，可以清楚、真實地呈現酚酞噴涂后的混凝土顏色變化情況，通過顯示的圖像視頻可以準確找出碳化分界線，避免斜視目測帶來的誤差。測量快捷、操作簡單。存在的問題是，通常在成像理論中，攝像頭被視為一個點，其獲取的圖像不可避免的存在透視變形， 對于測量精度還是有一定的影響。發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種固形物上端面掃描儀及掃描方法，可以用于種固形物上端面的精確掃描，尤其是用于混凝土碳化深度的精確掃描。
為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是一種固形物上端面掃描儀，包括殼體，殼體內安裝有由步進電機驅動的光源和感光器件組件，感光器件與控制器連接，所述的殼體具有向下開放的端面，所述的光源和感光器件處于朝向下方的工作狀態，殼體的下方設有用于升降殼體高度的升降裝置。
所述的殼體下方還設有包覆整個升降裝置的遮罩。
所述的殼體下方設有用于阻隔被掃描體的玻璃面板。
所述的殼體下方開放端面的內側設有用于測量被掃描體上端面高度位置的傳感器。
所述的光源和感光器件組件的兩側設有保護桿。
所述的升降裝置為液壓缸。
所述的升降裝置為通過螺紋連接的螺桿和螺套。
所述的升降裝置為互相套接的支撐桿和支撐套，在支撐套的外壁上設有用于緊固支撐桿的緊定螺釘。
所述的支撐桿上設有刻度標記。
一種采用上述的掃描儀進行掃描的方法，包括以下步驟一、將被掃描體放置在掃描儀的下方；二、操作升降裝置使掃描儀的殼體向被掃描體運行；三、當殼體下方開放端面的內側的傳感器檢測到被掃描體的上端面后，停止升降裝置；四、啟動掃描；通過上述步驟實現對被掃描體上端面的精確掃描。
本發明提供的一種固形物上端面掃描儀及掃描方法，可以精確掃描固形物的上端面，尤其是針對測量面凹凸不平，例如用于混凝土碳化深度的精確掃描，除此之外也適用于厚度較大，重量較重的物體的掃描取樣。由于采用了線掃描的方式，獲取的圖像幾乎不存在變形。也避免了因測量視線角度不同而對實驗的結果產生影響的問題。在去除了玻璃面板的優化實施例中，由于避免了玻璃面板對光的反射和折射，進一步提高了掃描質量。
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明圖I為本發明的整體結構示意圖。
圖2為本發明的另一實施例的整體結構示意圖。
圖3為本發明中升降裝置的可選方案的結構示意圖。
圖4為本發明中升降裝置的另一可選方案的結構示意圖。
圖5為本發明中升降裝置的另一可選方案的結構示意圖。
圖中殼體1，步進電機2，光源3，感光器件4，玻璃面板5，升降裝置6，液壓缸61，螺桿62，螺套63，支撐桿64，支撐套65，刻度標記66，緊定螺釘67，被掃描體7，傳感器8，保護桿9，控制器10，遮罩11。
具體實施方式
實施例I :如圖I中所示，一種固形物上端面掃描儀，包括殼體1，殼體I內安裝有由步進電機2驅動的光源3和感光器件4組件，感光器件4與控制器6連接，所述的殼體I 具有向下開放的端面，所述的光源3和感光器件4處于朝向下方的工作狀態,殼體I的下方設有用于升降殼體I高度的升降裝置6。
所述的殼體I下方還設有包覆整個升降裝置6的遮罩11。采用該結構因為避免了環境光的干擾，從而可以獲得更好的圖像效果，進一步優化的，遮罩11采用不透光的柔性編織物，例如較厚的黑色絨布，但是在感光器件4距離被掃描體7距離較遠時，例如，被掃描體7上端面的凸凹差別較大時，此時采用可反光的厚絨布是有益的，例如白色的厚絨布，以利用漫反射的環境光提供輔助的照明。
所述的殼體I下方開放端面的內側設有用于測量被掃描體7上端面高度位置的傳感器8。例如所述的傳感器8包括光電開關，或者相對布置的激光發射器和接收器、紅外發射器和接收器，當被掃描體7上端面使光電開關感應到變化，或阻斷激光或紅外光的光程時，則被掃描體7上端面已到達合適掃描的位置。
所述的光源3和感光器件4組件的兩側設有保護桿9。雖然采用了傳感器控制被掃描體7上端面高度位置，但是也有可能出現失效的情形而損壞光源3和感光器件4組件， 因此在該組件的兩端設置保護桿9，保護桿9的高度略高于組件的的高度，例如O. 5-2mm,這樣就避免被掃描體7上端面磨損光源3和感光器件4組件。
可選的方案中，如圖3中所示，所述的升降裝置6為液壓缸61。該方案適用于較為大型的裝置，且也易于實現自動控制。
可選的方案中，如圖4中所示，所述的升降裝置6為通過螺紋連接的螺桿62和螺套63。通過旋轉螺套63來調整升降裝置6的高度。本方案適于較為小型的裝置。
可選的方案中，如圖5中所示，所述的升降裝置6為互相套接的支撐桿64和支撐套65,在支撐套65的外壁上設有用于緊固支撐桿64的緊定螺釘67。所述的支撐桿64上設有刻度標記66。根據刻度標記66調整到合適的高度后，緊固緊定螺釘67即可。本方案適于較為小型的裝置。
實施例2 :—種采用上述的掃描儀進行掃描的方法，包括以下步驟一、將被掃描體7放置在掃描儀的下方；此時升降裝置6默認處于伸出的位置。
二、操作升降裝置6使掃描儀的殼體I向被掃描體7運行；三、當殼體I下方開放端面的內側的傳感器8檢測到被掃描體7的上端面后，停止升降裝置6 ;四、啟動掃描；通過上述步驟實現對被掃描體7上端面的精確掃描，獲得高質量的掃描圖片。
實施例3 :如圖2中，一種固形物上端面掃描儀，包括殼體1，殼體I內安裝有由步進電機2驅動的光源3和感光器件4組件，感光器件4與控制器6連接，其特征是所述的殼體I具有向下開放的端面，所述的光源3和感光器件4處于朝向下方的工作狀態,殼體I 的下方設有用于升降殼體I高度的升降裝置6。
所述的殼體I下方還設有包覆整個升降裝置6的遮罩11。
所述的殼體I下方設有用于阻隔被掃描體7的玻璃面板5。
可選的方案中，所述的殼體I下方開放端面的內側設有用于測量被掃描體7上端面高度位置的傳感器8。在使用該結構后，本實施例也可以用于實施例2中的方法。
實施例I中的升降裝置6各個方案也可以用于在本例中。
權利要求
1.一種固形物上端面掃描儀，包括殼體(1)，殼體(I)內安裝有由步進電機(2)驅動的光源(3)和感光器件(4)組件，感光器件(4)與控制器(6)連接，其特征是所述的殼體(I)具有向下開放的端面，所述的光源(3)和感光器件(4)處于朝向下方的工作狀態，殼體(I)的下方設有用于升降殼體(I)高度的升降裝置(6)。
2.根據權利要求I所述的一種固形物上端面掃描儀，其特征是所述的殼體(I)下方還設有包覆整個升降裝置(6)的遮罩(11)。
3.根據權利要求I所述的一種固形物上端面掃描儀，其特征是所述的殼體(I)下方設有用于阻隔被掃描體(7)的玻璃面板(5)。
4.根據權利要求I所述的一種固形物上端面掃描儀，其特征是所述的殼體(I)下方開放端面的內側設有用于測量被掃描體(7)上端面高度位置的傳感器(8)。
5.根據權利要求4所述的一種固形物上端面掃描儀，其特征是所述的光源(3)和感光器件(4)組件的兩側設有保護桿(9)。
6.根據權利要求1-5任一項所述的一種固形物上端面掃描儀，其特征是所述的升降裝置(6)為液壓缸(61)。
7.根據權利要求1-5任一項所述的一種固形物上端面掃描儀，其特征是所述的升降裝置(6)為通過螺紋連接的螺桿(62)和螺套(63)。
8.根據權利要求1-5任一項所述的一種固形物上端面掃描儀，其特征是所述的升降裝置(6)為互相套接的支撐桿(64)和支撐套(65)，在支撐套(65)的外壁上設有用于緊固支撐桿(64)的緊定螺釘(67)。
9.根據權利要求8任一項所述的一種固形物上端面掃描儀，其特征是所述的支撐桿(64)上設有刻度標記(66)。
10.一種采用權利要求1、2、4-9所述的掃描儀進行掃描的方法，其特征是包括以下步驟 一、將被掃描體(7)放置在掃描儀的下方； 二、操作升降裝置(6)使掃描儀的殼體(I)向被掃描體(7)運行； 三、當殼體(I)下方開放端面的內側的傳感器(8)檢測到被掃描體(7)的上端面后，停止升降裝置(6); 四、啟動掃描； 通過上述步驟實現對被掃描體(7)上端面的精確掃描。
全文摘要
一種固形物上端面掃描儀，包括殼體，殼體內安裝有由步進電機驅動的光源和感光器件組件，感光器件與控制器連接，所述的殼體具有向下開放的端面，所述的光源和感光器件處于朝向下方的工作狀態，殼體的下方設有用于升降殼體高度的升降裝置。一種采用上述的掃描儀進行掃描的方法，包括以下步驟一、將被掃描體放置在掃描儀的下方；二、操作升降裝置使掃描儀的殼體向被掃描體運行；三、當殼體下方開放端面的內側的傳感器檢測到被掃描體的上端面后，停止升降裝置；四、啟動掃描；通過上述步驟實現對被掃描體上端面的精確掃描。本發明可以精確掃描固形物的上端面，尤其是針對測量面凹凸不平。
文檔編號G01B11/22GK102927928SQ20121042187
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月30日 優先權日2012年10月30日
發明者徐港, 蘇義彪, 王青, 周樹峰 申請人:三峽大學