一種可變軌道滑輪車式超聲波船閘閘檻磨損檢測裝置制造方法
【專利摘要】本發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裝置，屬于測量【技術領域】。該檢測裝置包括起點固定塊、終點固定塊、起點固定塊滑輪裝置、終點固定塊滑輪裝置、起點軌道槽、終點軌道槽、滑輪、滑輪中間連接軸、水準儀裝置、滑輪車軌道槽、吊桿、超聲波檢測系統、探頭、控制箱體，控制箱體中包括系統電源、速控系統、數據采集系統、數據分析系統和輸出系統。該檢測裝置利用超聲波測距的基本原理，主體由兩個滑輪組成滑輪車檢測裝置，本發明還公開了該檢測裝置的檢測方法，可檢測到船閘閘檻表面橫向和縱向上任意一點的磨損程度，解決了閘檻在水下磨損程度難以檢測的問題。
【專利說明】一種可變軌道滑輪車式超聲波船閘閘檻磨損檢測裝置
[0001]【技術領域】:
本發明涉及一種可變軌道滑輪車式超聲波船閘閘檻磨損檢測裝置，能夠廣泛應用于各種船閘閘檻磨損檢測領域。
[0002]【背景技術】:
船閘閘檻是橫跨船閘進口底部的一塊部件，供閘門關閉時緊貼靠。近些年來，由于船員法律意識淡薄、經濟利益驅動及源頭管理上把關不嚴等原因，導致了吃水超限船舶的不斷增多。而吃水超限船舶在進出閘室時，船舶底部會對閘檻產生強烈的磨損作用，有的閘檻甚至已被磨平，嚴重影響了船閘的安全和檢修。
[0003]船閘閘檻的檢測和評估對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、水流情況的復雜無法勝任對水下閘檻的任務。在以前的檢測方法中，多采用人工潛入水底觸摸的方式，但這種方法操作難度高，危險性大，并且無法準確確定障礙物的位置和大小。因此，利用科學的方法，研制合理的檢測裝置勢在必行。
[0004]
【發明內容】
:
本發明針對船閘閘檻在水下，其磨損程度難以檢測的問題，根據閘檻位置的特點，利用閘檻兩邊邊墩為支點，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裝置，可準確得到閘檻表面任意一點相對閘室底板的高程，及檢測到閘檻任意一點的磨損程度。
[0005]為實現以上的技術目的，本發明將采取以下的技術方案:
一種可變軌道滑輪車式超聲波船閘閘檻磨損檢測裝置，其組成包括有:起點固定塊，終點固定塊，起點固定塊滑輪裝置，終點固定塊滑輪裝置，起點軌道槽，終點軌道槽，滑輪，滑輪中間連接軸，水準儀裝置，滑輪車軌道槽，吊桿，超聲波檢測系統，探頭，控制箱體，控制箱體中包括系統電源、速控系統、數據采集系統、數據分析系統和輸出系統。該檢測裝置主體由兩個滑輪組成滑輪車，通過控制箱體中速控裝置控制滑輪車速度，使其帶動下部的超聲波檢測系統沿滑輪車軌道槽縱向移動，軌道槽直插進起點和終點固定塊中。
[0006]進一步地，所述的起點和終點固定塊與兩滑輪軌車道槽相連位置具有兩個滑輪車軌道槽矩形孔，矩形孔截面尺寸比軌道槽橫截面長寬均大2cm，起點和終點
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和終點軌道槽上，起點和終點軌道槽橫截面呈山字形結構，長比閘檻寬大20cm，頭部和尾部均具有高IOcm的邊沿，分別具有兩個軌道槽，起點和終點固定塊滑輪分別位于相對應的槽內，放置位置距邊墩內側10cm，超出邊墩外沿20cm，起點終點固定塊滑輪移動由固定箱體中速控系統控制，通過滑輪移動改變起點和終點固定塊位置，可以測橫向不同位置處閘檻磨損程度。
[0007]進一步地，所述的滑輪車軌道槽為一對尺寸一樣，長度比閘檻長度長60cm的直線形凹形槽，軌道槽兩端直插進起點和終點固定塊滑輪車軌道槽矩形孔中20cm，滑輪車軌道槽內表面較光滑，兩個滑輪沿軌道槽走向分別置于軌道內表面中，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壁的摩擦。[0008]進一步地，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，兩個滑輪分別置于滑輪車軌道槽內，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系統及探頭。
[0009]進一步地，可變軌道滑輪車式超聲波船閘閘檻磨損檢測裝置，其特征在于:所述的吊桿要求剛度較大不易變形，超聲波檢測系統安裝在吊桿上，該系統由控制箱體中速控裝置控制超聲波發射頻率，并將超聲波測距讀數反映給控制箱內的數據采集系統，且該超聲波檢測系統具有防水防噪功能。
[0010]進一步地，可變軌道滑輪車式超聲波船閘閘檻磨損檢測裝置，其特征在于:首先通過控制箱體內的速控裝置設置滑輪車移動速度和超聲波發射周期，由超聲波檢測系統讀出探頭底部至被測閘檻表面起始點的垂直距離L，L讀數反饋給控制箱體的數據采集系統，數據采集系統將讀數發送給數據分析系統，數據分析系統一次計算原理為已知閘室底部高程hl，閘室邊墩頂部高程h2，吊桿長為LI，檢測裝置厚度為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點相對閘室底部的高程H=h2-hl-L-D，水平距離為滑輪車移動速度與超聲波發射周期和(發射次數-1)的乘積，此后，數據采集系統每采集一次超聲波讀數，數據分析系統則計算一次閘檻表面任意被測點相對閘室底部的高程和閘檻水平距離；通過分析系統可得到
閘檻表面各個被測點相對閘室底部的高程H1、H2、H3、H4……，和各`個被測點閘檻外側水平位置距離邊墩外邊緣為dl、d2、d3、d4……;輸出系統輸出表格，橫坐標為閘檻外側距閘室邊墩外邊緣的橫向距離，縱坐標為閘檻外側表面各個點相對閘室底部的高程，即可形象地觀察到閘檻外側磨損情況。
[0011]有益效果:
1、該閘檻檢測裝置利用滿足精度要求的超聲波檢測系統，克服了閘檻位于水下其磨損程度難以檢測的問題，具有創新性和實用性，且大大降低了人工操作的困難，提高了檢測效率。
[0012]2、利用船閘閘檻本身的位置特點，以兩邊邊墩為支撐，支撐起閘檻檢測系統，并將檢測系統固定在閘檻正上方，能夠在預先確定閘檻位置的情況下進行檢測，有效地降低了船閘閘檻檢測系統檢測工作量。
[0013]3、該閘檻檢測裝置通過改變邊墩上起點和終點固定塊位置，可實現檢測裝置的變軌測量，可以檢測到閘檻表面任意一點的磨損程度。
[0014]4、該閘檻檢測裝置，結構簡單，操作方便，且檢測裝置尺寸適用于一般常見尺寸的船閘閘檻檢測，具有可重復利用性與高效智能性。
[0015]綜上所述，本發明結構簡單，操作方便，能夠有效地對位于水下的船閘閘檻表面的任意一點高程進行測量，可廣泛地應用于各種船閘閘檻磨損檢測。
[0016]【專利附圖】
【附圖說明】:
圖1為發明的主視圖；
圖2為發明的俯視圖；
圖3為發明的左視圖； 圖中標號解釋:1、起點固定塊，2、終點固定塊，3、起點固定塊滑輪裝置，4、終點固定塊滑輪裝置，5、起點軌道槽，6、終點軌道槽，7、滑輪，8、滑輪中間連接軸，9、水準儀裝置，10、滑輪車軌道槽，U、吊桿，12、超聲波檢測系統，13、探頭，14、控制箱體。
[0017]具體實施例:
下面結合附圖對技術方案的實施做進一步的詳細描述:
如圖3所示，可變軌道滑輪車式超聲波船閘閘檻磨損檢測裝置組成包括起點固定塊1、終點固定塊2、起點固定塊滑輪裝置3、終點固定塊滑輪裝置4、起點
軌道槽5、終點軌道槽6、滑輪7、滑輪中間連接軸8、水準儀裝置9、滑輪車軌道槽10、吊桿11、超聲波檢測系統12、探頭13、控制箱體14、控制箱體中包括系統電源、速控系統、數據采集系統、數據分析系統和輸出系統，控制箱體14尺寸為30X30cm，放置在起點固定塊I上，該起點固定塊I和終點固定塊2為實體鋼塊，尺寸為50X30X40cm，起點和終點固定塊與兩滑輪軌車道槽相連位置具有兩個滑輪車軌道槽矩形孔，矩形孔截面尺寸比軌道槽橫截面長寬均大2cm，起點I和終點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5和終點軌道槽6上，起點5和終點軌道槽6橫截面呈山字形結構，長比閘檻寬大20cm，頭部和尾部均具有高IOcm的邊沿，分別具有兩個軌道槽，起點I和終點2固定塊滑輪分別位于相對應的槽內放置位置距邊墩內側10cm，超出邊墩外沿20cm，固定塊中間位置對應超聲波檢測系統測距的橫向位置，及船閘閘檻橫向位置。起點I和終點固定塊2與兩滑輪軌車道槽11相連位置具有兩個滑輪車軌道槽矩形孔，矩形孔截面尺寸為20X10cm，外側矩形孔中心位于距固定塊底部1/4，距固定塊外側1/4處，內側矩形孔中心位于距固定塊底部1/4，距固定塊內側1/3處，這樣使得兩個孔的重心偏下，利于固定塊整體穩定性，且兩孔的中心位置偏固定塊外側，檢測閘檻最外側磨損時，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裝置重對固定塊的傾覆力矩，有利于固定塊的受力穩定。軌道槽11兩端分別插進孔20cm，滑輪車軌道槽11為一對尺寸一樣長度為比閘檻長度長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,滑輪車軌道槽內表面較光滑，兩個滑輪7沿軌道槽11走向分別置于軌道內表面中，兩個滑輪7橫向寬度為16cm，滑輪7半徑為10cm，滑輪輪胎由橡膠構成，形狀類似于自行車車輪，兩個滑輪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，長度為2m，吊桿12剛度為210000N/mm2,剛度較大，不易發生變形，吊桿12底端用高性能樹脂膠粘住上裝有超聲波檢測系統13的矩形盒，矩形盒由防水透明高強硬質塑料膜構成，矩形盒厚度為30cm，長度為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，且該超聲波檢測系統具有防水防噪功能，探頭10尺寸為20X IOX 10cm，探頭14可以完全置于水中，防護等級達到IP68，探頭10發射角度相對較小，能夠適應小空間的測量且能定點及連續測量，并提供遙控信號，精度高。
【權利要求】
1.一種可變軌道滑輪車式超聲波船閘閘檻磨損檢測裝置，包括:起點固定塊，終點固定塊，起點固定塊滑輪裝置，終點固定塊滑輪裝置，起點軌道槽，終點軌道槽，滑輪，滑輪中間連接軸，水準儀裝置，滑輪車軌道槽，吊桿，超聲波檢測系統，探頭，控制箱體，控制箱體中包括系統電源、速控系統、數據采集系統、數據分析系統和輸出系統；其特征在于:該檢測裝置主體由兩個滑輪組成滑輪車，通過控制箱體中速控系統控制滑輪車速度，使其帶動下部的超聲波檢測系統沿滑輪車軌道槽縱向移動，軌道槽直插進起點和終點固定塊中； 所述的起點和終點固定塊與兩滑輪車軌道槽相連位置具有兩個滑輪車軌道槽矩形孔，矩形孔截面尺寸比軌道槽橫截面長寬均大2cm，起點和終點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和終點軌道槽上，起點和終點軌道槽橫截面呈山字形結構，長比閘檻寬大20cm，頭部和尾部均具有高IOcm的邊沿，分別具有兩個軌道槽，起點和終點固定塊滑輪分別位于相對應的槽內，放置位置距邊墩內側10cm，超出邊墩外沿20cmo
2.根據權利I所述的可變軌道滑輪車式超聲波船閘閘檻磨損檢測裝置，其特征在于:所述的滑輪車軌道槽為一對尺寸一樣，長度比閘檻長度長60cm的直線形凹形槽，軌道槽兩端直插進起點和終點固定塊滑輪車軌道槽矩形孔中20cm，滑輪車軌道槽內表面較光滑，兩個滑輪沿軌道槽走向分別置于軌道內，軌道槽寬度方向上比滑輪厚度大2cm。
3.根據權利2所述的可變軌道滑輪車式超聲波船閘閘檻磨損檢測裝置，其特征在于:所述的滑輪半徑比滑輪車軌道槽外壁大2cm，兩個滑輪分別置于滑輪車軌道槽內，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系統及探頭。
4.根據權利3所述的可變軌道滑輪車式超聲波船閘閘檻磨損檢測裝置，其特征在于:所述的吊桿要求剛度較大不易變形，超聲波檢測系統安裝在吊桿上。
【文檔編號】G01B17/00GK103759682SQ201410024389
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月20日 優先權日:2014年1月20日
【發明者】廖迎娣, 陳達, 歐陽峰, 王琴芬, 王娜 申請人:河海大學
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
