一种监理用空鼓检测装置及其检测系统的制作方法

1.本技术涉及检测技术的领域，尤其是涉及一种监理用空鼓检测装置及其检测系统。


背景技术：

2.建筑质量中的空鼓缺陷是指建筑的地面、墙面与结构层之间因材料混合不均、结合不牢实而出现的空洞现象，空鼓缺陷对于建筑体的强度来说无疑是潜在的威胁。究其原因可能是原砌体和粉灰层中存在空气，也有少数极端情况是因为不合格、不规范施工或偷工减料的情况。
3.公开号为cn112540122a的中国专利公开了一种建筑空鼓检测用检测机器人。其包括移动小车以及设置在移动小车上的检测机构，所述检测机构通过行走机构设置在移动小车上，所述行走机构包括设置在移动小车顶部的旋转电机以及设置在旋转电机动力端的调节主架，所述正面板设置有滑轨，所述滑轨上设置有滑动板，所述滑动板上设置有驱动电机，所述驱动电机的动力端连接有移动架，所述检测机构可沿移动架长边方向移动，通过对传统空鼓检测装置的移动结构进行改进，使检测机构能够在移动小车固定的情况下，实现大范围面积内空鼓检测，进而解决了现有空鼓检测所存在的技术问题。
4.针对上述中的相关技术，发明人发现检测机器人只能在平面内对墙壁进行空鼓检测，而遇到弧形顶的隧道或是在弧形顶的建筑中进行空鼓检测时，无法适应于顶壁，或者在高度方向上呈弧形的侧壁进行空鼓检测，而需要工作人员使用基础的空鼓锤，对这些位置进行敲击判断，但是人工判别的方式检测效率低且会耗费大量的时间和人力资源。


技术实现要素：

5.为了提高工作人员对曲面顶建筑进行空鼓检测的效率，减少时间以及人力资源的浪费，本技术提供一种监理用空鼓检测装置及其检测系统。
6.本技术提供的一种监理用空鼓检测装置采用如下的技术方案：一种监理用空鼓检测装置，包括用于带动检测装置整体移动的移动车、以及安装在移动车上，用于检测建筑弧形顶的检测机构和用于调节检测机构位置的调节机构；所述检测机构包括检测板与检测件，所述调节机构包括高度调节组件和角度调节组件，所述高度调节组件固接在移动车上；所述角度调节组件包括转动电机和连接杆，所述转动电机固接在高度调节组件上，所述连接杆将转动电机的输出轴与检测板连接在一起。
7.通过采用上述技术方案，能够同时通过移动车在水平面内的位置、高度调节组件对检测机构在数值高度方向上的调整，同时对检测机构的偏转角度进行调整，使得检测件能够对隧道的弧形顶进行覆盖性检测，实现了工程验收工作中对建筑弧形顶进行机械化自动验收。
8.可选的，所述高度调节组件包括相互嵌套的直齿条和外套筒，以及用于驱动直齿
条进行滑移的驱动件，所述外套筒固接在移动车上，所述驱动件为伺服电机，驱动件的输出轴上同轴固接有与直齿条啮合的输出齿轮，且所述检测机构通过角度调节组件连接在直齿条上随直齿条在高度方向上进行移动。
9.通过采用上述技术方案，驱动件能够控制直齿条的上下移动，并且齿轮齿条的配合更有利于高度调节组件对高度变化进行计量，同时驱动件的灵敏程度更高，更有利于对检测机构的移动高度进行控制。
10.可选的，所述连接杆与转动电机的输出轴之间为可拆卸连接。
11.通过采用上述技术方案，便于工作人员在角度调节组件出现变形或者损坏时进行更换和维修。
12.可选的，所述检测板具有弹性形变能力的板状结构。
13.通过采用上述技术方案，检测板能够随不同待检测建筑顶的建筑弧度进行适应性的变动，从而对弧形顶进行空鼓检测。
14.可选的，所述检测板背离连接杆的一面垂直固接有多个支撑块，支撑块背离检测板的表面开设有滚动孔，滚动孔内嵌设有与支撑块滚动连接的滚珠。
15.通过采用上述技术方案，在检测过程中，滚珠将检测板与建筑顶之间的滑动摩擦转化为滚动摩擦，在一定程度上减少了检测板与建筑顶之间的摩擦，从而减少了检测过程中检测板与建筑定受到的损伤。
16.可选的，所述连接杆为螺纹杆，所述角度调节组件还包括螺纹套筒、转动环和若干根形变杆，所述螺纹套筒螺纹连接在连接杆上，所述螺纹套筒的外周侧壁上开设有环形的转动槽，所述转动环转动连接在转动槽内；若干根所述形变杆以连接杆的轴线为对称轴对称布设，且形变杆的一端铰接在转动环的外壁上，形变杆的另一端铰接在检测板上。
17.通过采用上述技术方案，工作人员可以通过转动螺纹套筒，拉动形变杆，从到导致检测板的弧度发生变化，进而使检测板的弧度能够稳定适应不同弧度的建筑顶。
18.可选的，所述连接杆上螺纹连接有至少两个固定螺母，所述固定螺母分布在螺纹套筒的两端与螺纹套筒相抵接。
19.通过采用上述技术方案，螺纹套筒的位置更加稳定，从而使检测板调节后的弧度更加稳定。
20.可选的，所述检测板朝向形变杆的一侧平行固接多根受力杆，多根受力杆分别与若干根形变杆及一根连接杆一一对应，且形变杆或连接杆的端部连接于受力杆的中央位置处。
21.通过采用上述技术方案，保证了检测板在形变杆的拉扯下整体弯曲成均匀的弧形板状结构，减少检测板与形变杆接触的边缘出现局部形变过大的情况。
22.另一方面本技术提供的一种应用于空鼓检测装置上的检测系统采用如下的技术方案：包括参数录入模块，用于输入待检测建筑顶的内轮廓函数、延伸轨迹函数等信息；位移计量模块，用于对高度调节组件的位移量、移动车各方向的位移量、角度调节组件的偏移量进行计量；计算控制模块，安装在控制主机内，与参数录入模块与位于计量模块接通，并能够对转动电机和驱动件进行控制，用于对录入数据进行计算，并根据计算结果控制转动电机
和驱动件的动量输出与移动车的位移量。
23.通过以上技术方案，能够实现对隧道等具有弧形顶的建筑的自动化检测。
24.可选的，所述检测系统还包括与计算控制模块接通的压力感应模块，压力感应模块用于感应检测板与建筑顶之间的作用力。
25.通过以上技术方案，通过设定承受压力的区间，并对实时压力作出的感应进行比对，使计算控制模块对监测装置的位置进行及时调整，从而保证整个检测装置在检测过程中的稳定性，使得检测件拥有稳定的工作状态。
26.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.通过移动车在水平面内的位置、高度调节组件对检测机构在数值高度方向上的调整，同时对检测机构的偏转角度进行调整，使得检测件能够对隧道建筑的弧形顶进行覆盖性检测，实现了工程验收工作中对建筑弧形顶进行机械化自动验收的效果；2.通过在连接杆上设置螺纹套筒、转动环和形变杆，使得检测板的弧度能够应对不同弧度的建筑弧形顶进行适应性的变化，并且使调节弧度后的检测板状态在工作过程中更加稳定。
附图说明
27.图1是本技术实施例中空鼓检测装置的前侧结构示意图。
28.图2是本技术实施例中角度调节组件在另一偏转角度下承托座内的剖视结构示意图。
29.图3是本技术实施例中空鼓检测装置的后侧结构示意图。
30.附图标记说明：1、移动车；11、控制主机；2、检测机构；21、检测板；211、支撑块；212、滚珠；22、检测件；23、受力杆；3、调节机构；31、角度调节组件；311、转动电机；3111、主动齿轮；312、连接杆；3121、啮合部；313、承托座；3131、转动孔；314、螺纹套筒；315、转动环；316、形变杆；317、固定螺母；32、高度调节组件；321、驱动件；322、直齿条；323、外套筒；3231、让位口；324、输出齿轮。
具体实施方式
31.以下结合附图1-3对本技术作进一步详细说明。
32.本技术实施例公开一种监理用空鼓检测装置。参照图1，检测装置包括用于带动检测装置整体移动的移动车1、以及安装在移动车1上，用于检测建筑弧形顶的检测机构2和用于调节检测机构2位置的调节机构3。
33.移动车1具有前进和横移的运动能力，且移动车1上安装有控制主机11，以便于控制检测装置的实时动作。
34.检测机构2包括具有弹性形变能力的检测板21，以及垂直设置在检测板21上的四个检测件22，四个检测件22在检测板21上均匀分布。检测件22包括检测锤、声学识别装置以及标记装置，在进行空鼓检测时，检测锤穿过检测板21对建筑顶进行敲击，并通过声学识别装置对声音进行识别，当发现空鼓位置后，通过标记装置对空鼓位置进行标记。因为其结构属于现有成熟的结构，故在本实施例中，不再详细描述。
35.调节机构3包括角度调节组件31和高度调节组件32。角度调节组件31的功能之一
在于对高度调节组件32与检测机构2进行连接，并随时改变检测机构2与高度调节组件32之间的夹角，使得检测板21能够随着弧形的建筑顶进行检测。
36.参照图1和图2，角度调节机构3包括转动电机311和连接杆312，转动电机311固接在高度调节组件32的上端位置处；连接杆312的一端固定连接在检测板21的中央位置处，连接杆312的另一端与转动电机311的输出轴安装在一起，并随着转动电机311的转动，带动检测机构2沿建筑顶板截面的弧形轮廓进行扫描式检测。
37.高度调节组件32竖直安装在移动车1上，角度调节组件31安装在调节机构3的顶部位置处随高度调节机构3在高度方向上进行适应性变动。角度调节组件31远离高度调节组件32的一端与检测机构2固接。
38.通过对移动车1的位置、检测机构2的高度和检测机构2的转动角度进行调整，能够使得检测件22能够对建筑的弧形顶进行周向的扫描式检测，同时随着控制移动车1的前进，能够对隧道的弧形顶进行推进式的覆盖性检测，最终实现了工程验收工作中对建筑弧形顶的机械化自动验收。
39.参照图3，在本实施例中，高度调节组件32包括驱动件321，以及相互嵌套的直齿条322和外套筒323，上述检测机构2通过角度调节组件31连接在直齿条322的顶端随直齿条322同步移动。
40.驱动件321为固接在控制主机11内的伺服电机，驱动件321的输出轴远离驱动件321的端部伸出控制主机11，且该输出轴上同轴固接有输出齿轮324。
41.外套筒323的底端固接在移动车1上，外套筒323上部侧壁上与直齿条322对应的位置处开设有让位口3231，输出齿轮324与直齿条322在让位口3231位置处相互啮合。
42.当驱动件321启动后，输出齿轮324随之同轴转动，而直齿条322在输出齿轮324的带动下沿外套筒323的长度方向朝上或朝下进行移动，从而改变了直齿条322顶部检测机构2所在的高度，从而在检测过程中，使得检测机构2能够适应建筑弧形顶的不同高度。
43.参照图2，连接杆312与转动电机311的输出轴之间的连接方式可以为固定连接或可拆卸连接。本技术实施例中，为了便于角度调节组件31出现变形或损坏时进行更换和维修，连接杆312与转动电机311之间的连接方式选用可拆卸连接。在其他实施例中，连接杆312的端部可以通过焊接等方式固定在转动电机311输出轴的外壁上，并在输出轴的下方固接若干与输出轴转动连接的承托座313，来保证输出轴的受力性能。
44.在本实施例中，连接杆312的顶部水平设置有承托座313，承托座313的长度方向与建筑弧形顶的轴线方向一致，承托座313内沿自身长度方向开设有转动内腔。转动电机311固接在转动内腔中，转动电机311的输出轴远离转动电机311的一端转动连接在转动内腔的内壁上，且转动内腔的顶壁为与转动电机311输出轴同轴的弧形面。
45.转动电机311的输出轴上固接有主动齿轮3111，连接杆312上靠近主动齿轮3111的一端固接有啮合部3121，啮合部3121上设置有用于与主动齿轮3111配合使用的轮齿。
46.参照图2，承托座313的外周面上开设有与转动内腔连通的转动孔3131，转动孔3131的宽度与连接杆312的直径相同。连接杆312的啮合部3121穿过转动孔3131伸入到转动内腔中与主动齿轮3111啮合，且啮合部3121背离主动齿轮3111的一侧与转动内腔的内壁持续贴合。
47.此时连接杆312的啮合部3121在转动内腔的内壁与主动齿轮3111的夹持下固定。
当主动齿轮3111随转动电机311进行转动时，啮合部3121会带动连接杆312围绕转动电机311的输出轴进行转动，从而使检测机构2的偏转角度发生改变。
48.通过移动车1的水平移动、角度调节组件31与高度调节组件32的配合，能够使检测板21沿建筑顶的截面内轮廓进行扫描式的空鼓检测。
49.角度调节组件31的另一功能也在于同时角度调节组件31用于对检测板21的弧度进行适应性调整，使得检测板21的弧度能够适用于不同弧度建筑顶的工作情况。
50.参照图2，具体来说，上述检测板21具有弹性形变能力，在连接杆312的支撑下，检测板21抵压在建筑顶上时，检测板21能够进行适应性的形变，然后对建筑顶进行检测。
51.为了给检测件22的空鼓锤预留足够的检测空间，同时减少检测板21与建筑顶壁之间的接触面积，检测板21的四个边角位置处背离连接杆312的一面均垂直固接有支撑块211，支撑块211背离检测板21的表面开设有滚动孔，滚动孔内嵌设有与支撑块211滑动连接的滚珠212。
52.滚珠212的设置将检测板21与建筑顶之间的滑动摩擦转化为滚动摩擦，在一定程度上减少了检测板21与建筑顶之间的摩擦力，从而减少了检测过程中检测板21与建筑定受到的损伤。
53.参照图2，角度调节组件31还包括棱柱状的螺纹套筒314、转动环315和两根形变杆316。这些组件安装在连接杆312上与连接杆312共同用于对检测板21的弯曲弧度进行调整和固定。
54.具体来说，上述连接杆312的中部位置处设置有外螺纹，螺纹套筒314螺纹连接在连接杆312上。螺纹套筒314的外周侧壁上开设有环形的转动槽，转动环315转动连接在转动槽内。两根形变杆316以连接杆312的轴线为对称轴对称布设，其中形变杆316的一端铰接在转动环315的外壁上，形变杆316的另一端铰接在检测板21边缘的中央位置处。
55.工作人员转动螺纹套筒314，是螺纹套筒314接近啮合部3121时，会拉动形变杆316，从而扯动检测板21改变自身弧度，直到检测板21的弧度与建筑顶弧度一致。从而使检测板21在沿建筑弧形顶进行移动检测时，能够在减轻检测板21与建筑顶之间挤压力的同时，持续保证检测件22的稳定工作。
56.参照图2，为了减少在检测板21自身弹力作用下，带动形变杆316与螺纹套筒314沿连接杆312的长度方向出现移动的情况，连接杆312上螺纹连接有两个固定螺母317。两个固定螺母317分别在螺纹套筒314的两端，与螺纹套筒314抵紧固定。
57.进一步的，为了保证检测板21整体弯曲成弧形板状结构，减少检测板21与形变杆316接触的边缘出现局部形变过大的情况，检测板21朝向形变杆316的一侧沿检测板21的宽度方向平行固接三根受力杆23，三根受力杆23分别与两根形变杆316和一根连接杆312一一对应，且形变杆316或连接杆312的端部连接于受力杆23的中央位置处。
58.本技术实施例一种监理用空鼓检测装置的实施原理为：在使用检测装置对弧形的建筑内顶壁进行覆盖性检测时，先拧动螺纹套筒314，使得螺纹套筒314带动形变杆316，从而拉动检测板21弯曲成为曲度与建筑顶一直的弧形板。
59.将移动小车放置在建筑内，调整高度调节组件32与角度调节组件31，并使检测板21抵接在建筑顶内壁上。检测装置启动后，移动车1、高度调节组件32和角度调节组件31协同联动，使得检测板21上的检测件22沿建筑顶截面的轮廓进行检测和标记，以便于工作人
员的验收和后期对空鼓位置的修整。
60.本技术实施例中还公开一种搭载于检测装置上的检测系统。
61.包括参数录入模块，用于输入待检测建筑顶的内轮廓函数、延伸轨迹函数等信息；位移计量模块，用于对高度调节组件32的位移量、移动车1各方向的位移量、角度调节组件31的偏移量进行计量；计算控制模块，安装在控制主机11内，与参数录入模块与位于计量模块接通，并能够对转动电机311和驱动件321进行控制，用于对录入数据进行计算，并根据计算结果配合移动车1的位移量，控制转动电机311和驱动件321的输出动量。
62.压力感应模块，包括嵌设在支撑件上滚动孔内壁的感应片，用于感应片与建筑顶之间的作用力，压力感应模块与计算控制模块接通，通过设定承受压力的区间，使计算控制模块能够对监测装置的位置进行调整，从而保证整个检测装置在检测过程中的稳定性，使得检测件22拥有稳定的工作状态和检测环境。
63.本技术实施例一种检测系统的实施原理为：以地铁隧道施工检测情况举例，在使用检测装置前，先将建筑顶的内轮廓函数、隧道延伸轨迹函数等数据输入控制主机11的录入模块中，将隧道的延伸方向设置为移动车1的前进方向，将隧道截面的宽度方向设置为平移方向，同时调整调节机构3使得检测板21处于合适的位置处，并将该位置在录入模块设置为起始位置。
64.启动计算控制模块，通过计算控制模块对检测装置进行控制，并通过位移计量模块对检测装置的位置进行实时监测，并应对不同的位置调节转动电机311和驱动件321的输出动量，使得检测板21持续稳定抵接在建筑顶上对建筑顶壁进行检测。
65.与此同时，感应模块会将滚珠212与建筑内壁之间的作用力实时传输给计算控制模块。计算控制模块中设定有压力区间，当四个位置的作用力均处于设定压力区间时，检测板21与建筑顶之间的抵接持续处于相对稳定状态。
66.当检测板21上某个感应片感应到的作用力超出设定压力区间时，计算控制模块通过控制转动电机311和驱动件321对检测装置的位置及状态进行小范围的调整，直到使感应模块的四个感应片感应到的作用力均处于设定压力区间内，从而为检测件22保持稳定的检测环境。
67.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。