多功能隧道智能检测器的制作方法

1.本发明涉及隧道领域，尤其涉及一种多功能隧道智能检测器。


背景技术：

2.隧道在进行施工前要进行隧道勘测工作，其目的在于对隧道所在位置的地质条件进行详细勘察分析，更加有利于隧道施工工程的进行。
3.现有的对于隧道的勘测通常是使用钻孔装置在对应位置进行钻孔取样，但是由于在隧道内壁进行打孔会破坏原有结构，可能会影响隧道的整体结构稳定性，并且隧道岩壁的定性检测需要采集锤击声、锤击效果和浸水后效果的数据，现有的通常是人工手持检测工具进行作业，并且需要多个设备的配合来进行多项检测，整个检测流程繁琐，且工人的工作量大，多个设备配合不到位也会导致检测数据的不准确。
4.为解决上述问题，亟需一种多功能隧道智能检测器。


技术实现要素：

5.为了克服现有的对于隧道的勘测，存在破坏隧道原有结构的问题，并且检测项多，检测工作繁琐的缺点，本发明提供一种多功能隧道智能检测器。
6.本发明的技术方案是：一种多功能隧道智能检测器，包括有壳体、声音传感器、集成控制盒、控制箱、检测单元和信息采集单元；控制箱电连接有集成控制盒；集成控制盒下侧固定连接有壳体；壳体右部上侧安装有声音传感器；壳体左侧壁和内壁连接有检测单元；检测单元用于做出多项检测动作；壳体内壁连接有信息采集单元；信息采集单元用于配合检测和采集检测过程中的数据。
7.更为优选的是，检测单元包括有气缸、安装板、第一电机、第一转轴杆、限位筒、第二转轴杆、检测盘、限位滑环、连接架、异形块和弹簧；壳体左侧壁设有两个气缸，并且壳体与两个气缸的伸缩端固定连接；两个气缸的固定端共同固定连接有安装板；安装板左侧固定连接有第一电机；第一电机位于两个气缸之间；壳体左壁滑动式连接有第一转轴杆；第一转轴杆右端固定连接有限位筒；限位筒传动连接有第二转轴杆；第二转轴杆右端固定连接有检测盘；壳体内壁固定连接有限位滑环；限位滑环内周向滑动连接有连接架；第二转轴杆与连接架径向滑动连接；限位滑环上开有第一安装槽；限位滑环上开有第二安装槽，并且第二安装槽内转动连接有异形块；异形块与第一安装槽之间连接有弹簧。
8.更为优选的是，检测盘右侧面为曲面。
9.更为优选的是，检测盘内设有用于检测力的分布的传感器。
10.更为优选的是，第二转轴杆中部上侧和中部下侧各设有一个凸条，并且连接架内开有两个凹槽，第二转轴杆的两个凸条分别位于连接架的一个凹槽内。
11.更为优选的是，限位筒内开有限位槽，并且限位槽的竖向截面为波浪型。
12.更为优选的是，第二转轴杆左部上侧和左部下侧各设有一个凸块，并且两个凸块均位于限位槽内。
13.更为优选的是，信息采集单元包括有固定板、图像采集器、第一喷头、第二喷头、第三喷头和第四喷头；壳体内壁前部和内壁后部各固定连接有一个固定板；两个固定板位于限位滑环右方；两个固定板右侧各安装有一个图像采集器；前方的固定板右侧上部安装有第一喷头；前方的固定板右侧下部安装有第二喷头；后方的固定板右侧上部安装有第三喷头；后方的固定板右侧下部安装有第四喷头。
14.更为优选的是，还包括有收集单元；壳体左侧壁和外壁下侧连接有收集单元；收集单元包括有衔接板、第二电机、螺纹杆、限位滑轨、连接柱、挡板和收集盒；壳体左侧壁下部固定连接有衔接板；衔接板左侧固定连接有第二电机；壳体外壁下侧转动连接有螺纹杆；第二电机输出轴穿过衔接板，并且第二电机输出轴与螺纹杆固定连接；壳体外壁下侧固定连接有限位滑轨；限位滑轨内滑动连接有连接柱；螺纹杆的螺纹部与连接柱旋接；连接柱右侧固定连接有挡板；壳体外壁下侧右部开有贯穿槽，并且挡板滑动设置在该贯穿槽内；壳体外壁下侧固定连接有收集盒；收集盒位于挡板下方。
15.更为优选的是，收集盒右侧壁为弯弧面。
16.本发明的优点如下：本发明实现通过在敲击中和敲击后，在隧道内壁印上两种颜料，从而通过两种颜料的颜色对比，来明显地展现出隧道内壁在受敲击后的回弹和凹陷表现，提高检测的准确性以及便捷性，利用检测盘对浸水后的隧道内壁进行碾磨，同时通过检测盘内的传感器来分析碾磨时力的分布，从而来展现出隧道内壁在浸水后的性质，以此来得出检测数据，并且在多次敲击碎石量变化小时对碎石进行收集，从而建立敲击次数与碎石重量变化的曲线，来进一步分析隧道内壁性质。
附图说明
17.图1展示的是本发明的多功能隧道智能检测器的第一立体结构示意图；图2展示的是本发明的控制箱立体结构示意图；图3展示的是本发明的多功能隧道智能检测器的第二立体结构示意图；图4展示的是本发明的多功能隧道智能检测器的内部立体结构示意图；图5展示的是本发明的检测单元立体结构示意图；图6展示的是本发明的检测单元第一局部立体结构示意图；图7展示的是本发明的检测单元第二局部立体结构示意图；图8展示的是本发明的检测单元第三局部立体结构示意图；图9展示的是本发明的检测单元a区放大图；图10展示的是本发明的多功能隧道智能检测器的右视图；图11展示的是本发明的信息采集单元立体结构示意图；图12展示的是本发明的收集单元爆炸图。
18.附图标记中：1-壳体，2-气缸，3-安装板，4-第一电机，5-第一转轴杆，6-限位筒，7-第二转轴杆，8-检测盘，9-限位滑环，10-连接架，11-异形块，12-弹簧，13-声音传感器，14-集成控制盒，15-控制箱，16-固定板，17-图像采集器，18-第一喷头，19-第二喷头，20-第三喷头，21-第四喷头，22-衔接板，23-第二电机，24-螺纹杆，25-限位滑轨，26-连接柱，27-挡板，28-收集盒，6a-限位槽，9a-第一安装槽，9b-第二安装槽。
具体实施方式
19.下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。
20.实施例1一种多功能隧道智能检测器，如图1-11所示，包括有壳体1、声音传感器13、集成控制盒14、控制箱15、检测单元和信息采集单元；控制箱15电连接有集成控制盒14；集成控制盒14下侧固定连接有壳体1；壳体1右部上侧安装有声音传感器13；壳体1左侧壁和内壁连接有检测单元；壳体1内壁连接有信息采集单元。
21.检测单元包括有气缸2、安装板3、第一电机4、第一转轴杆5、限位筒6、第二转轴杆7、检测盘8、限位滑环9、连接架10、异形块11和弹簧12；壳体1左侧壁设有两个气缸2，并且壳体1与两个气缸2的伸缩端固定连接；两个气缸2的固定端共同固定连接有安装板3；安装板3左侧螺栓连接有第一电机4；第一电机4位于两个气缸2之间；壳体1左壁滑动式连接有第一转轴杆5；第一转轴杆5右端固定连接有限位筒6；限位筒6传动连接有第二转轴杆7；第二转轴杆7右端固定连接有检测盘8；壳体1内壁固定连接有限位滑环9；限位滑环9内周向滑动连接有连接架10；第二转轴杆7与连接架10径向滑动连接；限位滑环9上开有第一安装槽9a；限位滑环9上开有第二安装槽9b，并且第二安装槽9b内转动连接有异形块11；异形块11与第一安装槽9a之间连接有弹簧12。
22.检测盘8右侧面为曲面。
23.检测盘8内设有用于检测力的分布的传感器。
24.第二转轴杆7中部上侧和中部下侧各设有一个凸条，并且连接架10内开有两个凹槽，第二转轴杆7的两个凸条分别位于连接架10的一个凹槽内。
25.限位筒6内开有限位槽6a，并且限位槽6a的竖向截面为波浪型。
26.第二转轴杆7左部上侧和左部下侧各设有一个凸块，并且两个凸块均位于限位槽6a内。
27.信息采集单元包括有固定板16、图像采集器17、第一喷头18、第二喷头19、第三喷头20和第四喷头21；壳体1内壁前部和内壁后部各固定连接有一个固定板16；两个固定板16位于限位滑环9右方；两个固定板16右侧各安装有一个图像采集器17；前方的固定板16右侧上部安装有第一喷头18；前方的固定板16右侧下部安装有第二喷头19；后方的固定板16右侧上部安装有第三喷头20；后方的固定板16右侧下部安装有第四喷头21。
28.在使用本多功能隧道智能检测器时，将壳体1通过螺栓固定在所要检测的隧道内壁上，将集成控制盒14与控制箱15之间用线缆连接起来，操作人员通过控制箱15对集成控制盒14发出控制信号，进而控制整体运行；当第一电机4带动第一转轴杆5进行转动，通过第一转轴杆5带动限位筒6进行转动，通过限位筒6传动第二转轴杆7，使第二转轴杆7带动检测盘8进行旋转，并且第二转轴杆7传动连接架10，由于第二转轴杆7的两个凸条分别位于连接架10的一个凹槽内，使第二转轴杆7既能带动连接架10转动，又能在连接架10内径向滑动，此时第二转轴杆7使连接架10在限位滑环9内做周向滑动，以由右向左看为基准，当连接架10为逆时针旋转时，连接架10拨动异形块11，使异形块11在第二安装槽9b内转动，并且弹簧12被拉伸，使得连接架10越过异形块11，然后异形块11在弹簧12的回弹作用下复位，当连接架10为顺时针转动时，由于异形块11顶住第二安装槽9b的上壁，此时异形块11无法进行转动，所以连接架10会被异形块
11阻挡，即连接架10只进行持续的逆时针转动，无法进行持续的顺时针转动；首先需要对隧道内壁进行回弹测试、敲击声音检测和震动反馈测试，控制气缸2伸缩端伸出，由于气缸2伸缩端固定在壳体1上，此时气缸2的固定端相对于壳体1为向左移动，通过气缸2的固定端带动安装板3向左移动，通过安装板3带动第一电机4、第一转轴杆5、限位筒6、第二转轴杆7和检测盘8整体左移，使检测盘8移动至靠近固定板16位置，然后通过第一喷头18向检测盘8右侧曲面喷出第一种颜料，然后控制气缸2伸缩端收缩，然后控制第一电机4输出轴顺时针转动，第二转轴杆7传动连接架10进行顺时针转动被卡住停止后，由于第一转轴杆5和限位筒6继续跟随第一电机4输出轴顺时针转动，此时第二转轴杆7的两个凸块位于限位槽6a内，如图6所示，由于限位槽6a的竖向截面为波浪型，限位筒6继续顺时针转动时，迫使第二转轴杆7的两个凸块沿着限位槽6a的轨迹运动，实现第二转轴杆7的两个凸块横向往复运动，从而使得第二转轴杆7在连接架10内往复滑动运动，通过第二转轴杆7带动检测盘8往复运动，通过检测盘8的往复运动对隧道内壁进行敲击，在敲击过程中，通过声音传感器13对检测盘8敲击隧道内壁发出的声音信息进行收集，并且检测盘8曲面的第一种颜料印在隧道内壁的受敲击位置；检测盘8右侧面为曲面，便于贴合曲面状的隧道内壁；敲击完成后，控制气缸2伸缩端再次伸出，使得检测盘8再次移动到靠近固定板16位置，然后通过第三喷头20向检测盘8的曲面喷出第二种颜料，接着控制气缸2伸缩端收缩，使检测盘8回到原位，并且气缸2伸缩端进一步收缩，使检测盘8贴靠在隧道内壁上，从而利用检测盘8将第二种颜料印在隧道内壁的受敲击位置，由于需要对隧道内壁受到敲击后，内壁的凹陷程度进行检测，若内壁敲击后存在凹陷，当检测盘8将第二种颜料印在隧道内壁上时，第二种颜料不会印到凹陷处，而第一种颜料在敲击时印在整个敲击位置，此时通过图像采集器17对隧道内壁的敲击位置进行图像采集，从而通过前后两种颜料的对比来判定隧道内壁的回弹表现；然后需要检测隧道内壁浸水后的吸水表现，控制气缸2伸缩端再次伸出，使得检测盘8移动到靠近固定板16位置，然后通过第二喷头19和第四喷头21对隧道内壁进行喷水，然后控制气缸2伸缩端收缩，并且使检测盘8再次贴靠在隧道内壁上，接着控制第一电机4输出轴逆时针转动，从而使连接架10进行持续的逆时针转动，使检测盘8持续在隧道内壁上转动，通过检测盘8对隧道内壁进行碾磨，并通过检测盘8内部的传感器检测碾磨时力的分布，当力的分布无变化且呈星轨式分布时，则表现为坚硬岩，浸水能力差，当检测到力的分布有变化时，则表现为较软岩，当力的分布颗粒感明显，则判定可掰动，表现为软岩，当力的分布呈密集小点，且分布不变化时，则判定浸水后可捏成团，表现为极软岩，从而得到隧道内壁的浸水表现数据，综合上述多个数据，对隧道内壁的性质进行判定。
29.实施例2在实施例1的基础上，如图4和图12所示，还包括有收集单元；壳体1左侧壁和外壁下侧连接有收集单元；收集单元包括有衔接板22、第二电机23、螺纹杆24、限位滑轨25、连接柱26、挡板27和收集盒28；壳体1左侧壁下部固定连接有衔接板22；衔接板22左侧螺栓连接有第二电机23；壳体1外壁下侧转动连接有螺纹杆24；第二电机23输出轴穿过衔接板22，并且第二电机23输出轴与螺纹杆24固定连接；壳体1外壁下侧固定连接有限位滑轨25；限位滑轨25内滑动连接有连接柱26；螺纹杆24的螺纹部与连接柱26旋接；连接柱26右侧固定连接
有挡板27；壳体1外壁下侧右部开有贯穿槽，并且挡板27滑动设置在该贯穿槽内；壳体1外壁下侧固定连接有收集盒28；收集盒28位于挡板27下方。
30.收集盒28右侧壁为弯弧面。
31.当对隧道内壁进行敲击时，若出现一敲就碎的情况，此时通过挡板27挡在收集盒28上方，并且收集盒28右侧壁为弯弧面，能有效避让掉落的大量碎石，避免敲击时大量碎石掉落进收集盒28的情况发生，并且判定为裂隙结构不稳定的表现，当多次敲击产生的碎石量变化为正常范围，控制第二电机23带动螺纹杆24旋转，通过螺纹杆24的旋转控制连接柱26在限位滑轨25内滑动，使得连接柱26带动挡板27横向移动，使挡板27向左移，从而使挡板27离开收集盒28的上方位置，使得敲击掉落的碎石进入到收集盒28内，从而通过收集盒28内收集到碎石的重量来与敲击次数比较，建立敲击次数与碎石重量变化的曲线来进一步分析隧道内壁性质。
32.应理解，该实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本技术所附权利要求书所限定的范围。