一种建筑裂缝测宽仪器的制作方法

本技术涉及裂缝测宽仪器，特别是涉及一种建筑裂缝测宽仪器。

背景技术：

1、裂缝宽度测量是建筑结构安全评估、桥梁隧道养护及混凝土质量检测中的关键环节，裂缝宽度的变化直接反映了结构受力状态和损伤程度，因此裂缝测宽仪器在土木工程检测领域具有广泛的应用需求。

2、目前，市面上的裂缝测宽仪器主要分为两类。第一类为光学放大读数式测宽仪，如裂缝显微镜或带刻度放大镜，通过光学系统放大裂缝图像后由检测人员人工读数，但此类仪器测量结果主观性强、重复性差，且无法记录图像。第二类为图像拍摄式电子测宽仪，通过内置摄像头模组拍摄裂缝图像，利用图像处理算法自动识别裂缝边缘并计算宽度值，能够实现数字化存储和自动分析，是目前市场的主流产品。

3、然而，在实际工程应用中，图像拍摄式电子测宽仪仍存在以下技术问题：在手持操作过程中，由于检测人员难以保证镜头光轴与被测表面绝对垂直，尤其在检测天花板裂缝或地面裂缝时，光轴倾斜会导致成像产生透视畸变，使裂缝的像素宽度与实际宽度之间产生系统性偏差；同时，人手肌肉的生理性高频微颤会通过壳体传递至镜头模组，导致微距拍摄时图像边缘产生运动模糊或拖影，尤其在低光照条件下更为明显。

4、此外，混凝土表面可能存在水渍、浮浆层或光滑骨料，在自然光或补光照射下会产生强烈的镜面反射眩光，将裂缝的真实边缘淹没于白色高亮区域中，而户外强光或过度补光还会导致裂缝区域过曝泛白，完全无法识别。因此，需要对现有技术进行改进。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种建筑裂缝测宽仪器。

2、为了解决上述问题，本发明提供了一种建筑裂缝测宽仪器技术方案：

3、一种建筑裂缝测宽仪器，包括手持外壳和设置在所述手持外壳内部的摄像头模组，还包括感知机构，所述感知机构包括x轴管和y轴管，所述手持外壳的内部设置有两个呈十字交叉分布的x轴管和y轴管，所述x轴管和y轴管的形状均为弧形管，所述x轴管和y轴管的弧形管内部均设置有重力滚珠，所述重力滚珠在重力作用下沿所述弧形管的弧面滚动；

4、所述x轴管和y轴管的管段均设置有涡流阻尼组件，所述涡流阻尼组件包括c型磁体板和导电翼板，所述c型磁体板位于所述导电翼板之间，所述c型磁体板和导电翼板之间通过磁轭构成闭合磁路；

5、所述手持外壳的内部设置有光学切换组件，所述光学切换组件包括滤光环，所述滤光环通过轴承安装在所述手持外壳的内侧底部，所述滤光环的内部设置至少两个具有不同光学特性的滤光区。

6、作为优选，所述x轴管和y轴管的内部设置有两个滑动的活塞块，所述活塞块设置在两个所述重力滚珠的外侧，活塞块和活塞板之间填充有硅油。

7、作为优选，所述x轴管和y轴管的外侧均固定安装有两个对称分布的安装环架，所述安装环架与所述手持外壳的内壁固定连接，每对所述安装环架之间共同固定安装有强磁座，所述强磁座位于所述弧形管的弧面中部，当手持外壳的倾斜角度小于或等于预设角度时，重力滚珠在强磁座的磁吸力作用下被吸附于弧形管的中点位置。

8、作为优选，所述涡流阻尼组件还包括绝缘管，所述x轴管的左右两端均固定安装有绝缘管，所述y轴管的上下两端均固定安装有绝缘管，所述绝缘管的内部滑动连接有活塞板，所述活塞板的内部固定安装有两个对称分布的c型磁体板，每个所述绝缘管的外侧均固定安装有两个对称分布的导电翼板，c型磁体板由磁铁和磁轭组成，c型磁体板在两个导电翼板之间活动。

9、作为优选，所述绝缘管的内部均固定安装有导向盘，位于所述x轴管外侧的所述导向盘内部滑动连接有驱动杆，位于所述y轴管外侧的所述导向盘内部滑动连接有导向滑杆，所述驱动杆和导向滑杆分别与其对应的活塞板固定连接，活塞板可以带动驱动杆或者导向滑杆进行移动。

10、作为优选，所述滤光环的内部固定安装有扇形高透板，所述滤光环的内部固定安装有扇形偏振板，所述滤光环的内部固定安装有扇形减光板，所述扇形高透板、扇形偏振板和扇形减光板组合形成滤光区，所述驱动杆的下端固定安装有驱动齿条，滤光环在转动的过程中可以对摄像头模组的镜头下方的滤光区进行更换。

11、作为优选，所述手持外壳的内部固定安装有两个对称分布的安装管，每个所述安装管的内部均通过轴承安装有线轮，所述线轮的外侧缠绕有钢丝绳，所述滤光环的外侧固定安装有两个安装耳板，所述钢丝绳远离所述线轮的一端固定安装在所述安装耳板的外侧，所述滤光环的外侧固定安装有轨迹架，所述轨迹架与所述钢丝绳的下方接触，线轮在转动的过程中可以对钢丝绳进行收卷或者释放，钢丝绳可以通过安装耳板带动滤光环进行转动。

12、作为优选，所述线轮的安装轴外侧固定安装有从动齿轮，所述从动齿轮与所述驱动齿条的中部啮合，驱动齿条可以通过从动齿轮带动线轮进行转动。

13、作为优选，所述手持外壳的内部底部固定安装有两个对称分布的长导杆，所述长导杆的外侧中部滑动连接有导向套，所述导向套固定安装在所述驱动齿条的外侧，所述长导杆的上端固定安装有稳定条，所述稳定条与所述手持外壳的内壁固定连接，导向套可以沿着长导杆的轴向进行滑动。

14、作为优选，所述摄像头模组固定安装在所述手持外壳的内部，所述摄像头模组的外侧固定安装有插座，所述插座贯穿所述手持外壳且与所述手持外壳固定连接，所述插座的内部插接有数据线，所述数据线远离所述手持外壳的一端插接有手持显示器，手持显示器可以对摄像头模组采集的图像进行显示。

15、本发明的有益效果是：

16、本发明通过在手持外壳内部设置呈十字交叉分布的x轴管和y轴管，且二者均为弧形管，管内设置重力滚珠，当仪器发生倾斜时，滚珠在重力作用下沿弧面滚动，通过液体介质驱动活塞板及驱动齿条动作，进而带动滤光环旋转实现滤光模式的自动切换，该姿态感知与光学切换完全依赖重力驱动和液压传动，无需电子陀螺仪、无需电机驱动、无需软件算法干预，具有响应零延迟、无温漂、不受电磁干扰的优点，能够实时跟随仪器姿态变化并同步完成滤光模式切换，从根本上消除了因光轴倾斜导致的透视畸变误差，同时解决了现有技术中人工手动切换滤光片操作不便且存在安全隐患的问题。

17、本发明通过在弧形管的端部设置涡流阻尼组件，该组件由c型磁体板、导电翼板和磁轭构成闭合磁路，当手持微颤导致滚珠高频往复微动时，活塞块通过液体介质推动活塞板，活塞板带动c型磁体板在导电翼板之间运动并切割磁感线产生感应涡流，涡流产生的安培力始终阻碍相对运动，且阻尼力与运动速度呈正相关、速度越快阻尼越大，该非接触式涡流阻尼无需密封件、无机械磨损、不受环境温度影响，能够有效衰减5-15hz的人手生理性高频微颤，显著提高裂缝微距成像的清晰度，解决了现有技术中电子防抖对缺乏纹理特征的裂缝对象鲁棒性差、以及光学防抖结构复杂且耗电的问题。

18、本发明以重力滚珠作为唯一的位移驱动源，通过液压传动、齿条齿轮啮合及线轮钢丝绳牵引的串联机械传动链，同步触发涡流阻尼防抖和滤光环旋转切换两个执行动作，滚珠位移量精确控制滤光环的旋转角度，使扇形高透板、扇形偏振板和扇形减光板按需切入摄像头模组的光路前方，分别实现常规成像、消除镜面反射眩光和降低强光进光量防止过曝的功能，各功能模块之间通过纯机械元件实现刚性耦合联动，不消耗电能、不依赖软件协同，同步协调、无累积误差，整机结构紧凑、可靠性高、使用寿命长，尤其适用于工地现场高温、高湿、强震、高粉尘的恶劣环境。