專利名稱：一種龍門式工程材料質(zhì)量檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種檢測裝置，特別是涉及一種管材、板材、多層復(fù)合材料的質(zhì)量 檢測裝置。
背景技術(shù)：
隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展和商業(yè)繁榮，極大地推動了建筑業(yè)的發(fā)展，高速公路、橋 梁、地鐵、輸油管路、輸水管路等的施工和建設(shè)日新月異，蓬勃發(fā)展。在上述工程建設(shè)中，需 要使用大量的金屬和非金屬管材、板材、混合材料和多層復(fù)合材料，在施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，如 果這些材料出現(xiàn)質(zhì)量問題，如存在砂眼、盲孔、微孔、脫粘、裂縫、纖維斷裂等，就會使建筑物 存在嚴重質(zhì)量問題和潛在危險，另外，目前對液體介質(zhì)或氣體介質(zhì)的輸送多采用管道輸送 方式，且均為有壓輸送，管道有鋼管或PVC管，如輸油管路和輸水管路中的油或水都是有一 定壓力的，在長期的使用中，鋼管或塑料管上的砂眼、盲孔或微孔會逐漸加深和擴大，甚至 出現(xiàn)破裂造成漏水、漏油事故，如果是輸煤氣等輸氣管路，一旦出現(xiàn)漏氣或爆裂，不僅造成 煤氣損失，甚至還會出現(xiàn)煤氣中毒，引發(fā)火災(zāi)等事故發(fā)生，對于修建橋梁等使用的各種規(guī)格 的鋼板、鋼筋，如果存在裂紋或盲孔，在使用過程中由于應(yīng)力集中效應(yīng)，很容易出現(xiàn)斷裂，直 接影響建筑物質(zhì)量。目前對這些材料的質(zhì)量檢測主要是用眼睛直觀檢測的方法，看是否存在質(zhì)量問 題，但由于外表面的氧化皮或其他污物的遮擋直接影響對建筑材料的質(zhì)量檢測的準確性 能，為提高建筑施工質(zhì)量，應(yīng)有對工程材料進行快速而精確的質(zhì)量檢測裝置。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的，是提供一種龍門式工程材料質(zhì)量檢測裝置，能對管材、板材、 多層復(fù)合材料試樣進行高質(zhì)量檢測，提高建筑物質(zhì)量。采用的技術(shù)方案是一種龍門式工程材料質(zhì)量檢測裝置，包括激光質(zhì)量檢測儀、龍門式檢測儀驅(qū)動機 構(gòu)，其特征在于所述的激光質(zhì)量檢測儀，包括殼體、激光器組件、激光傳輸系統(tǒng)、攝像機和聲 換能器；所述激光器組件，包括一臺紅寶石激光器、一臺氦氖激光器、氦氖激光器電源和紅 寶石激光器電源；所述紅寶石激光器、氦氖激光器平行設(shè)置，并分別固定在殼體內(nèi)，紅寶石 激光器和氦氖激光器發(fā)出的激光均能達到第一反射鏡上；所述激光傳輸系統(tǒng)，包括第一反射鏡、分光器、第一凹面反射鏡、第二反射鏡、第二 凹面反射鏡和凸透鏡；第一反射鏡和分光器平行設(shè)置，并分別裝設(shè)在殼體內(nèi)設(shè)定位置；第 一凹面反射鏡裝設(shè)在殼體內(nèi)設(shè)定位置，位于被分光器分光后的激光的物光束的光路上；凸 透鏡裝設(shè)在殼體內(nèi)，位于經(jīng)第一凹面反射鏡反射后的物光束的光路上；第二反射鏡裝設(shè)在 殼體內(nèi)設(shè)定的位置上，位于紅寶石激光經(jīng)分光器分光后的參考光束的光路上，第二凹面反 射鏡裝設(shè)在殼體內(nèi)設(shè)定位置上，位于經(jīng)第二反射鏡反射后的參考光束的光路上；殼體上對應(yīng)凸透鏡處和第二凹反射鏡處設(shè)有透明窗口 ；所述龍門式檢測儀驅(qū)動機構(gòu)，包括龍門式箱 體、減震平臺、滑臺、步進電機、至少一個試樣支架和絲杠；所述激光質(zhì)量檢測儀裝置設(shè)在龍 門式箱體內(nèi)設(shè)定位置；所述減震平臺為上端面光滑的彈簧式鑄鐵減震平臺，在減震平臺的上端面上縱向 平行設(shè)置有二條軌道；在龍門式箱體的左側(cè)支箱體和右側(cè)支箱體的下端面上與二條軌道對 應(yīng)處分別設(shè)有軌道滑槽，所述龍門式箱體設(shè)置在減震平臺的上端面上，龍門式箱體的左側(cè) 支箱體和右側(cè)支箱體下端面上的軌道槽分別與減震平臺上端面上的二條軌道對應(yīng)連接，滑 動配合；所述滑臺有帶內(nèi)螺紋的中心孔，滑臺兩端分別與龍門式箱體的左側(cè)支箱體、右側(cè)支 箱體固定連接，所述絲杠穿過滑臺的中心孔，且與中心孔螺紋連接，絲杠兩端無螺紋段分別 裝入固定在減震平臺上的兩個軸座內(nèi)的軸承內(nèi)圈；步進電機的輸出軸與絲杠的一端固定連 接；所述試樣支架的上端固定有帶球面凹槽的托盤或鉗式夾具，試樣支架的下端與磁性底 座固定連接；試樣支架通過磁性底座固定在減震平臺上，用以支撐被檢測試樣；在龍門式 箱體上固定有攝像機支架，攝像機固定在攝像機支架上，且所述物光束和參考光束均能達 到攝像機頭，攝像機通過導(dǎo)線與外部設(shè)置的計算機的對應(yīng)接口連接；所述聲換器固定被檢 試樣表面上。本實用新型帶有校準用氦氖激光器，其電源采用直流穩(wěn)壓電源。使用時，被檢測試樣以鋼管試樣為例由二個試樣支架支撐。首先啟動氦氖激光器， 氦氖激光器發(fā)出的紅光，經(jīng)第一反射鏡反射，由分光器分成物光束和參考光束，物光束經(jīng)第 一凹面鏡和凸透鏡后射出，非常直觀。通過調(diào)節(jié)龍門式箱體位置和試樣支架，使鋼管試樣對 準激光的物光束，關(guān)閉氦氖激光器電源。將聲換能器固定在試樣的表面上，并啟動聲換能器工作，對試樣施加的振動可以 是橫波、縱波或表面波，同時啟動紅寶石激光器，紅寶石激光被第一反射鏡反射，經(jīng)分光器 分成物光束和參考光束，物光束經(jīng)第一凹面反射鏡和凸透鏡射向被檢試樣，經(jīng)被檢試樣反 射和衍射的激光照射到照相底板上，與此同時參考光束經(jīng)第二反射鏡和第二凹面反射鏡反 射后直接照射到照相底板上與物光束相干涉，得到布滿干涉條紋的圖案，稱菲涅耳全息 圖。如果試樣是管材，且較長，試樣由二個試樣支架支撐，第一次激光對照相底板的曝光完 成后，啟動步進電機，通過絲杠和滑臺移動帶動龍門式箱體沿軌道移動，步進電機停止后， 再啟動聲換能器和紅寶石激光器，依上述辦法對管材上下一個部位進行全息照相，直至將 工程材料檢測完畢。底板曝光時間按實際檢測需要設(shè)定，由激光電源的控制器控制，包括使 用Q開關(guān)，所述控制器為已知技術(shù)。在試樣上有缺欠的地方，如有盲孔或砂眼、脫粘、裂縫、纖維斷裂等的地方其振幅 就會與試樣無缺欠部位的振幅出現(xiàn)差異。如多層復(fù)合材料出現(xiàn)脫粘處，其振幅就比正常區(qū) 域大，在獲得的全息圖上可看到一組異樣干涉條紋，把脫粘松動區(qū)域勾畫出來。把獲取的上述菲涅耳全息圖信息輸入計算機，計算機通過與預(yù)存在全息存貯器內(nèi) 貯存的工程材料標(biāo)準質(zhì)量全息圖進行比較和運算，即可獲得工程材料質(zhì)量數(shù)據(jù)，如有缺陷 則可表明缺欠性質(zhì)和所在位置(為已知技術(shù))。當(dāng)用同一紅寶石激光器發(fā)出的激光照射上述獲得的菲涅耳全息圖時，便可見到被 檢測工程材料的三維立體圖。本實用新型對確保關(guān)鍵施工中使用的材料質(zhì)量，提高建筑物質(zhì)量和使用壽命，具有良好的作用，且可長期保存被檢測材料的三維圖像信息，作檔案資料保存。
圖1是本實用新型的一種實施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是激光全息質(zhì)量檢測儀結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖1的側(cè)視示意圖。
具體實施方式
一種龍門式工程材料質(zhì)量檢測裝置，包括激光質(zhì)量檢測儀1、龍門式檢測儀驅(qū)動機 構(gòu)2。所述激光質(zhì)量檢測儀，包括殼體4、激光器組件、激光傳輸系統(tǒng)、攝像機5和聲換能 器33 ；所述激光器組件，包括一臺紅寶石激光器6、一臺氦氖激光器7、氦氖激光器電源8 和紅寶石激光器電源9 ；所述紅寶石激光器6、氦氖激光器7平行設(shè)置，并分別固定在殼體4 內(nèi)，紅寶石激光器6和氦氖激光器7發(fā)出的激光均能達到第一反射鏡10上；所述激光傳輸系統(tǒng)，包括第一反射鏡10、分光器11、第一凹面反射鏡12、第二反射 鏡13、第二凹面反射鏡14和凸透鏡15 ；第一反射鏡10和分光器11平行設(shè)置，并分別裝設(shè) 在殼體4內(nèi)設(shè)定位置；第一凹面反射鏡12裝設(shè)在殼體4內(nèi)設(shè)定位置，位于被分光器11分 光后的激光的物光束的光路上；凸透鏡15裝設(shè)在殼體4內(nèi)，位于經(jīng)第一凹面反射鏡12反射 后的物光束的光路上；第二反射鏡13裝設(shè)在殼體4內(nèi)設(shè)定的位置上，位于紅寶石激光經(jīng)分 光器分光后的參考光束的光路上，第二凹面反射鏡14裝設(shè)在殼體4內(nèi)設(shè)定位置上，位于經(jīng) 第二反射鏡13反射后的參考光束的光路上；殼體4上對應(yīng)凸透鏡15處和第二凹反射鏡14 處設(shè)有透明窗口 17 ；分光器11與第一凹面反射鏡12之間距離為85cm，第一凹面反射鏡12 與凸透鏡15之間的距離為Mcm，第一反射鏡10與第二反射鏡13之間距離為51cm，第二反 射鏡13與第二凹面反射鏡之間距離為57cm ；物光束18與參考光束19之間夾角為20° ；所述龍門式檢測儀驅(qū)動機構(gòu)2，包括龍門式箱體20、減震平臺21、滑臺22、步進電 機23、至少一個試樣支架M和絲杠25 ；所述激光質(zhì)量檢測儀，裝設(shè)在龍門式箱體20內(nèi)設(shè)定 位置。所述減震平臺21為上端面光滑的彈簧式鑄鐵減震平臺，在減震平臺21的上端面 上縱向平行設(shè)置有二條軌道26 ；在龍門式箱體20的左側(cè)支箱體27和右側(cè)支箱體觀的下 端面上與二條軌道沈?qū)?yīng)處分別設(shè)有軌道滑槽四，所述龍門式箱體20設(shè)置在減震平臺21 的上端面上，龍門式箱體20的左側(cè)支箱體27和右側(cè)支箱體觀下端面上的軌道槽四分別 與減震平臺21上端面上的二條軌道沈?qū)?yīng)連接，滑動配合；所述滑臺22有帶內(nèi)螺紋的中 心孔30，滑臺22兩端分別與龍門式箱體20的左側(cè)支箱體27、右側(cè)支箱體觀固定連接，所 述絲杠25穿過滑臺22的中心孔30，且與中心孔30螺紋連接，絲杠25兩端無螺紋段分別裝 入固定在減震平臺21上的兩個軸座31內(nèi)的軸承內(nèi)圈；步進電機23的輸出軸與絲杠25的 一端固定連接；所述試樣支架M的上端固定有帶球面凹槽的托盤或鉗式夾具32，試樣支架 24的下端與磁性底座16固定連接；試樣支架M通過磁性底座固定在減震平臺21上，用以 支撐被檢測試樣3 ；在龍門式箱體20上固定有攝像機支架；34，攝像機5固定在攝像機支架34上，且所述物光束和參考光束均能達到攝像機頭，攝像機5通過導(dǎo)線與外部設(shè)置的計算 機的對應(yīng)接口連接。所述聲換器33在檢測試樣時固定被檢試樣表面上。
權(quán)利要求1.一種龍門式工程材料質(zhì)量檢測裝置，包括激光質(zhì)量檢測儀(1)、龍門式檢測儀驅(qū)動 機構(gòu)O)，其特征在于所述的激光質(zhì)量檢測儀，包括殼體G)、激光器組件、激光傳輸系統(tǒng)、 攝像機(5)和聲換能器(33)；所述激光器組件，包括一臺紅寶石激光器(6)、一臺氦氖激光器(7)、氦氖激光器電源 (8)和紅寶石激光器電源(9)；所述紅寶石激光器(6)、氦氖激光器(7)平行設(shè)置，并分別 固定在殼體內(nèi)，紅寶石激光器(6)和氦氖激光器(7)發(fā)出的激光均能達到第一反射鏡 (10)上；所述激光傳輸系統(tǒng)，包括第一反射鏡(10)、分光器(11)、第一凹面反射鏡(12)、第二反 射鏡(13)、第二凹面反射鏡(14)和凸透鏡(1 ；第一反射鏡(10)和分光器(11)平行設(shè) 置，并分別裝設(shè)在殼體(4)內(nèi)設(shè)定位置；第一凹面反射鏡(1 裝設(shè)在殼體(4)內(nèi)設(shè)定位置， 位于被分光器(U)分光后的激光的物光束的光路上；凸透鏡(15)裝設(shè)在殼體⑷內(nèi)，位于 經(jīng)第一凹面反射鏡(12)反射后的物光束的光路上；第二反射鏡(13)裝設(shè)在殼體內(nèi)設(shè) 定的位置上，位于紅寶石激光經(jīng)分光器分光后的參考光束的光路上，第二凹面反射鏡(14) 裝設(shè)在殼體內(nèi)設(shè)定位置上，位于經(jīng)第二反射鏡(1 反射后的參考光束的光路上；殼體 (4)上對應(yīng)凸透鏡(1 處和第二凹反射鏡(14)處設(shè)有透明窗口(17)；所述龍門式檢測儀 驅(qū)動機構(gòu)O)，包括龍門式箱體00)、減震平臺、滑臺02)、步進電機03)、至少一個試 樣支架04)和絲杠0 ；所述激光質(zhì)量檢測儀裝置設(shè)在龍門式箱體OO)內(nèi)設(shè)定位置；所述減震平臺為上端面光滑的彈簧式鑄鐵減震平臺，在減震平臺的上端面 上縱向平行設(shè)置有二條軌道06)；在龍門式箱體OO)的左側(cè)支箱體(XT)和右側(cè)支箱體 (28)的下端面上與二條軌道06)對應(yīng)處分別設(shè)有軌道滑槽( )，所述龍門式箱體OO)設(shè) 置在減震平臺的上端面上，龍門式箱體OO)的左側(cè)支箱體(XT)和右側(cè)支箱體08) 下端面上的軌道槽09)分別與減震平臺上端面上的二條軌道06)對應(yīng)連接，滑動配 合；所述滑臺0 有帶內(nèi)螺紋的中心孔(30)，滑臺0 兩端分別與龍門式箱體00)的左 側(cè)支箱體(27)、右側(cè)支箱體(28)固定連接，所述絲杠(25)穿過滑臺(22)的中心孔(30)， 且與中心孔(30)螺紋連接，絲杠0 兩端無螺紋段分別裝入固定在減震平臺上的兩 個軸座(31)內(nèi)的軸承內(nèi)圈；步進電機的輸出軸與絲杠0 的一端固定連接；所述試 樣支架04)的上端固定有帶球面凹槽的托盤或鉗式夾具(32)，試樣支架04)的下端與磁 性底座(16)固定連接；試樣支架04)通過磁性底座固定在減震平臺上，用以支撐被 檢測試樣(3)；在龍門式箱體00)上固定有攝像機支架(34)，攝像機(5)固定在攝像機支 架(34)上，且所述物光束和參考光束均能達到攝像機頭，攝像機( 通過導(dǎo)線與外部設(shè)置 的計算機的對應(yīng)接口連接；所述聲換器(3 固定被檢試樣表面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種龍門式工程材料質(zhì)量檢測裝置，其特征在于所述的分光 器(11)與第一凹面反射鏡(12)之間距離為85cm，第一凹面反射鏡(12)與凸透鏡(15)之 間的距離為5km，第一反射鏡(10)與第二反射鏡(13)之間距離為51cm，第二反射鏡(13) 與第二凹面反射鏡之間距離為57cm;物光束(18)與參考光束(19)之間夾角為20°。
專利摘要一種龍門式工程材料質(zhì)量檢測裝置，包括減震平臺、由紅寶石激光器、激光傳輸系統(tǒng)、攝像頭和聲換能器組成的激光質(zhì)量檢測儀和在能在減震平臺上沿軌道移動的龍門式箱體。激光傳輸系統(tǒng)包括第一和第二反射鏡、分光器、第一和第二凹面反射鏡和凸透鏡、第一凹面反射鏡位于經(jīng)分光器分光后的物光束的光路上，凸透鏡位于經(jīng)第一凹面反射鏡反射后的物光束的光路上，第二反射鏡位于參考光束的光路上，第二凹面反射鏡位于經(jīng)第二反射鏡反射后的參考光束的光路上。攝像機裝設(shè)在龍門式箱體的設(shè)定位置上，且物光束和參考光束均能到達攝像機鏡頭。被檢試樣由試樣支架支撐，聲換能器固定在被檢試樣表面上。本實用新型能對管材、板材、多層復(fù)合材料試樣進行質(zhì)量檢測。
文檔編號G01N21/45GK201885973SQ201020583289
公開日2011年6月29日 申請日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者于建明, 劉巖, 劉成, 劉春發(fā), 周宇, 孫福光, 居里宏, 張健, 杜利君, 盛剛, 高振利 申請人:沈陽市政工程有限公司, 沈陽市政集團有限公司