一種缺陷尺寸測量裝置和方法
【專利摘要】本發明提供了一種缺陷尺寸測量裝置和方法。其中的缺陷尺寸測量裝置包括：尺身、激光位移傳感器、數據采集器；所述尺身的兩端設置有與尺身垂直的支撐桿，所述尺身的上端設置有沿尺身延展方向的直線導軌，所述尺身的正面設置有多個具有預設間隔的觸發旋鈕；所述激光位移傳感器滑動裝設于所述直線導軌上；當所述激光位移傳感器滑動至所述尺身上的觸發旋鈕時，所述激光位移傳感器被觸發測量其當前所在位置與待測物表面的垂直距離；所述數據采集器與所述激光位移傳感器連接，存儲所述激光位移傳感器測量得到的數據。應用本發明可以有效地減少儀表誤差、安裝誤差和操作誤差，保證測量數據的真實、可靠，且精度高、可靠性強。
【專利說明】_種缺陷尺寸測量裝置和方法
【技術領域】
[0001] 本申請涉及土木工程領域，尤其涉及一種缺陷尺寸測量裝置和方法。
【背景技術】
[0002] 在土木工程領域中，經常需要對某個待測物體的表面的平整度進行測量，以確認 該表面上是否存在缺陷或者所存在的缺陷的位置和大小。例如，在核電站安全殼的鋼內襯 (鋼板）表面，有可能會出現鼓包等缺陷，從而會對安全殼的安全性造成不利影響，因此需 要對核電站安全殼的鋼內襯表面上可能存在的鼓包的位置和大小進行檢測。
[0003]當前，現有技術中一般都是使用多個百分表或千分表來進行上述的檢測過程。在 該檢測過程中，需要將多個百分表或千分表安裝在同一根支撐桿上。當進行測試時，將支 撐桿在鋼板表面沿水平或豎直方向滑動，然后人工直接讀取各個百分表或千分表的讀數。 由于上述讀數是通過人工的方式來完成的，因此無法避免產生儀表誤差、安裝誤差、操作誤 差等問題，其所得到的數據的精度低且可靠性差；而且，在進行上述檢測過程時步驟較為繁 瑣，因此也不便于進行測量操作。
【發明內容】
[0004]有鑒于此，本發明提供了一種缺陷尺寸測量裝置和方法，從而可以減少儀表誤差、 安裝誤差和操作誤差，保證測量數據的真實、可靠。
[0005]本發明的技術方案具體是這樣實現的：
[0006]一種缺陷尺寸測量裝置，該裝置包括：尺身、激光位移傳感器、數據采集器；
[0007]所述尺身的兩端設置有與尺身垂直的支撐桿，所述尺身的上端設置有沿尺身延展 方向的直線導軌，所述尺身的正面設置有多個具有預設間隔的觸發旋鈕；
[0008]所述激光位移傳感器滑動裝設于所述直線導軌上；當所述激光位移傳感器滑動至 所述尺身上的觸發旋鈕時，所述激光位移傳感器被觸發測量其當前所在位置與待測物表面 的垂直距離；
[0009]所述數據采集器與所述激光位移傳感器連接，存儲所述激光位移傳感器測量得到 的數據。
[0010] 較佳的，所述尺身上還設置有調平裝置，用于將尺身調平。
[0011] 較佳的，所述調平裝置為尺身水泡。
[0012] 較佳的，所述尺身為鋁合金尺身。
[0013]較佳的，所述數據采集器為可編程邏輯控制器數據采集器。
[0014]較佳的，所述尺身上的直線導軌上設置有刻度。
[0015]較佳的，所述預設間隔為10厘米。
[0016]本發明還提供了一種使用上述的缺陷尺寸測量裝置的缺陷尺寸測量方法，該方法 包括：
[0017]A、將缺陷尺寸測量裝置的兩個支撐桿分別與待測物的表面接觸，通過所述缺陷尺 寸測量裝置測量得到多個測量數據；
[0018]B、根據測量得到的多個數據，計算得到待測物表明的缺陷的尺寸參數。
[0019] 較佳的，所述步驟A包括：
[0020] A1、將缺陷尺寸測量裝置水平放置在待測區域上，并將缺陷尺寸測量裝置的兩個 支撐桿分別與待測物的表面接觸；
[0021]A2、將所述激光位移傳感器從所述缺陷尺寸測量裝置上的直線導軌左端的起始位 置滑動至直線導軌的右端，測量得到多個水平測量數據；
[0022] A3、將缺陷尺寸測量裝置豎直放置在待測區域上，并將缺陷尺寸測量裝置的兩個 支撐桿分別與待測物的表面接觸；
[0023]A4、將所述激光位移傳感器從所述缺陷尺寸測量裝置上的直線導軌左端的起始位 置滑動至直線導軌的右端，測量得到多個豎直測量數據。
[0024] 較佳的，在所述步驟Al之后，該方法還進一步包括：
[0025] 在所述缺陷尺寸測量裝置上設置調平裝置，通過所述調平裝置將所述尺身調平。
[0026] 較佳的，所述調平裝置為尺身水泡。
[0027] 由上述技術方案可見，由于在本發明的技術方案中，使用了可沿著直線導軌滑動 的高精度激光位移傳感器，該高精度激光位移傳感器可以自動測量其當前所在位置與待測 物表面的垂直距離，且其所測量得到的數據可存儲在數據采集器中，而不必通過人工進行 測量，從而可最大限度的減少儀表誤差、安裝誤差、操作誤差等，保證了測量數據的真實、可 靠，且精度高、可靠性強，基本實現了測量和采集的自動化，可方便靈活地安裝和測讀，使得 測量操作變得十分便捷，大大提高了工作效率。另外，本發明的缺陷尺寸測量裝置和方法， 可以廣泛地應用于測量、記錄各種待測物體的表面不平整度的測量，例如，可以用于對核電 站安全殼的鋼內襯（鋼板）表面的凹凸程度的測量和記錄，從而可以精確、便捷地檢測出鋼 板表面上的鼓包的位置和尺寸。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028] 圖1為本發明實施例中的缺陷尺寸測量裝置的結構示意圖。
[0029] 圖2為本發明實施例中的缺陷尺寸測量裝置的測量示意圖。
[0030] 圖3為本發明實施例中的缺陷尺寸測量方法的流程示意圖。
[0031] 圖4為本發明實施例中的缺陷尺寸計算方法的原理示意圖。
【具體實施方式】
[0032] 為使本發明的技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及具體實施例，對本 發明作進一步詳細的說明。
[0033] 圖1是本發明實施例中的缺陷尺寸測量裝置的結構示意圖。如圖1所示，本發明 實施例中的缺陷尺寸測量裝置和包括：尺身11、激光位移傳感器12、數據采集器13;
[0034] 所述尺身11的兩端設置有與尺身11垂直的支撐桿14,所述尺身11的上端設置有 沿尺身延展方向的直線導軌15,所述尺身11的正面設置有多個具有預設間隔的觸發旋鈕 16；
[0035] 所述激光位移傳感器12滑動裝設于所述直線導軌15上；當所述激光位移傳感器 12滑動至所述尺身上的觸發旋鈕16時，所述激光位移傳感器12被觸發測量其當前所在位 置與待測物表面的垂直距離；
[0036] 所述數據采集器13與所述激光位移傳感器12連接，存儲所述激光位移傳感器12 測量得到的數據。
[0037] 較佳的，在本發明的一個具體實施例中，所述尺身11上還設置有調平裝置（圖中 未示出），用于將尺身調平。
[0038] 較佳的，在本發明的一個具體實施例中，所述調平裝置可以是尺身水泡，也可以是 其它的用于調平的裝置。
[0039] 較佳的，在本發明的一個具體實施例中，所述尺身11為鋁合金尺身，也可以是其 它材質的尺身。
[0040] 較佳的，在本發明的一個具體實施例中，所述數據采集器13為可編程邏輯控制器 (PLC，ProgrammableLogicController)數據采集器，也可以是其它具有存儲功能的數據 采集器。
[0041] 較佳的，在本發明的一個具體實施例中，所述尺身11上的直線導軌15上還設置有 刻度。
[0042] 較佳的，在本發明的一個具體實施例中，所述預設間隔為10厘米，也可以是其它 預設的數值（例如，5厘米或15厘米）。
[0043] 較佳的，在本發明的一個具體實施例中，所述直線導軌15的長度為1. 7米，也可以 是其它預設的數值（例如，1米或2米）。
[0044] 圖2為本發明實施例中的缺陷尺寸測量裝置的測量示意圖。如圖2所示，當使用 本發明中的缺陷尺寸測量裝置對待測物（例如，圖2中所示的安全殼的鋼板內襯20)的表 面的缺陷（例如，圖2中所示的鼓包21)的尺寸進行測量時，可以先將所述缺陷尺寸測量裝 置的支撐桿14與待測物20(例如，鋼板）的表面接觸，然后可通過所述缺陷尺寸測量裝置 上的尺身水泡，將尺身調平。在開始測量之前，所述缺陷尺寸測量裝置中的激光位移傳感器 12位于所述尺身上的直線導軌15的左端。當開始進行測量時，所述激光位移傳感器12將 沿著所述尺身上的直線導軌15從左端的起始位置滑動至所述直線導軌15的右端。而每當 所述激光位移傳感器12經過所述缺陷尺寸測量裝置上的觸發旋鈕16時，該激光位移傳感 器12將會被觸發，該激光位移傳感器12將測量其當前所在位置與待測物表面的垂直距離， 并將所測量得到的數據存儲在數據采集器13中，從而得到相應的測量數據。
[0045] 另外，在使用本發明中的缺陷尺寸測量裝置對待測物的表面的缺陷尺寸進行測量 時，可以分別在水平方向和垂直方向上進行兩次測量，分層逐次對待測物的表面進行測量， 從而可以綜合上述兩個方向上的測量數據，獲得測量區域內鼓包的位置及尺寸。
[0046] 另外，基于上述的缺陷尺寸測量裝置，本發明中還提出了一種使用上述缺陷尺寸 測量裝置的缺陷尺寸測量方法。圖3為本發明實施例中的缺陷尺寸測量方法的流程示意 圖。如圖3所示，本發明的缺陷尺寸測量方法包括如下所述的步驟：
[0047] 步驟31，將缺陷尺寸測量裝置的兩個支撐桿分別與待測物的表面接觸，通過所述 缺陷尺寸測量裝置測量得到多個測量數據。
[0048] 步驟32,根據測量得到的多個數據，計算得到待測物表明的缺陷的尺寸參數。
[0049] 在本發明的技術方案中，所述步驟31可以有多種具體的實現方法。以下將以其中 的一個實施例為例，對本發明的技術方案進行詳細的介紹。
[0050] 例如，在本發明的一個具體實施例中，所述步驟31可以包括如下所述的步驟：
[0051] 步驟311，將缺陷尺寸測量裝置水平放置在待測區域上，并將缺陷尺寸測量裝置的 兩個支撐桿分別與待測物的表面接觸。
[0052] 較佳的，在本發明的具體實施例中，在步驟311之后，還可以進一步包括：將所述 缺陷尺寸測量裝置上的尺身調平。
[0053] 例如，在本發明的一個較佳實施例中，可以在所述缺陷尺寸測量裝置上設置調平 裝置，用于將尺身調平。然后，即可通過所述調平裝置將所述缺陷尺寸測量裝置上的尺身調 平。
[0054] 較佳的，在本發明的一個具體實施例中，所述調平裝置可以是尺身水泡，也可以是 其它的用于調平的裝置。
[0055] 步驟312,將所述激光位移傳感器從所述缺陷尺寸測量裝置上的直線導軌左端的 起始位置滑動至直線導軌的右端，測量得到多個水平測量數據。
[0056] 在本發明的技術方案中，由于所述缺陷尺寸測量裝置的尺身的正面設置有多個具 有預設間隔的觸發旋鈕，而當所述激光位移傳感器滑動至所述尺身上的觸發旋鈕時，所述 激光位移傳感器將被觸發以測量其當前所在位置與待測物表面的垂直距離，并將所測得的 數據存儲在數據采集器中，因此通過本步驟可以測量得到多個水平測量數據。
[0057] 步驟313,將缺陷尺寸測量裝置豎直放置在待測區域上，并將缺陷尺寸測量裝置的 兩個支撐桿分別與待測物的表面接觸。
[0058] 步驟314,將所述激光位移傳感器從所述缺陷尺寸測量裝置上的直線導軌左端的 起始位置滑動至直線導軌的右端，測量得到多個豎直測量數據。
[0059] 在本發明的技術方案中，由于所述缺陷尺寸測量裝置的尺身的正面設置有多個具 有預設間隔的觸發旋鈕，而當所述激光位移傳感器滑動至所述尺身上的觸發旋鈕時，所述 激光位移傳感器將被觸發以測量其當前所在位置與待測物表面的垂直距離，并將所測得的 數據存儲在數據采集器中，因此通過本步驟可以測量得到多個豎直測量數據。
[0060] 由此可知，通過上述的步驟311?314,即可獲得多個測量數據（例如，包括多個水 平測量數據和多個豎直測量數據）
[0061] 在得到多個測量數據之后，即可執行步驟314,即根據測量得到的多個數據，計算 得到待測物表明的缺陷的尺寸參數。
[0062] 舉例來說，圖4為本發明實施例中的缺陷尺寸計算方法的原理示意圖，如圖4所 示，根據某一個位置的測量數據，即可通過如下所述的公式計算得到該測量數據所對應的 缺陷（例如，鼓包）的高度：
[0063]
【權利要求】
1. 一種缺陷尺寸測量裝置，其特征在于，該裝置包括：尺身、激光位移傳感器、數據采 集器； 所述尺身的兩端設置有與尺身垂直的支撐桿，所述尺身的上端設置有沿尺身延展方向 的直線導軌，所述尺身的正面設置有多個具有預設間隔的觸發旋鈕； 所述激光位移傳感器滑動裝設于所述直線導軌上；當所述激光位移傳感器滑動至所述 尺身上的觸發旋鈕時，所述激光位移傳感器被觸發測量其當前所在位置與待測物表面的垂 直距離； 所述數據采集器與所述激光位移傳感器連接，存儲所述激光位移傳感器測量得到的數 據。
2. 根據權利要求1所述的裝置，其特征在于： 所述尺身上還設置有調平裝置，用于將尺身調平。
3. 根據權利要求2所述的裝置，其特征在于： 所述調平裝置為尺身水泡。
4. 根據權利要求1所述的裝置，其特征在于： 所述尺身為鋁合金尺身。
5. 根據權利要求1所述的裝置，其特征在于： 所述數據采集器為可編程邏輯控制器數據采集器。
6. 根據權利要求1所述的裝置，其特征在于： 所述尺身上的直線導軌上設置有刻度。
7. 根據權利要求1所述的裝置，其特征在于： 所述預設間隔為10厘米。
8. -種使用如權利要求1所述的缺陷尺寸測量裝置的缺陷尺寸測量方法，其特征在 于，該方法包括： A、 將缺陷尺寸測量裝置的兩個支撐桿分別與待測物的表面接觸，通過所述缺陷尺寸測 量裝置測量得到多個測量數據； B、 根據測量得到的多個數據，計算得到待測物表明的缺陷的尺寸參數。
9. 根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述步驟A包括： A1、將缺陷尺寸測量裝置水平放置在待測區域上，并將缺陷尺寸測量裝置的兩個支撐 桿分別與待測物的表面接觸； A2、將所述激光位移傳感器從所述缺陷尺寸測量裝置上的直線導軌左端的起始位置滑 動至直線導軌的右端，測量得到多個水平測量數據； A3、將缺陷尺寸測量裝置豎直放置在待測區域上，并將缺陷尺寸測量裝置的兩個支撐 桿分別與待測物的表面接觸； A4、將所述激光位移傳感器從所述缺陷尺寸測量裝置上的直線導軌左端的起始位置滑 動至直線導軌的右端，測量得到多個豎直測量數據。
10. 根據權利要求9所述的方法，其特征在于，在所述步驟A1之后，該方法還進一步包 括： 在所述缺陷尺寸測量裝置上設置調平裝置，通過所述調平裝置將所述尺身調平。
11. 根據權利要求10所述的方法，其特征在于： 所述調平裝置為尺身水泡。
【文檔編號】G01B11/30GK104457565SQ201410584648
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月27日 優先權日:2014年10月27日
【發明者】徐海翔, 趙文博, 李如源, 董月亮, 褚英杰, 楊剛, 蔣翔 申請人:中冶建筑研究總院有限公司, 福建寧德核電有限公司, 中核核電運行管理有限公司