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專利名稱：一種電阻式鋼橋疲勞裂紋檢測裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于無損檢測領域，具體涉及一種電阻式鋼橋疲勞裂紋檢測裝置。
背景技術：
目前的常用的橋梁探傷方法都有一定的局限性。磁粉探傷只能針對導磁性材料，而且只能檢測表面或近表面的裂紋，對內(nèi)部裂紋難以檢測。超聲波探傷對于薄的板件效果不好，受干擾程度大，在封閉的U肋內(nèi)，超聲波探頭難以深入，無法檢測。而電阻法探傷可以彌補以上各自的不足，可以檢測到內(nèi)部的缺陷，并且通過分析阻值的變化大小，來判斷裂紋的長度和深度，對損傷進行評價。電阻法探傷已經(jīng)有一定的理論基礎，但是要將電阻法探傷應用到實際檢測中，除了其技術上的可行性外，其裝置也應符合輕巧，便攜的要求。鋼材的電阻率很低，電阻變化范圍在微歐級，因此必須采用雙臂電橋電路。然而現(xiàn)有的雙臂電橋儀都比較笨重，體積也較大，而電阻裂紋檢測法除雙臂電橋外還需要導線、探頭、溫度和應變傳感器及其它一些設備共同工作，因此，整個檢測裝置比較復雜，安裝繁瑣且不便于攜帶，此外，雙臂電橋裝置自帶的探頭為夾子式，也不適用于實際橋梁的檢測。因此，需要一種新的電阻式鋼橋疲勞裂紋檢測裝置以解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的:本發(fā)明針對現(xiàn)有技術中電阻法橋梁探傷方法的缺陷，提供一種便于攜帶和檢測的電阻式鋼橋疲勞裂紋檢測裝置。技術方案:為解決上述技術問題，本發(fā)明的電阻式鋼橋疲勞裂紋檢測裝置采用如下技術方案:
一種電阻式鋼橋疲勞裂紋檢測裝置，包括電阻檢測裝置、電阻計算裝置和探頭裝置，所述電阻檢測裝置采用的電路為雙臂電橋電路，所述探頭裝置包括滑道、磁鐵、滑塊、第一電阻探頭、第二電阻探頭、溫度探頭、電阻絲，所述滑塊設置在所述滑道上，所述滑道的兩端均設置有所述磁鐵，所述電阻絲設置在所述滑道上并與所述滑道平行，設置有所述第一電阻探頭和第二電阻探頭的所述滑塊上均設置有電阻絲接觸片，所述電阻絲接觸片接觸所述電阻絲，所述第一電阻探頭、第二電阻探頭和溫度探頭分別設置在不同的所述滑塊上，所述溫度探頭設置在所述第一電阻探頭和所述第二電阻探頭之間，所述電阻計算裝置連接所述溫度探頭和所述電阻絲接觸片，所述電阻檢測裝置連接所述第一電阻探頭和第二電阻探頭。優(yōu)選的，所述滑塊上設置有固定螺絲。通過擰緊固定螺絲可將滑塊固定在滑道上，從而保證第一電阻探頭和第二電阻探頭固定不動，防止在測量過程中探頭的移動而導致測量數(shù)據(jù)不穩(wěn)定。優(yōu)選的，所述第一電阻探頭和所述第二電阻探頭均包括第一基座、電流探針、電位探針、彈簧和兩根探針導線，所述第一基座上設置有兩個第一探針孔，所述電流探針和所述電位探針分別設置在所述第一探針孔中，所述電流探針與所述第一探針孔的底部之間設置有所述彈簧，所述電位探針與所述孔的底部之間設置有所述彈簧，兩根所述探針導線分別連接所述電流探針和電位探針。通過彈簧的壓力，保證電流探針和電位探針與鋼面板緊密接觸，避免了接觸不良的情況發(fā)生。優(yōu)選的，所述溫度探頭包括第二基座、溫度探針和溫度探針導線，所述第二基座上設置有第二探針孔，所述溫度探針設置在所述第二探針孔中，所述溫度探針與所述第二探針孔的底部之間設置有所述彈簧，所述溫度探針導線連接所述溫度探針。優(yōu)選的，所述電阻檢測裝置包括第一電流端鈕接口、第二電流端鈕接口、第一電位端鈕接口和第二電位端鈕接口，所述第一電阻探頭和所述第二電阻探頭的所述電流探針分別連接所述第一電流端鈕接口和所述第二電流端鈕接口，所述第一電阻探頭和所述第二電阻探頭的所述電位探針分別連接所述第一電位端鈕接口和所述第二電位端鈕接口。優(yōu)選的，所述電阻計算裝置包括溫度接口、第一電阻計算長度接口和第二電阻計算長度接口，所述溫度探針連接所述溫度接口，所述第一電阻計算長度接口和所述第二電阻計算長度接口分別連接兩個所述電阻絲接觸片。優(yōu)選的，還包括轉動裝置，所述轉動裝置設置在所述滑道的中間。在探頭裝置中設置了轉動裝置，以便滿足在不同結構部位檢測的需要，可以適應0° 180°之間任意角度的檢測。優(yōu)選的，所述第一電阻探頭和所述第二電阻探頭距離所述滑道的端點的距離均大于等于25mm。為了防止磁場對電阻檢測產(chǎn)生影響，兩探頭距離端部應保持25mm以上，探頭裝置的檢測距離為50mnTl50mm。有益效果:本發(fā)明將電阻探傷所需設備整合為一體，便于實際檢測人員攜帶和檢測。對探頭裝置進行了改進，將電阻探頭、溫度檢測、電阻長度檢測整合起來，方便使用，也提聞了檢測的準確性。


圖1是本發(fā)明的電阻式鋼橋疲勞裂紋檢測裝置的界面示意 圖2是本發(fā)明的電阻式鋼橋疲勞裂紋檢測裝置的探頭裝置的剖視 圖3是本發(fā)明的電阻式鋼橋疲勞裂紋檢測裝置的探頭裝置的俯視 圖4是本發(fā)明的電阻式鋼橋疲勞裂紋檢測裝置的電阻探頭的剖視 圖5是本發(fā)明的電阻式鋼橋疲勞裂紋檢測裝置的溫度探頭的剖視 圖6是電阻檢測裝置、電阻計算裝置、探頭裝置和待測鋼板的連接示意 圖7是探頭裝置在U型肋處安裝的示意 圖1中，(I)第一電流端鈕接口 ；(2)第一電位端鈕接口 ；(3)第二電位電鈕接口 ；(4)第二電流端鈕接口 ；(5)量程旋鈕；(6)第一數(shù)字顯示屏；(7)電阻檢測裝置；(8)溫度接口 ；
(9)第一電阻計算長度接口 ；(10)第二電阻計算長度接口 ；( 11)厚度旋鈕；(12)第二數(shù)字顯示屏；(13)電阻計算裝置；
圖2和圖3中，(14)滑道；(15)磁鐵；(16)固定螺絲；(17)滑塊；(18)轉動裝置；(19)第一電阻探頭；(20)第二電阻探頭；(21)溫度探頭；(22)固定螺絲孔；(23)電阻絲接觸片；(24)電阻絲；
圖4和圖5中，(25)電流探針；(26)電位探針；(27)彈簧；(28)探針導線；(29)電阻絲接觸片導線；(30)溫度探針；(31)溫度探針導線；(32)內(nèi)部裂紋。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例，進一步闡明本發(fā)明，應理解這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領域技術人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定的范圍。實施例1
請參閱圖1、圖2、圖3、圖4、圖5和圖6所示，本發(fā)明的電阻式鋼橋疲勞裂紋檢測裝置，包括電阻檢測裝置7、電阻計算裝置13和探頭裝置，探頭裝置包括滑道14、磁鐵15、滑塊17、轉動裝置18、第一電阻探頭19、第二電阻探頭20、溫度探頭21、電阻絲24。如圖1所示，電阻檢測裝置7包括第一電流端鈕接口 1、第二電流端鈕接口 4、第一電位端鈕接口 2、第二電位端鈕接口 3、量程旋鈕5和第一數(shù)字顯示屏6，電阻檢測裝置7采用的電路為雙臂電橋電路，用來檢測兩探頭之間的等效電阻值。電阻計算裝置13包括溫度接口 8、第一電阻計算長度接口 9、第二電阻計算長度接口 10、厚度旋鈕11和第二數(shù)字顯示屏12 ;其中，厚度旋鈕11的作用是輸入檢測鋼板的厚度，對于不同厚度的鋼板，可取平均值。通過建立無損傷鋼板電阻值與鋼板厚度、長度、溫度的對應關系，將一系列數(shù)據(jù)存儲在電阻計算裝置13內(nèi)部。其中，鋼板厚度由厚度旋鈕11輸入板厚，常見鋼橋面板板厚取值比較唯一，值不多；電阻絲24上的電流由電阻計算裝置13供給，并通過電阻計算裝置13中內(nèi)部的電阻測量裝置檢測兩電阻絲接觸片23之間的電阻，從而逆向推出兩探頭之間的距離；由溫度探頭21將探測到的溫度值輸入電阻計算裝置13中。電阻計算裝置13根據(jù)轉入的鋼板厚度、長度、溫度三者數(shù)值的大小，從數(shù)據(jù)庫中推出對應條件下的等效電阻值。如圖2和圖3所示，滑塊17設置在滑道14上，滑道14的兩端均設置有磁鐵15，滑塊17可在滑道14上滑動?；?4的兩端安裝有磁鐵15，方便將探頭裝置吸附在鋼面板上。電阻絲24設置在滑道14上并與滑道14平行，設置有第一電阻探頭19和第二電阻探頭20的滑塊17上均設置有電阻絲接觸片23，電阻絲接觸片23接觸電阻絲24。電阻絲接觸片23安裝在滑塊17上，并與位于滑道14上的電阻絲24相接觸。電流由電阻絲接觸片的一端流入，在另一端流出，由此通過檢測電流經(jīng)過路段電阻絲的阻值大小來判斷兩電阻探頭的距離?；瑝K17上設置有固定螺絲16。通過擰緊固定螺絲16可將滑塊17固定在滑道14上，從而保證第一電阻探頭19和第二電阻探頭20固定不動，防止在測量過程中探頭的移動而導致測量數(shù)據(jù)不穩(wěn)定。轉動裝置18設置在滑道14的中間。在探頭裝置中設置了轉動裝置，以便滿足在不同結構部位檢測的需要，可以適應0° 180°之間任意角度的檢測。第一電阻探頭19、第二電阻探頭20和溫度探頭21分別設置在不同的滑塊17上。溫度探頭21設置在第一電阻探頭19和第二電阻探頭20之間，用來檢測鋼板的實際溫度。其中，第一電阻探頭19和第二電阻探頭20距離滑道14的端點的距離均大于等于25mm。這是為了防止磁場對電阻檢測產(chǎn)生影響，所以兩探頭距離端部應保持25mm以上，探頭裝置的檢測距離為50mnTl50mm。探頭裝置檢測完某個部位后，不松開滑塊螺絲，沿直線方向移動一定距離，繼續(xù)探測。直到探測完所需區(qū)域為止。請參閱圖4和圖5所示，其中，第一電阻探頭19和第二電阻探頭20均包括第一基座、電流探針25、電位探針26、彈簧27和兩根探針導線28。第一基座上設置有兩個第一探針孔，電流探針25和電位探針26分別設置在第一探針孔中，電流探針25與第一探針孔的底部之間設置有彈簧27，電位探針26與孔的底部之間設置有彈簧27，兩根探針導線28分別連接電流探針25和電位探針26。其中，電流探針25和電位探針26的一端露出第一探針孔，另一端與彈簧連接并固定在第一探針孔內(nèi)。當?shù)谝浑娮杼筋^19和第二電阻探頭20與鋼面板接觸時，探針往回縮，彈簧27被壓縮；當?shù)谝浑娮杼筋^19和第二電阻探頭20被拿起時，電流探針25和電位探針26均受到彈簧27的反彈力，將電流探針25和電位探針26的一端重新壓出第一探針孔。這樣做的目的是通過彈簧27的壓力，保證電流探針25和電位探針26與鋼面板緊密接觸，避免了接觸不良的情況發(fā)生。 溫度探頭21包括第二基座、溫度探針30和溫度探針導線31，第二基座上設置有第二探針孔，溫度探針30設置在第二探針孔中，溫度探針30與第二探針孔的底部之間設置有彈簧27，溫度探針導線31連接溫度探針30。其中，溫度探針30的一端露出第二探針孔，另一端與彈簧連接并固定在第二探針孔內(nèi)。當溫度探頭21與鋼面板接觸時，溫度探針30往回縮，彈簧27被壓縮；當溫度探頭21被拿起時，溫度探針30受到彈簧27的反彈力，將溫度探針30的一端重新壓出第二探針孔。這樣做的目的是通過彈簧27的壓力，保證溫度探針30與鋼面板緊密接觸，避免了接觸不良的情況發(fā)生。請參閱圖6所示，電阻計算裝置13連接溫度探頭21和電阻絲接觸片23。電阻計算裝置13包括溫度接口 8、第一電阻計算長度接口 9和第二電阻計算長度接口 10，溫度探針30連接溫度接口 8，第一電阻計算長度接口 9和第二電阻計算長度接口 10分別連接兩個電阻絲接觸片23。電阻檢測裝置7連接第一電阻探頭19和第二電阻探頭20。電阻檢測裝置7采用的電路為雙臂電橋電路。電阻檢測裝置7包括第一電流端鈕接口 1、第二電流端鈕接口 4、第一電位端鈕接口 2和第二電位端鈕接口 3，第一電阻探頭19和第二電阻探頭20的電流探針25分別連接第一電流端鈕接口 I和第二電流端鈕接口 4，第一電阻探頭19和第二電阻探頭20的電位探針26分別連接第一電位端鈕接口 2和第二電位端鈕接口 3。請參閱圖7所示，圖7是探頭裝置在U型肋上檢測的示意圖。將轉動裝置18旋轉一定的角度，以適應檢測部位的夾角，然后通過磁鐵15吸附在鋼板上，并與電阻檢測裝置7和電阻計算裝置13通過導線連接即可進行測量。
權利要求
1.一種電阻式鋼橋疲勞裂紋檢測裝置，其特征在于，包括電阻檢測裝置(7)、電阻計算裝置(13)和探頭裝置，所述電阻檢測裝置(7)采用的電路為雙臂電橋電路，所述探頭裝置包括滑道(14)、磁鐵(15)、滑塊(17)、第一電阻探頭(19)、第二電阻探頭(20)、溫度探頭(21)和電阻絲(24)，所述滑塊(17)設置在所述滑道(14)上，所述滑道(14)的兩端均設置有所述磁鐵(15)，所述電阻絲(24)設置在所述滑道(14)上并與所述滑道(14)平行，設置有所述第一電阻探頭(19)和第二電阻探頭(20)的所述滑塊(17)上均設置有電阻絲接觸片(23)，所述電阻絲接觸片(23)接觸所述電阻絲(24)，所述第一電阻探頭(19)、第二電阻探頭(20 )和溫度探頭(21)分別設置在不同的所述滑塊(17 )上，所述溫度探頭(21)設置在所述第一電阻探頭(19)和所述第二電阻探頭(20)之間，所述電阻計算裝置(13)連接所述溫度探頭(21)和所述電阻絲接觸片(23)，所述電阻檢測裝置(7)連接所述第一電阻探頭(19)和第二電阻探頭(20)。
2.如權利要求1所述的電阻式鋼橋疲勞裂紋檢測裝置，其特征在于，所述滑塊(17)上設置有固定螺絲(16)。
3.如權利要求1所述的電阻式鋼橋疲勞裂紋檢測裝置，其特征在于，所述第一電阻探頭(19)和所述第二電阻探頭(20)均包括第一基座、電流探針(25)、電位探針(26)、彈簧(27)和兩根探針導線(28)，所述第一基座上設置有兩個第一探針孔，所述電流探針(25)和所述電位探針(26)分別設置在所述第一探針孔中，所述電流探針(25)與所述第一探針孔的底部之間設置有所述彈簧(27)，所述電位探針(26)與所述孔的底部之間設置有所述彈簧(27 )，兩根所述探針導線(28 )分別連接所述電流探針(25 )和電位探針(26 )。
4.如權利要求1所述的電阻式鋼橋疲勞裂紋檢測裝置，其特征在于，所述溫度探頭(21)包括第二基座、溫度探針(30)和溫度探針導線(31)，所述第二基座上設置有第二探針孔，所述溫度探針(30)設置在所述第二探針孔中，所述溫度探針(30)與所述第二探針孔的底部之間設置有所述彈簧(27 )，所述溫度探針導線(31)連接所述溫度探針(30 )。
5.如權利要求3所述的電阻式鋼橋疲勞裂紋檢測裝置，其特征在于，所述電阻檢測裝置(7)包括第一電流端鈕接口(I)、第二電流端鈕接口(4)、第一電位端鈕接口(2)和第二電位端鈕接口(3)，所述第一電阻探頭(19)和所述第二電阻探頭(20)的所述電流探針(25)分別連接所述第一電流端鈕接口( I)和所述第二電流端鈕接口(4)，所述第一電阻探頭(19)和所述第二電阻探頭(20 )的所述電位探針(26 )分別連接所述第一電位端鈕接口( 2 )和所述第二電位端鈕接口(3)。
6.如權利要求4所述的電阻式鋼橋疲勞裂紋檢測裝置，其特征在于，所述電阻計算裝置(13)包括溫度接口(8)、第一電阻計算長度接口(9)和第二電阻計算長度接口(10)，所述溫度探針(30)連接所述溫度接口(8)，所述第一電阻計算長度接口(9)和所述第二電阻計算長度接口( 10 )分別連接兩個所述電阻絲接觸片(23 )。
7.如權利要求1所述的電阻式鋼橋疲勞裂紋檢測裝置，其特征在于，還包括轉動裝置(18)，所述轉動裝置(18)設置在所述滑道(14)的中間。
8.如權利要求1所述的電阻式鋼橋疲勞裂紋檢測裝置，其特征在于，所述第一電阻探頭(19)和所述第二電阻探頭(20)距離所述滑道(14)的端點的距離均大于等于25mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電阻式鋼橋疲勞裂紋檢測裝置，包括電阻檢測裝置(7)、電阻計算裝置(13)和探頭裝置，電阻檢測裝置(7)采用的電路為雙臂電橋電路，探頭裝置包括滑道(14)、磁鐵(15)、滑塊(17)、第一電阻探頭(19)、第二電阻探頭(20)、溫度探頭(21)和電阻絲(24)，電阻計算裝置(13)連接溫度探頭(21)和電阻絲接觸片(23)，電阻檢測裝置(7)連接第一電阻探頭(19)和第二電阻探頭(20)。本發(fā)明將電阻探傷所需設備整合為一體，便于實際檢測人員攜帶和檢測。對探頭裝置進行了改進，將電阻探頭、溫度檢測、電阻長度檢測整合起來，方便使用，也提高了檢測的準確性。
文檔編號G01N27/14GK103149252SQ20131006502
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月1日 優(yōu)先權日2013年3月1日
發(fā)明者劉榮, 袁周致遠, 陳祥, 吉伯海, 楊沐野 申請人:河海大學