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一種可變軌道滑輪車式超聲波船閘閘檻磨損檢測(cè)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可變軌道滑輪車式超聲波船閘閘檻磨損檢測(cè)裝置，屬于測(cè)量【技術(shù)領(lǐng)域】。該檢測(cè)裝置包括起點(diǎn)固定塊、終點(diǎn)固定塊、起點(diǎn)固定塊滑輪裝置、終點(diǎn)固定塊滑輪裝置、起點(diǎn)軌道槽、終點(diǎn)軌道槽、滑輪、滑輪中間連接軸、水準(zhǔn)儀裝置、滑輪車軌道槽、吊桿、超聲波檢測(cè)系統(tǒng)、探頭、控制箱體，控制箱體中包括系統(tǒng)電源、速控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)和輸出系統(tǒng)。該檢測(cè)裝置利用超聲波測(cè)距的基本原理，主體由兩個(gè)滑輪組成滑輪車檢測(cè)裝置，本發(fā)明還公開了該檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法，可檢測(cè)到船閘閘檻表面橫向和縱向上任意一點(diǎn)的磨損程度，解決了閘檻在水下磨損程度難以檢測(cè)的問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】一種可變軌道滑輪車式超聲波船閘閘檻磨損檢測(cè)裝置
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
本發(fā)明涉及一種可變軌道滑輪車式超聲波船閘閘檻磨損檢測(cè)裝置，能夠廣泛應(yīng)用于各種船閘閘檻磨損檢測(cè)領(lǐng)域。
[0002]【背景技術(shù)】:
船閘閘檻是橫跨船閘進(jìn)口底部的一塊部件，供閘門關(guān)閉時(shí)緊貼靠。近些年來(lái)，由于船員法律意識(shí)淡薄、經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)動(dòng)及源頭管理上把關(guān)不嚴(yán)等原因，導(dǎo)致了吃水超限船舶的不斷增多。而吃水超限船舶在進(jìn)出閘室時(shí)，船舶底部會(huì)對(duì)閘檻產(chǎn)生強(qiáng)烈的磨損作用，有的閘檻甚至已被磨平，嚴(yán)重影響了船閘的安全和檢修。
[0003]船閘閘檻的檢測(cè)和評(píng)估對(duì)于船閘的安全性有著重要的意義，但由于閘檻位于水下，且引航道水體渾濁度很高，通常的水下攝像頭往往由于引航道水質(zhì)、水流情況的復(fù)雜無(wú)法勝任對(duì)水下閘檻的任務(wù)。在以前的檢測(cè)方法中，多采用人工潛入水底觸摸的方式，但這種方法操作難度高，危險(xiǎn)性大，并且無(wú)法準(zhǔn)確確定障礙物的位置和大小。因此，利用科學(xué)的方法，研制合理的檢測(cè)裝置勢(shì)在必行。
[0004]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明針對(duì)船閘閘檻在水下，其磨損程度難以檢測(cè)的問(wèn)題，根據(jù)閘檻位置的特點(diǎn)，利用閘檻兩邊邊墩為支點(diǎn)，并利用滿足精度要求的超聲波儀器，提出一種可變軌道滑輪車式超聲波船閘閘檻磨損檢測(cè)裝置，可準(zhǔn)確得到閘檻表面任意一點(diǎn)相對(duì)閘室底板的高程，及檢測(cè)到閘檻任意一點(diǎn)的磨損程度。
[0005]為實(shí)現(xiàn)以上的技術(shù)目的，本發(fā)明將采取以下的技術(shù)方案:
一種可變軌道滑輪車式超聲波船閘閘檻磨損檢測(cè)裝置，其組成包括有:起點(diǎn)固定塊，終點(diǎn)固定塊，起點(diǎn)固定塊滑輪裝置，終點(diǎn)固定塊滑輪裝置，起點(diǎn)軌道槽，終點(diǎn)軌道槽，滑輪，滑輪中間連接軸，水準(zhǔn)儀裝置，滑輪車軌道槽，吊桿，超聲波檢測(cè)系統(tǒng)，探頭，控制箱體，控制箱體中包括系統(tǒng)電源、速控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)和輸出系統(tǒng)。該檢測(cè)裝置主體由兩個(gè)滑輪組成滑輪車，通過(guò)控制箱體中速控裝置控制滑輪車速度，使其帶動(dòng)下部的超聲波檢測(cè)系統(tǒng)沿滑輪車軌道槽縱向移動(dòng)，軌道槽直插進(jìn)起點(diǎn)和終點(diǎn)固定塊中。
[0006]進(jìn)一步地，所述的起點(diǎn)和終點(diǎn)固定塊與兩滑輪軌車道槽相連位置具有兩個(gè)滑輪車軌道槽矩形孔，矩形孔截面尺寸比軌道槽橫截面長(zhǎng)寬均大2cm，起點(diǎn)和終點(diǎn)
固定塊底部分別帶有固定塊滑輪裝置，并放置在船閘閘邊墩頂部的起點(diǎn)和終點(diǎn)軌道槽上，起點(diǎn)和終點(diǎn)軌道槽橫截面呈山字形結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)比閘檻寬大20cm，頭部和尾部均具有高IOcm的邊沿，分別具有兩個(gè)軌道槽，起點(diǎn)和終點(diǎn)固定塊滑輪分別位于相對(duì)應(yīng)的槽內(nèi)，放置位置距邊墩內(nèi)側(cè)10cm，超出邊墩外沿20cm，起點(diǎn)終點(diǎn)固定塊滑輪移動(dòng)由固定箱體中速控系統(tǒng)控制，通過(guò)滑輪移動(dòng)改變起點(diǎn)和終點(diǎn)固定塊位置，可以測(cè)橫向不同位置處閘檻磨損程度。
[0007]進(jìn)一步地，所述的滑輪車軌道槽為一對(duì)尺寸一樣，長(zhǎng)度比閘檻長(zhǎng)度長(zhǎng)60cm的直線形凹形槽，軌道槽兩端直插進(jìn)起點(diǎn)和終點(diǎn)固定塊滑輪車軌道槽矩形孔中20cm，滑輪車軌道槽內(nèi)表面較光滑，兩個(gè)滑輪沿軌道槽走向分別置于軌道內(nèi)表面中，軌道槽寬度方向上比滑輪寬度大2cm，盡量減小滑輪與滑輪車軌道槽內(nèi)壁的摩擦。[0008]進(jìn)一步地，所述的可變軌道滑輪車式超聲波船閘閘檻磨損檢測(cè)裝置，其特征在于:所述的滑輪半徑比滑輪車軌道槽外壁大2cm，兩個(gè)滑輪分別置于滑輪車軌道槽內(nèi)，由滑輪中間軸連接，組成滑輪車，滑輪中間軸中間位置正上方是滑輪車速控裝置箱，裝置箱頂部附有水準(zhǔn)儀裝置，滑輪中間軸中間位置正下方焊接一吊桿，吊桿上安裝有超聲波檢測(cè)系統(tǒng)及探頭。
[0009]進(jìn)一步地，可變軌道滑輪車式超聲波船閘閘檻磨損檢測(cè)裝置，其特征在于:所述的吊桿要求剛度較大不易變形，超聲波檢測(cè)系統(tǒng)安裝在吊桿上，該系統(tǒng)由控制箱體中速控裝置控制超聲波發(fā)射頻率，并將超聲波測(cè)距讀數(shù)反映給控制箱內(nèi)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，且該超聲波檢測(cè)系統(tǒng)具有防水防噪功能。
[0010]進(jìn)一步地，可變軌道滑輪車式超聲波船閘閘檻磨損檢測(cè)裝置，其特征在于:首先通過(guò)控制箱體內(nèi)的速控裝置設(shè)置滑輪車移動(dòng)速度和超聲波發(fā)射周期，由超聲波檢測(cè)系統(tǒng)讀出探頭底部至被測(cè)閘檻表面起始點(diǎn)的垂直距離L，L讀數(shù)反饋給控制箱體的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將讀數(shù)發(fā)送給數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)一次計(jì)算原理為已知閘室底部高程hl，閘室邊墩頂部高程h2，吊桿長(zhǎng)為L(zhǎng)I，檢測(cè)裝置厚度為d，滑輪中間連接軸距閘室邊墩頂部距離為dl，探頭底部距閘室邊墩頂部距離為D=Ll+d_dl，則閘檻表面任意被測(cè)點(diǎn)相對(duì)閘室底部的高程H=h2-hl-L-D，水平距離為滑輪車移動(dòng)速度與超聲波發(fā)射周期和(發(fā)射次數(shù)-1)的乘積，此后，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)每采集一次超聲波讀數(shù)，數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)則計(jì)算一次閘檻表面任意被測(cè)點(diǎn)相對(duì)閘室底部的高程和閘檻水平距離；通過(guò)分析系統(tǒng)可得到
閘檻表面各個(gè)被測(cè)點(diǎn)相對(duì)閘室底部的高程H1、H2、H3、H4……，和各`個(gè)被測(cè)點(diǎn)閘檻外側(cè)水平位置距離邊墩外邊緣為dl、d2、d3、d4……;輸出系統(tǒng)輸出表格，橫坐標(biāo)為閘檻外側(cè)距閘室邊墩外邊緣的橫向距離，縱坐標(biāo)為閘檻外側(cè)表面各個(gè)點(diǎn)相對(duì)閘室底部的高程，即可形象地觀察到閘檻外側(cè)磨損情況。
[0011]有益效果:
1、該閘檻檢測(cè)裝置利用滿足精度要求的超聲波檢測(cè)系統(tǒng)，克服了閘檻位于水下其磨損程度難以檢測(cè)的問(wèn)題，具有創(chuàng)新性和實(shí)用性，且大大降低了人工操作的困難，提高了檢測(cè)效率。
[0012]2、利用船閘閘檻本身的位置特點(diǎn)，以兩邊邊墩為支撐，支撐起閘檻檢測(cè)系統(tǒng)，并將檢測(cè)系統(tǒng)固定在閘檻正上方，能夠在預(yù)先確定閘檻位置的情況下進(jìn)行檢測(cè)，有效地降低了船閘閘檻檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)工作量。
[0013]3、該閘檻檢測(cè)裝置通過(guò)改變邊墩上起點(diǎn)和終點(diǎn)固定塊位置，可實(shí)現(xiàn)檢測(cè)裝置的變軌測(cè)量，可以檢測(cè)到閘檻表面任意一點(diǎn)的磨損程度。
[0014]4、該閘檻檢測(cè)裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，且檢測(cè)裝置尺寸適用于一般常見尺寸的船閘閘檻檢測(cè)，具有可重復(fù)利用性與高效智能性。
[0015]綜上所述，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，能夠有效地對(duì)位于水下的船閘閘檻表面的任意一點(diǎn)高程進(jìn)行測(cè)量，可廣泛地應(yīng)用于各種船閘閘檻磨損檢測(cè)。
[0016]【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
圖1為發(fā)明的主視圖；
圖2為發(fā)明的俯視圖；
圖3為發(fā)明的左視圖； 圖中標(biāo)號(hào)解釋:1、起點(diǎn)固定塊，2、終點(diǎn)固定塊，3、起點(diǎn)固定塊滑輪裝置，4、終點(diǎn)固定塊滑輪裝置，5、起點(diǎn)軌道槽，6、終點(diǎn)軌道槽，7、滑輪，8、滑輪中間連接軸，9、水準(zhǔn)儀裝置，10、滑輪車軌道槽，U、吊桿，12、超聲波檢測(cè)系統(tǒng)，13、探頭，14、控制箱體。
[0017]具體實(shí)施例:
下面結(jié)合附圖對(duì)技術(shù)方案的實(shí)施做進(jìn)一步的詳細(xì)描述:
如圖3所示，可變軌道滑輪車式超聲波船閘閘檻磨損檢測(cè)裝置組成包括起點(diǎn)固定塊1、終點(diǎn)固定塊2、起點(diǎn)固定塊滑輪裝置3、終點(diǎn)固定塊滑輪裝置4、起點(diǎn)
軌道槽5、終點(diǎn)軌道槽6、滑輪7、滑輪中間連接軸8、水準(zhǔn)儀裝置9、滑輪車軌道槽10、吊桿11、超聲波檢測(cè)系統(tǒng)12、探頭13、控制箱體14、控制箱體中包括系統(tǒng)電源、速控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)和輸出系統(tǒng)，控制箱體14尺寸為30X30cm，放置在起點(diǎn)固定塊I上，該起點(diǎn)固定塊I和終點(diǎn)固定塊2為實(shí)體鋼塊，尺寸為50X30X40cm，起點(diǎn)和終點(diǎn)固定塊與兩滑輪軌車道槽相連位置具有兩個(gè)滑輪車軌道槽矩形孔，矩形孔截面尺寸比軌道槽橫截面長(zhǎng)寬均大2cm，起點(diǎn)I和終點(diǎn)2固定塊底部分別帶有固定塊滑輪裝置3，并放置在船閘閘邊墩頂部的起點(diǎn)5和終點(diǎn)軌道槽6上，起點(diǎn)5和終點(diǎn)軌道槽6橫截面呈山字形結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)比閘檻寬大20cm，頭部和尾部均具有高IOcm的邊沿，分別具有兩個(gè)軌道槽，起點(diǎn)I和終點(diǎn)2固定塊滑輪分別位于相對(duì)應(yīng)的槽內(nèi)放置位置距邊墩內(nèi)側(cè)10cm，超出邊墩外沿20cm，固定塊中間位置對(duì)應(yīng)超聲波檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)距的橫向位置，及船閘閘檻橫向位置。起點(diǎn)I和終點(diǎn)固定塊2與兩滑輪軌車道槽11相連位置具有兩個(gè)滑輪車軌道槽矩形孔，矩形孔截面尺寸為20X10cm，外側(cè)矩形孔中心位于距固定塊底部1/4，距固定塊外側(cè)1/4處，內(nèi)側(cè)矩形孔中心位于距固定塊底部1/4，距固定塊內(nèi)側(cè)1/3處，這樣使得兩個(gè)孔的重心偏下，利于固定塊整體穩(wěn)定性，且兩孔的中心位置偏固定塊外側(cè)，檢測(cè)閘檻最外側(cè)磨損時(shí)，兩孔中心位置須位于邊墩最外邊緣，這樣盡量增大了抵抗檢測(cè)裝置重對(duì)固定塊的傾覆力矩，有利于固定塊的受力穩(wěn)定。軌道槽11兩端分別插進(jìn)孔20cm，滑輪車軌道槽11為一對(duì)尺寸一樣長(zhǎng)度為比閘檻長(zhǎng)度長(zhǎng)60cm的直線形凹形槽，軌道槽橫截面寬18cm,槽壁高8cm,由Icm均勻厚度的鋼板制成,滑輪車軌道槽內(nèi)表面較光滑，兩個(gè)滑輪7沿軌道槽11走向分別置于軌道內(nèi)表面中，兩個(gè)滑輪7橫向?qū)挾葹?6cm，滑輪7半徑為10cm，滑輪輪胎由橡膠構(gòu)成，形狀類似于自行車車輪，兩個(gè)滑輪4由滑輪中間軸5連接，組成滑輪車，滑輪中間軸8由鋼管組成，滑輪中間軸8中間位置正上方是滑輪車速控裝置箱9，裝置箱9頂部附有水準(zhǔn)儀裝置10，滑輪中間軸8中間位置正下方焊接一吊桿12，吊桿12為一截面圓直徑5cm鋼柱，長(zhǎng)度為2m，吊桿12剛度為210000N/mm2,剛度較大，不易發(fā)生變形，吊桿12底端用高性能樹脂膠粘住上裝有超聲波檢測(cè)系統(tǒng)13的矩形盒，矩形盒由防水透明高強(qiáng)硬質(zhì)塑料膜構(gòu)成，矩形盒厚度為30cm，長(zhǎng)度為40cm，寬度為20cm，探頭14形狀為矩形與上部裝有超聲波的矩形盒緊緊相連，且該超聲波檢測(cè)系統(tǒng)具有防水防噪功能，探頭10尺寸為20X IOX 10cm，探頭14可以完全置于水中，防護(hù)等級(jí)達(dá)到IP68，探頭10發(fā)射角度相對(duì)較小，能夠適應(yīng)小空間的測(cè)量且能定點(diǎn)及連續(xù)測(cè)量，并提供遙控信號(hào)，精度高。
【權(quán)利要求】
1.一種可變軌道滑輪車式超聲波船閘閘檻磨損檢測(cè)裝置，包括:起點(diǎn)固定塊，終點(diǎn)固定塊，起點(diǎn)固定塊滑輪裝置，終點(diǎn)固定塊滑輪裝置，起點(diǎn)軌道槽，終點(diǎn)軌道槽，滑輪，滑輪中間連接軸，水準(zhǔn)儀裝置，滑輪車軌道槽，吊桿，超聲波檢測(cè)系統(tǒng)，探頭，控制箱體，控制箱體中包括系統(tǒng)電源、速控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)和輸出系統(tǒng)；其特征在于:該檢測(cè)裝置主體由兩個(gè)滑輪組成滑輪車，通過(guò)控制箱體中速控系統(tǒng)控制滑輪車速度，使其帶動(dòng)下部的超聲波檢測(cè)系統(tǒng)沿滑輪車軌道槽縱向移動(dòng)，軌道槽直插進(jìn)起點(diǎn)和終點(diǎn)固定塊中； 所述的起點(diǎn)和終點(diǎn)固定塊與兩滑輪車軌道槽相連位置具有兩個(gè)滑輪車軌道槽矩形孔，矩形孔截面尺寸比軌道槽橫截面長(zhǎng)寬均大2cm，起點(diǎn)和終點(diǎn)固定塊底部分別帶有固定塊滑輪裝置，并放置在船閘邊墩頂部的起點(diǎn)和終點(diǎn)軌道槽上，起點(diǎn)和終點(diǎn)軌道槽橫截面呈山字形結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)比閘檻寬大20cm，頭部和尾部均具有高IOcm的邊沿，分別具有兩個(gè)軌道槽，起點(diǎn)和終點(diǎn)固定塊滑輪分別位于相對(duì)應(yīng)的槽內(nèi)，放置位置距邊墩內(nèi)側(cè)10cm，超出邊墩外沿20cmo
2.根據(jù)權(quán)利I所述的可變軌道滑輪車式超聲波船閘閘檻磨損檢測(cè)裝置，其特征在于:所述的滑輪車軌道槽為一對(duì)尺寸一樣，長(zhǎng)度比閘檻長(zhǎng)度長(zhǎng)60cm的直線形凹形槽，軌道槽兩端直插進(jìn)起點(diǎn)和終點(diǎn)固定塊滑輪車軌道槽矩形孔中20cm，滑輪車軌道槽內(nèi)表面較光滑，兩個(gè)滑輪沿軌道槽走向分別置于軌道內(nèi)，軌道槽寬度方向上比滑輪厚度大2cm。
3.根據(jù)權(quán)利2所述的可變軌道滑輪車式超聲波船閘閘檻磨損檢測(cè)裝置，其特征在于:所述的滑輪半徑比滑輪車軌道槽外壁大2cm，兩個(gè)滑輪分別置于滑輪車軌道槽內(nèi)，由滑輪中間軸連接，組成滑輪車，滑輪中間軸中間位置正上方是滑輪車速控裝置箱，裝置箱頂部附有水準(zhǔn)儀裝置，滑輪中間軸中間位置正下方焊接一吊桿，吊桿上安裝有超聲波檢測(cè)系統(tǒng)及探頭。
4.根據(jù)權(quán)利3所述的可變軌道滑輪車式超聲波船閘閘檻磨損檢測(cè)裝置，其特征在于:所述的吊桿要求剛度較大不易變形，超聲波檢測(cè)系統(tǒng)安裝在吊桿上。
【文檔編號(hào)】G01B17/00GK103759682SQ201410024389
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月20日
【發(fā)明者】廖迎娣, 陳達(dá), 歐陽(yáng)峰, 王琴芬, 王娜 申請(qǐng)人:河海大學(xué)