專利名稱：表面裂縫寬度檢測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型主要涉及到結(jié)構(gòu)工程的檢測設(shè)備領(lǐng)域，特指一種適用于檢測結(jié)構(gòu)工程表面裂縫寬度的設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前，在大型結(jié)構(gòu)工程中(例如橋梁、大壩、建筑等)，它的表面裂縫寬度、長度等是關(guān)系到該結(jié)構(gòu)是否能長期安全運(yùn)行的重要指標(biāo)。為了保證該類結(jié)構(gòu)的長期安全運(yùn)行，避免意外事故的發(fā)生，往往需要對該類結(jié)構(gòu)的表面裂縫寬度、長度隨時間、溫度等的變化情況進(jìn)行長期的自動檢測?，F(xiàn)有技術(shù)中，用來進(jìn)行表面裂縫寬度檢測的儀器和方法有塞、尺、刻度放大鏡、超聲波檢測儀等等。但是，上述儀器和方法均是適用于人工現(xiàn)場檢測，其不可避免的具有以下不足一是檢測精度低，二是無法實(shí)現(xiàn)自動監(jiān)測。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題就在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡單緊湊、成本低廉、實(shí)時性好、安裝調(diào)試簡便、工作穩(wěn)定可靠的表面裂縫寬度檢測儀。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案一種表面裂縫寬度檢測儀，包括圖像感應(yīng)探頭和圖像分析與處理系統(tǒng)，所述圖像感應(yīng)探頭包括線陣CMOS圖像傳感器以及用來對被測體表面進(jìn)行照射的紅外線發(fā)光二極管，所述線陣CMOS圖像傳感器用來感應(yīng)被測體表面的反射光信號并將感測信號傳送給圖像分析與處理系統(tǒng)，所述圖像分析與處理系統(tǒng)通過對感測信號進(jìn)行分析處理后得到被測體表面裂縫的寬度。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)所述圖像分析與處理系統(tǒng)包括圖像驅(qū)動控制電路、A/D轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)芯片、RS485總線接口、無線收發(fā)模塊以及電源模塊，所述單片機(jī)芯片通過RS485總線接口和/或無線收發(fā)模塊與上位機(jī)相連，所述單片機(jī)芯片通過圖像驅(qū)動控制電路、A/D轉(zhuǎn)換器與圖像感應(yīng)探頭相連。所述圖像分析與處理系統(tǒng)還包括一時鐘控制模塊，所述時鐘控制模塊與電源模塊和/或單片機(jī)芯片相連并用來控制裂縫寬度檢測的間隔啟動時間。所述單片機(jī)芯片與一液晶顯示器相連以顯示分析處理結(jié)果。所述單片機(jī)芯片與一串行存儲器相連以存儲分析處理結(jié)果。所述圖像感應(yīng)探頭與圖像分析處理系統(tǒng)之間通過七芯屏蔽線相連，所述七芯屏蔽線包括線陣CMOS圖像傳感器所需的電源線、控制信號線及信號輸出線。所述圖像感應(yīng)探頭通過膨脹螺釘固定到被測體結(jié)構(gòu)表面。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于[0015]I、本實(shí)用新型的表面裂縫寬度檢測儀，結(jié)構(gòu)簡單緊湊、成本低廉，通過紅外線二極管以及線陣CMOS圖像傳感器檢測結(jié)構(gòu)表面裂縫，無零點(diǎn)漂移，長期穩(wěn)定可靠，測量精度高。2、本實(shí)用新型的電源模塊采用高能鋰電池供電，并通過時鐘控制模塊定時開啟、關(guān)閉系統(tǒng)電源，因而系統(tǒng)功耗很低，電池使用時間長。3、本實(shí)用新型中采用無線傳輸手段，布置十分方便，適合遠(yuǎn)距離無線數(shù)據(jù)傳輸，無需外接信號傳輸導(dǎo)線。
圖I是本實(shí)用新型的框架結(jié)構(gòu)原理示意圖。圖2是本實(shí)用新型在具體應(yīng)用實(shí)例中的電路原理示意圖。圖例說明I、紅外線發(fā)光二極管；2、線陣CMOS圖像傳感器；3、驅(qū)動控制電路；4、A/D轉(zhuǎn)換器；5、單片機(jī)芯片；6、液晶顯示器；7、串行存儲器；8、RS485總線接口 ；9、無線收發(fā)模塊；10、電源模塊；11、時鐘控制模塊。
具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖I所示，本實(shí)用新型的表面裂縫寬度檢測儀，包括一個圖像感應(yīng)探頭和一個圖像分析處理系統(tǒng)，該圖像感應(yīng)探頭內(nèi)包括一個線陣CMOS圖像傳感器2和用來對被測體表面進(jìn)行照射的紅外線發(fā)光二極管1，該圖像分析處理系統(tǒng)包括驅(qū)動控制電路3、A/D轉(zhuǎn)換器4、單片機(jī)芯片5、串行存儲器7、液晶顯示器6、RS485總線接口 8、無線收發(fā)模塊9及電源模塊10。單片機(jī)芯片5通過RS485總線接口 8和/或無線收發(fā)模塊9與上位機(jī)相連，單片機(jī)芯片5通過圖像驅(qū)動控制電路3、A/D轉(zhuǎn)換器4與圖像感應(yīng)探頭相連。液晶顯示器6用來顯示分析處理結(jié)果，串行存儲器7用來存儲分析處理結(jié)果。線陣CMOS圖像傳感器2用來感應(yīng)被測體表面的反射光信號并將感測信號傳送給圖像分析與處理系統(tǒng)，圖像分析與處理系統(tǒng)通過對感測信號進(jìn)行分析處理后得到被測體表面裂縫的寬度。本實(shí)施例中，圖像感應(yīng)探頭與圖像分析處理系統(tǒng)之間通過七芯屏蔽線相連，七芯屏蔽線包括線陣CMOS圖像傳感器2所需的電源線、控制信號線及信號輸出線。本實(shí)施例中，圖像感應(yīng)探頭通過膨脹螺釘固定到被測體表面，由于表面裂縫所在位置無反光信號，因此線陣CMOS圖像傳感器2感應(yīng)的光信號較弱，輸出的電信號也會產(chǎn)生相應(yīng)的變化，然后經(jīng)過單片機(jī)芯片5做出相應(yīng)的分析與處理計算相應(yīng)的裂縫寬度。對工程結(jié)構(gòu)而言(如橋梁)，表面裂縫可適當(dāng)允許其存在，表面裂縫是否會危及結(jié)構(gòu)的安全需要視裂縫大小、多少及其變化情況綜合分析，因此裂縫大小需要做一定時間的定時檢測。本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)有一時鐘控制模塊11，該時鐘控制模塊11與電源模塊10和/或單片機(jī)芯片5相連，時鐘控制模塊11用來設(shè)置裂縫寬度檢測的間隔時間，間隔值根據(jù)實(shí)際需要來設(shè)定，從而用以定時開啟和關(guān)閉整個檢測系統(tǒng)，可大大降低系統(tǒng)的功耗，也實(shí)現(xiàn)了完全自動化檢測。電源模塊10采用采用高能鋰電池供電，續(xù)航能力強(qiáng)。參見圖2所示，在具體的應(yīng)用實(shí)例中，線陣CMOS圖像傳感器2采用U2 ELIS-1024,單片機(jī)芯片5采用U1STC90C54AD，A/D轉(zhuǎn)換器4內(nèi)置于Ul中；時鐘控制模塊11采用U4DS1302, RS485總線接口 8采用U53 MAX485,電源模塊10為UlI。以上僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本實(shí)用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理前提下的若干改進(jìn)和潤飾， 應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種表面裂縫寬度檢測儀，其特征在于包括圖像感應(yīng)探頭和圖像分析與處理系統(tǒng)，所述圖像感應(yīng)探頭包括線陣CMOS圖像傳感器(2)以及用來對被測體表面進(jìn)行照射的紅外線發(fā)光二極管(1)，所述線陣CMOS圖像傳感器(2)用來感應(yīng)被測體表面的反射光信號并將感測信號傳送給圖像分析與處理系統(tǒng)，所述圖像分析與處理系統(tǒng)通過對感測信號進(jìn)行分析處理后得到被測體表面裂縫的寬度。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的表面裂縫寬度檢測儀，其特征在于所述圖像分析與處理系統(tǒng)包括圖像驅(qū)動控制電路(3)、A/D轉(zhuǎn)換器(4)、單片機(jī)芯片(5)、RS485總線接口(8)、無線收發(fā)模塊(9)以及電源模塊(10)，所述單片機(jī)芯片(5)通過RS485總線接口(8)和/或無線收發(fā)模塊(9)與上位機(jī)相連，所述單片機(jī)芯片(5)通過圖像驅(qū)動控制電路(3)、A/D轉(zhuǎn)換器(4)與圖像感應(yīng)探頭相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的表面裂縫寬度檢測儀，其特征在于所述圖像分析與處理系統(tǒng)還包括一時鐘控制模塊(11)，所述時鐘控制模塊(11)與電源模塊(10)和/或單片機(jī)芯片(5 )相連并用來控制裂縫寬度檢測的間隔啟動時間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的表面裂縫寬度檢測儀，其特征在于所述單片機(jī)芯片(5)與一液晶顯示器(6)相連以顯示分析處理結(jié)果。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的表面裂縫寬度檢測儀，其特征在于所述單片機(jī)芯片(5)與一串行存儲器(7)相連以存儲分析處理結(jié)果。
6.根據(jù)權(quán)利要求I 5中任意一項(xiàng)所述的表面裂縫寬度檢測儀，其特征在于所述圖像感應(yīng)探頭與圖像分析處理系統(tǒng)之間通過七芯屏蔽線相連，所述七芯屏蔽線包括線陣CMOS圖像傳感器(2)所需的電源線、控制信號線及信號輸出線。
7.根據(jù)權(quán)利要求I 5中任意一項(xiàng)所述的表面裂縫寬度檢測儀，其特征在于所述圖像感應(yīng)探頭通過膨脹螺釘固定到被測體結(jié)構(gòu)表面。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種表面裂縫寬度檢測儀，包括圖像感應(yīng)探頭和圖像分析與處理系統(tǒng)，圖像感應(yīng)探頭包括線陣CMOS圖像傳感器以及用來對被測體表面進(jìn)行照射的紅外線發(fā)光二極管，線陣CMOS圖像傳感器用來感應(yīng)被測體表面的反射光信號并將感測信號傳送給圖像分析與處理系統(tǒng)，圖像分析與處理系統(tǒng)通過對感測信號進(jìn)行分析處理后得到被測體表面裂縫的寬度。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、成本低廉、實(shí)時性好、安裝調(diào)試簡便、工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G01B11/02GK202582496SQ20122016352
公開日2012年12月5日 申請日期2012年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月18日
發(fā)明者楊金喜, 劉克明, 周廣 申請人:長沙金碼高科技實(shí)業(yè)有限公司