盆式支座轉角超聲檢測儀的制作方法

本實用新型屬于公路工程試驗檢測領域，涉及一種盆式支座轉角超聲檢測儀，具體的涉及一種通過觸屏式數據顯示儀對超聲測距儀下達相應指令來實現對橋梁盆式支座轉角的精確快速測量的盆式支座轉角超聲檢測儀。

背景技術：

改革開放后，在經濟高速發展的帶動下，交通事業也進入迅猛發展階段。為實現區域間的平衡發展，更好地構建和諧社會，同時緩解城市內的交通壓力，跨海大橋、跨江、河大橋以及城市高架橋、立交橋等各種形式的橋梁越來越多。

由于盆式支座具有水平位移量大、轉動靈活、重量輕、結構緊湊，構造簡單、建筑高度低、加工制造方便和降低造價等優點，在目前橋梁建設中得到了廣泛地應用。當下，對運營中橋梁盆式支座的檢測方式主要分為兩種：一是人工直接進行觀察和測量，并進行相應的計算；二是利用簡易裝置間接對盆式支座進行檢測。

而現有技術對橋梁盆式支座的檢測具有如下缺點：

由于盆式支座位于橋梁上部結構和下部結構之間，空間狹小且環境昏暗，現下的檢測手段具有較多的局限性，實際操作過程中經常出現部分支座無法檢測或者檢測數據準確度不高的狀況。

對比文件1：CN101750250A公開了一種微機控制電液伺服多功能壓剪試驗機，屬材料試驗機類。該機包括主機部分、液壓系統、控制系統和試件運送小車。主機的機架由機座、絲杠、活動橫梁、框架等構成，主機上裝有箱形壓板，垂直向伺服加載油缸、水平剪切伺服加載油缸、轉角伺服加載油缸、同步浮動伺服油缸及橫梁升降機構、試驗裝置。液壓系統包括伺服油源、液壓油分配器和遠程調壓系統，控制系統包括工控機、轉換板、電液伺服控制柜及測量儀表。該實用新型主要用于橋梁建設中板式、盆式橡膠支座、球形支座的力學性能試驗，如單壓、壓剪及轉角試驗，亦可對金屬、其他非金屬、混凝土構件進行單壓試驗。但是對比文件公開的試驗機，主要用于橋梁支座在安裝前的力學性能試驗，其對盆式轉角的測量功能是通過試驗機上的位移傳感器來實現的，無法實現對橋梁已安裝盆式支座的轉角測量。

對比文件2：CN104949647A公開一種橋梁盆式支座轉角測量儀，包括兩個高度測量支架、可伸縮標尺、數據傳輸線、數據采集儀，兩個所述高度測量支架通過可伸縮標尺相接為一個整體；每個高度測量支架由兩個長度相同的桿件交叉組成，包括測頭、測量桿、手柄和拉壓力傳感器，所述測頭位于所述測量桿的前端，所述拉壓力傳感器位于所述手柄的尾端；所述拉壓力傳感器與數據采集儀通過數據傳輸線連接，實現兩者之間的數據傳輸。該對比文件中對盆式支座的上、下兩平面間的距離需要通過伸縮標尺測得，操作起來仍不夠方便，且測試效率相對還不夠高，測試結果不夠準確。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題是提供一種盆式支座轉角超聲檢測儀，該檢測儀主要利用超聲測距技術實現對盆式支座轉角的測量，能解決現有盆式支座檢測工作中的不足并實現橋梁盆式支座轉角的精確快速測量，具有測試精度高、測試數據穩定、測試效率高和勞動強度低等特點。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案：

提供一種盆式支座轉角超聲檢測儀，包括超聲測距儀、機械桿和觸屏式數據顯示儀，所述超聲測距儀通過萬向軸與機械桿相接，觸屏式數據顯示儀通過數據線分別與機械桿、超聲測距儀連接；

所述超聲測距儀包括超聲測距傳感器一和超聲測距傳感器二，兩超聲測距傳感器間的距離為固定值L。

進一步地，

所述機械桿包括機械臂一、機械臂二和尾部的數據線插口，觸屏式數據顯示儀通過數據線與機械桿的數據線插口連接。

進一步地，

所述機械臂一與機械臂二的連接處安裝有萬向軸，可以通過萬向軸旋轉。

進一步地，

所述機械臂一、機械臂二均為可伸縮式機械臂，所述機械桿能夠通過機械臂一和機械臂二進行伸縮調整長度，并利用萬向軸進行旋轉，使所述超聲測距儀完全貼合在盆式支座的下平面。

進一步地，

所述機械桿內部設有供電裝置，以保證整個儀器正常運營。

進一步地，

所述超聲測距傳感器一和超聲測距傳感器二之間的距離固定值L能根據測試數據的精度要求進行調整。

進一步地，

所述觸屏式數據顯示儀內置有超聲波控制單元和相應的運算單元。

所述觸屏式數據顯示儀在檢測過程中主要用于控制超聲波的發射和接收和盆式支座轉角的計算。所述超聲測距儀通過數據線將檢測的原始數據傳輸至所述觸屏式數據顯示儀后，所述觸屏式數據顯示儀接收超聲測距儀測得的原始數據，并利用運算單元計算所測盆式支座的轉角并輸出。

超聲測距儀的超聲波的發射和接收由檢測人員通過觸屏式數據顯示儀進行操作。

工作時，檢測人員手持本實用新型的機械桿，調整機械臂的長度并利用萬向軸進行旋轉，將超聲測距儀(超聲測距傳感器一和超聲測距傳感器二)調整至完全貼合在盆式支座的下平面，超聲測距傳感器一和超聲測距傳感器二分別發射超聲波測得盆式支座上、下兩平面的高度值h1、h2，然后將測得的h1、h2傳輸至觸屏式數據顯示儀，觸屏式數據顯示儀根據相似三角形定理和其內置運算單元，直接得出所測盆式支座轉角的度數。

本實用新型的有益效果：

1、本實用新型主要利用超聲測距技術實現對盆式支座轉角的精確測量，該檢測手段不僅測試精度高，測試數據穩定，而且能提高測試效率，降低勞動強度。

2、本實施例中通過設置超聲測距傳感器一和超聲測距傳感器二，分別測得盆式支座兩點的上下平面的高度值h1、h2，并結合超聲測距傳感器一和超聲測距傳感器二所處的兩點間的距離L，便可計算得出盆式支座轉角的度數，操作簡單且測試精度高、快速。

3、本實用新型中的機械臂一和機械臂二均為可伸縮機械臂，并且通過萬向軸連接，可以根據實際測量情景進行調整，使超聲測距儀能完全貼合在盆式支座的下平面上，使得測量的數據更加精準。也能適應盆式支座空間狹小且環境昏暗的測量環境。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例盆式支座轉角超聲檢測儀的結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例中的超聲測距儀的工作原理示意圖；

圖3為本實用新型實施例中盆式支座的轉角計算示意圖；

附圖標記說明：

1、超聲測距儀；2、機械桿；3、觸屏式數據顯示儀；

1-1、超聲測距傳感器一；1-2、超聲測距傳感器二；2-1、機械臂一；2-2、機械臂二；2-3、數據線插口；

L-兩超聲測距傳感器間距離的固定值；θ－盆式支座的轉角；

h1、h2－盆式支座上、下兩平面間的相對高度值。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對實用新型進一步說明，但不用來限制本實用新型的范圍。

實施例1

如圖1-3所示，本實施例提供一種盆式支座轉角超聲檢測儀，包括超聲測距儀1、機械桿2和觸屏式數據顯示儀3，超聲測距儀1通過萬向軸與機械桿2相接，觸屏式數據顯示儀3通過數據線分別與機械桿2、超聲測距儀1連接；

本實施例中，超聲測距儀1包括超聲測距傳感器一1-1和超聲測距傳感器二1-2，兩超聲測距傳感器間的距離為固定值L。

本實施例中，機械桿2包括機械臂一2-1、機械臂二2-2和尾部的數據線插口2-3，觸屏式數據顯示儀3通過數據線與機械桿2的數據線插口2-3連接。

機械臂2-1與機械臂二2-2的連接處安裝有萬向軸。

為了保證整個儀器正常運營，機械桿2內部設有供電裝置。

機械臂一2-1、機械臂二2-2均為可伸縮式機械臂，機械桿1能夠通過機械臂進行伸縮調整長度，并利用萬向軸進行旋轉，使所述超聲測距儀1完全貼合在盆式支座的下平面。

超聲測距傳感器一1-1和超聲測距傳感器二1-2之間的距離固定值L能根據測試數據的精度要求進行調整。

觸屏式數據顯示儀3內置有超聲波控制單元和相應的運算單元。

本實施例中，觸屏式數據顯示儀3在檢測過程中主要用于控制超聲波的發射和接收和盆式支座轉角的計算。超聲測距儀1通過數據線將檢測的原始數據傳輸至觸屏式數據顯示儀3后，觸屏式數據顯示儀3接收超聲測距儀1測得的原始數據，并利用運算單元計算所測盆式支座的轉角并輸出。

工作時，檢測人員手持儀器的機械桿2，調整機械臂一2-1、機械臂二2-2的長度并利用萬向軸進行旋轉，將超聲測距儀1(超聲測距傳感器一1-1和超聲測距傳感器二1-2)調整至完全貼合在盆式支座的下平面，超聲測距傳感器一1-1和超聲測距傳感器二1-2分別發射超聲波測得盆式支座上、下兩平面的高度值h1、h2，然后將測得的h1、h2傳輸至觸屏式數據顯示儀，觸屏式數據顯示儀根據相似三角形定理和其內置運算單元，直接得出所測盆式支座轉角的度數。

如圖2所示，根據超聲波測距原理，測量開始時，位于盆式支座下平面上的超聲測距儀發出超聲波并啟動定時器，超聲波傳播直至遇到障礙物(盆式支座的上平面)反射回來，被反射回來的超聲波被超聲測距儀接收并關閉定時器，超聲測距儀根據聲速及超聲波在盆式支座上、下平面間來回傳播的時間，便可得出上、下平面之間的相對高度。根據這一原理，因此，超聲測距傳感器一1-1和超聲測距傳感器二1-2可分別測得他們所處盆式支座位置的上、下平面之間的相對高度h1、h2。

如圖3所示，根據盆式支座轉角的計算公式為：θ＝arctan(|h1-h2|/L)，觸屏式數據顯示儀根據測得的h1、h2并結合超聲測距傳感器一1-1和超聲測距傳感器二1-2之間的距離L，便可測得盆式支座的轉角θ。

在檢測操作過程中，由于機械臂一2-1和機械臂二2-2均為可伸縮機械臂，并且通過萬向軸連接，可以根據實際測量情景進行調整，使超聲測距儀1能完全貼合在盆式支座的下平面上，使得測量的數據更加精準；也能適應盆式支座空間狹小且環境昏暗的測量環境。

本實施例中的盆式支座轉角超聲檢測儀主要利用超聲測距技術實現對盆式支座轉角的精確測量，具體是通過設置超聲測距傳感器一和超聲測距傳感器二，分別測得盆式支座兩點的上下平面的高度值h1、h2，并結合超聲測距傳感器一和超聲測距傳感器二所處的兩點間的距離L，便可計算得出盆式支座轉角的度數，操作簡單且測試精度高、快速。

該檢測手段不僅測試精度高，測試數據穩定，而且能提高測試效率，降低勞動強度。

以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等同物界定。