一种玻璃幕墙结构胶状态检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及检测设备技术领域，尤其涉及一种玻璃幕墙结构胶状态检测装置。


背景技术：

2.玻璃幕墙已经普遍应用于城市建筑墙体装修，而结构胶作为一种粘合剂，多用于金属、陶瓷、塑料、橡胶、木材等同种材料或不同材料之间的粘接，可部分代替焊接、铆接、螺栓连接等传统连接形式，且结合面应力分布均匀，对零件无热影响和变形，具有强度高、抗剥离、耐冲击、施工工艺简便等优点，因此，施工方在安装玻璃幕墙时，大量使用结构胶进行玻璃幕墙的施工安装。
3.目前，我国已有大批玻璃幕墙进入老化期，尤其是由于结构胶老化而产生的密封不严、漏气渗水等问题日益严重，玻璃脱落造成人员受伤和财产损失的时间频繁发生。然而，对玻璃幕墙结构胶安全性能的检测，只停留在观察检查或破坏性检查等方法，观察检查无法察觉结构胶内部连接和老化情况，而破坏性检查更是破坏玻璃幕墙本身，会对玻璃幕墙造成不可挽回性破坏，危害人身和财产安全。也就是说，现有技术在不破坏玻璃幕墙的情况下，难以实现对玻璃幕墙结构胶的整体状态检测，检测效果不佳；因此，有必要提供一种玻璃幕墙结构胶状态检测装置，用于在无损检测的前提下，对玻璃幕墙结构胶的状态进行快速检测，为玻璃幕墙安全状态鉴别提供有效数据依据。
4.因此，现有技术存在缺陷，需要改进。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种玻璃幕墙结构胶状态检测装置。
6.本实用新型的技术方案如下：
7.一种玻璃幕墙结构胶状态检测装置，包括：激励信号发生器、激振器、声矢量传感器、信号收集器和数据处理器；所述激振器安放于待检测的玻璃幕墙上；所述激励信号发生器与所述激振器电连接，所述激励信号发生器用于输出电压信号并传输给所述激振器，所述激振器用于根据所述激励信号发生器传输来的电压信号产生振动以使玻璃幕墙产生振动；所述声矢量传感器于所述激振器一侧可移动安放于所述玻璃幕墙的结构胶上，用于采集所述玻璃幕墙的结构胶上的振动信号；所述信号收集器分别与所述声矢量传感器和数据处理器电连接，所述信号收集器用于采集所述声矢量传感器的信号并传输给所述数据处理器，所述数据处理器用于实现数据的分析及处理以得到结构胶不同位置的振动幅值。
8.进一步地，该玻璃幕墙结构胶状态检测装置还包括信号放大器；所述信号放大器分别与所述声矢量传感器和信号收集器电连接，用于对传输来的信号进行放大。
9.进一步地，所述数据处理器包括数据分析模块、数据存储模块、电源模块、无线数据传输模块、以及显示与操作模块；所述数据分析模块分别与所述激励信号发生器、信号收
集器、数据存储模块、电源模块、无线数据传输模块和显示与操作模块电连接，所述数据分析模块用于实现对整个装置的控制，所述数据存储模块用于存储数据，所述电源模块用于供电，所述无线数据传输模块用于连接服务器，所述显示与操作模块用于信息展示以及用于配合所述数据分析模块实现触控。
10.进一步地，所述激励信号发生器包括信号发生芯片和高速放大芯片u2；所述信号发生芯片分别与所述数据分析模块和高速放大芯片u2电连接，所述高速放大芯片u2还与所述激振器电连接，所述信号发生芯片和高速放大芯片u2用于输出所述电压信号；
11.所述高速放大芯片u2的型号为ada4870。
12.进一步地，所述激振器包括振动喇叭；所述振动喇叭安放于所述玻璃幕墙上，且所述振动喇叭与所述高速放大芯片u2电连接；应用时所述振动喇叭根据所述高速放大芯片u2传输来的电压信号产生振动使玻璃幕墙产生振动。
13.进一步地，所述声矢量传感器集成有声质点振速传感器和声压传感器。
14.进一步地，所述信号收集器包括信号转换芯片；所述信号转换芯片分别与所述数据分析模块、声质点振速传感器和声压传感器电连接，用于采集所述声质点振速传感器和声压传感器的信号，并将采集到的信号传输给所述数据分析模块；
15.所述信号转换芯片采用型号为ad7321的a/d转换器。
16.进一步地，所述数据分析模块包括单片机处理器；所述单片机处理器分别与所述激励信号发生器、信号收集器、数据存储模块、电源模块、无线数据传输模块和显示与操作模块电连接；应用时通过所述单片机处理器的动作控制整个装置的运行。
17.进一步地，所述数据存储模块包括tf卡座j1和置于所述tf卡座j1内的tf卡；所述tf卡座j1分别与所述单片机处理器和tf卡电连接；应用时所述单片机处理器将数据传输给所述tf卡座j1，通过所述tf卡座j1将该数据存入tf卡；
18.所述tf卡座j1的型号为tf-015。
19.进一步地，所述无线数据传输模块包括4g通信模组u1；所述4g通信模组u1与所述单片机处理器电连接，所述4g通信模组u1还与服务器通信连接；应用时所述单片机处理器通过所述4g通信模组u1将数据传输给所述服务器；
20.所述4g通信模组u1采用型号为ec20的通信芯片；
21.所述显示与操作模块包括触摸屏，所述触摸屏与所述单片机处理器电连接，用于信息展示以及用于配合所述数据分析模块实现触控。
22.采用上述方案，本实用新型具有以下有益效果：
23.1、本实用新型的设计，实现在不破坏玻璃幕墙的情况下进行结构胶状态检测，达到无损检测目的，操作方便，检测速度快，效率高，检测精准度高，效果好，为玻璃幕墙安全状态鉴别提供有效数据依据；
24.2、优选方案中信号放大器的应用，能有效避免因声质点振速传感器和声压传感器获得的信号是微弱的uv级信号而带来的困惑，方便于后续数据处理。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅
是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
26.图1为本实用新型一实施例提供的一种玻璃幕墙结构胶状态检测装置去掉信号放大器后的结构示意图；
27.图2为本实用新型一实施例提供的一种玻璃幕墙结构胶状态检测装置的方框图；
28.图3为本实用新型一实施例提供的一种玻璃幕墙结构胶状态检测装置的无线数据传输模块的电路图；
29.图4为本实用新型一实施例提供的一种玻璃幕墙结构胶状态检测装置的数据存储模块的电路图；
30.图5为本实用新型一实施例提供的一种玻璃幕墙结构胶状态检测装置的高速放大芯片u2的电路图。
31.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
32.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
33.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
34.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
35.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
36.参照图1至图5所示，本实用新型提供一种玻璃幕墙结构胶状态检测装置，应用于玻璃幕墙7的结构胶72检测场景，包括激励信号发生器1、激振器2、声矢量传感器3、信号收集器5和数据处理器6；所述激振器2安放于待检测的玻璃幕墙7上，该玻璃幕墙7包括玻璃71和置于玻璃71边缘处的结构胶72，作为一种较佳实施例，所述激振器2优选安放于所述玻璃幕墙7的玻璃71的中心位置上；所述激励信号发生器1与所述激振器2电连接，所述激励信号发生器1用于输出电压信号并传输给所述激振器2，所述激振器2用于根据所述激励信号发生器1传输来的电压信号产生振动，从而使玻璃幕墙7产生振动，进而激发玻璃幕墙7的玻璃
71的特征频率，也就是说，所述激励信号发生器1能够输出不同波形和幅值的电压信号，该电压信号传输至所述激振器2使玻璃幕墙7产生振动以激发玻璃71的特征频率；所述声矢量传感器3于所述激振器2一侧可移动安放于所述玻璃幕墙7的结构胶72上，所述声矢量传感器3用于采集所述玻璃幕墙7的结构胶72上的振动信号，也就是说，检测人员手持所述声矢量传感器3沿所述玻璃幕墙7的结构胶72移动能够收集特定参数，检测时所述声矢量传感器3与所述玻璃幕墙7的结构胶72是贴合的；所述信号收集器5分别与所述声矢量传感器3和数据处理器6电连接，所述信号收集器5用于采集所述声矢量传感器3的信号并传输给所述数据处理器6，所述数据处理器6用于实现数据的分析及处理，也就是说，所述声矢量传感器3获得的振动信号被所述信号收集器5采集，且所述信号收集器5将采集到的信号传输给所述数据处理器6进行分析及处理，从而通过所述数据处理器6计算得到结构胶72不同位置的振动幅值，进而为玻璃幕墙7安全状态鉴别提供有效数据依据。进一步地，
37.所述数据处理器6包括数据分析模块61、数据存储模块62、电源模块63、无线数据传输模块64、以及显示与操作模块65，所述数据分析模块61分别与所述激励信号发生器1、信号收集器5、数据存储模块62、电源模块63、无线数据传输模块64和显示与操作模块65电连接，所述数据分析模块61用于实现对整个装置的控制，包括信号的输出及采集、数据的分析及处理，所述数据存储模块62用于存储数据，所述电源模块63用于供电以提供整个装置工作所需的电能，所述无线数据传输模块64用于连接服务器以实现远程通信，所述显示与操作模块65用于信息展示以及用于配合所述数据分析模块61实现触控；具体的，
38.所述数据分析模块61包括单片机处理器，所述单片机处理器分别与所述激励信号发生器1、信号收集器5、数据存储模块62、电源模块63、无线数据传输模块64和显示与操作模块65电连接，应用时通过所述单片机处理器的动作控制整个装置的运行；作为一种较佳实施例，所述单片机处理器优选采用以型号为stm32f407zgt6的芯片为核心芯片的mcu核心板，具有体积小、集成度高、接口灵活、方便进行二次开发等优点；
39.所述数据存储模块62包括tf卡座j1和置于所述tf卡座j1内的tf卡，所述tf卡座j1分别与所述单片机处理器和tf卡电连接，所述tf卡座j1和tf卡用于存储数据，应用时所述单片机处理器将数据传输给所述tf卡座j1，通过所述tf卡座j1将该数据存入tf卡，从而完成存储数据的操作；作为一种较佳实施例，所述tf卡座j1的型号优选为tf-015；
40.所述电源模块63为电池供电，采用现有技术，不做赘述；
41.所述无线数据传输模块64包括4g通信模组u1，所述4g通信模组u1与所述单片机处理器电连接，所述4g通信模组u1还与服务器通信连接，应用时所述单片机处理器通过所述4g通信模组u1将数据传输给所述服务器，从而实现远程通信；作为一种较佳实施例，所述4g通信模组u1优选采用型号为ec20的通信芯片；
42.所述显示与操作模块65包括触摸屏，所述触摸屏与所述单片机处理器电连接，用于信息展示以及用于配合所述数据分析模块61实现触控，应用时所述单片机处理器将信号处理结果显示于所述触摸屏，且检测人员可通过触碰所述触摸屏触发所述单片机处理器生成相应指令。
43.所述激励信号发生器1包括信号发生芯片和高速放大芯片u2，所述信号发生芯片分别与所述单片机处理器和高速放大芯片u2电连接，所述高速放大芯片u2还与所述激振器2电连接，所述信号发生芯片和高速放大芯片u2用于输出所述电压信号，应用时所述信号发
生芯片根据需求调制输出信号，该信号经所述高速放大芯片u2处理后输入所述激振器2，使激振器2产生振动；作为一种较佳实施例，所述高速放大芯片u2的型号优选为ada4870。
44.所述激振器2包括振动喇叭，所述振动喇叭安放于所述玻璃幕墙7的玻璃71的中心位置上，且所述振动喇叭与所述高速放大芯片u2电连接，应用时所述振动喇叭根据所述高速放大芯片u2传输来的电压信号产生振动，从而使玻璃幕墙7产生振动以激发玻璃71的特征频率。
45.所述声矢量传感器3集成有声质点振速传感器和声压传感器，所述信号收集器5分别与所述声质点振速传感器和声压传感器电连接，应用时通过所述声质点振速传感器和声压传感器实现对结构胶72的振动信号的采集工作。
46.所述信号收集器5包括信号转换芯片，所述信号转换芯片分别与所述单片机处理器、声质点振速传感器和声压传感器电连接，所述信号转换芯片用于采集所述声质点振速传感器和声压传感器的信号，并将采集到的信号进行处理再传输给所述单片机处理器，即应用时所述声质点振速传感器和声压传感器采集的信号被所述信号转换芯片采集，通过所述信号转换芯片对采集到的信号进行初步处理后，再通过所述信号转换芯片将处理后的信号传输给所述单片机处理器进行分析及处理；作为一种较佳实施例，所述信号转换芯片优选采用型号为ad7321的a/d转换器。更进一步地，
47.为了增强声矢量传感器3采集的振动信号，本实施例提供的一种玻璃幕墙7结构胶72状态检测装置还包括信号放大器4，所述信号放大器4分别与所述声矢量传感器3和信号收集器5电连接，用于对传输来的信号进行放大；
48.具体的，所述信号放大器4分别与信号转换芯片、声质点振速传感器和声压传感器电连接，用于放大所述声质点振速传感器和声压传感器采集的信号，即应用时所述声质点振速传感器和声压传感器采集的信号经所述信号放大器4放大后输入所述信号转换芯片进行采集，这样即使声质点振速传感器和声压传感器获得的信号是微弱的uv级信号，也能保证信号转换芯片采集到的信号具有足够的强度，方便于后续数据处理。
49.本实用新型工作过程及原理如下：首先，将激振器2固定在玻璃幕墙7的玻璃71上，通过激励信号发生器1输出电压信号使激振器2产生振动，从而使玻璃71产生振动；然后，通过检测人员手持声矢量传感器3沿玻璃幕墙7的结构胶72移动采集结构胶72上的振动信号，该振动信号经信号放大器4放大后输入信号转换芯片被采集；接着，信号转换芯片将采集到的信号进行初步处理再传输给单片机处理器，单片机处理器将来自信号转换芯片的信号存入缓存区；最后，单片机处理器对缓存区内的信号进行分析及处理以计算得到结构胶72各个位置的振动幅值，由于结构胶72各个位置的振动幅值反映了结构胶72的状态，因此通过观察振动幅值就可以判断结构胶72完整情况以及缺陷位置和大小，实现对结构胶72状态的快速检测，并对数据进行格式转换再通过tf卡座j1存入tf卡，且单片机处理器能够读取tf卡内的数据，读取的数据通过4g通信模组u1传输至服务器，从而实现远程通信。
50.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
51.1、本实用新型的设计，实现在不破坏玻璃幕墙的情况下进行结构胶状态检测，达到无损检测目的，操作方便，检测速度快，效率高，检测更加精准，效果好，为玻璃幕墙安全状态鉴别提供有效数据依据；
52.2、优选方案中信号放大器的应用，能有效避免因声质点振速传感器和声压传感器
获得的信号是微弱的uv级信号而带来的困惑，方便于后续数据处理。
53.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。