专利名称：一种非接触式大型建构筑物混凝土缺陷检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及土木工程中的结构检测技术领域，尤其是指一种非接触式大型建构筑物混凝土缺陷检测装置。
背景技术：
在现有的土木工程检测鉴定领域中，建筑物表面缺陷及裂缝测量是建筑工程中的重要力学参数，直接关系到建筑物的承载力和耐久性。混凝土结构的表面缺陷及裂缝发展状况往往是诊断、分析、评判已有建筑物安全性与可靠性的重要条件和依据，因此通常需要对大型土木工程结构主体的多种结构缺陷信息进行检查和测量，以确定该结构体中是否存在安全隐患或其它问题。其中，所述结构缺陷主要是待测结构体上存在的具有一定面积的裂缝、裂纹、凹陷、凸起等各种缺陷。
但是，在对一些大型土木工程结构体(例如，桥梁、大坝等)及特种建筑(例如，核电站安全壳、烟囱等)进行结构缺陷的检测鉴定时，由于存在影响交通、环境恶劣、无安全保障、不易接近等潜在的隐患，因此工作人员一般都不能直接对待测结构体进行检测，而是需要在一定的安全距离外对待测结构体进行检测，即进行非接触式缺陷检测。在现有技术中，在进行大型土木工程结构体的混凝土缺陷检测时，仍然以传统的接触式检测方法为主，一般是由检测人员携带检测设备，近距离接触结构缺陷检测区域，以开展结构缺陷的检测工作。大多情况下，使用接触式检测方法进行混凝土缺陷及裂缝检测时，存在很大的局限性和弊端，首先，在高大建构筑物缺陷及裂缝检测工作中，如烟 、仓储罐、桥梁、核电站安全壳等工业建筑，为使检测人员接触到病害混凝土区域，都需要通过搭设高空作业的脚手架、吊车吊篮、升降机等辅助设备，构建高空作业平台，才能接触到待检测的缺陷区域，开展检测工作，工作量很大，检测进程较慢，检测成本较高，而且检测人员也存在极大的安全隐患，而当检测区域很大时，大量脚手架、升降设备等的转移会给现场操作带来不便；其次，使用接触式检测设备进行检测时，设备的准备工作与人员操作工作量大，会极大地影响检测进程，从而对实验结果造成极大影响；另外，在某些特定检测试验项目中，如核电站安全壳结构整体性试验，对安全壳表面缺陷及裂缝检测工作提出了快速、高效、高精度等技术要求，依靠传统方法，无法满足检测要求。所以说，以目前传统的混凝土缺陷及裂缝检测方法，无法满足现代社会对建筑物结构体缺陷及裂缝检测智能化、高精度和高速度的检测需求。综上可知，现有技术中的接触式混凝土缺陷检测技术的工作效率低，而且仍然存在极大的安全隐患，且自动化程度很低。
发明内容
本发明提供了一种非接触式混凝土缺陷检测装置，从而可安全地实现结构体的非接触式缺陷检测，并有效地提高非接触式缺陷检测的准确度和效率。为达到上述目的，本发明中的技术方案是这样实现的
一种非接触式混凝土缺陷检测装置，该装置包括双向步进电机云台；所述双向步进电机云台的顶部设置有支撑平台；水平设置于所述支撑平台上的镜头支架；设置于所述镜头支架上的第一镜头；设置于所述镜头支架上且与所述第一镜头准轴线平行设置的第二镜头；所述第二镜头的焦距小于所述第一镜头的焦距；设置在所述第一镜头上且与所述第一镜头同轴设置的激光准直测距器；设置于所述第一镜头后端且可将所述第一镜头输出的光学信号转换成电信号的第一转接组件； 设置于所述第二镜头后端且可将所述第二镜头输出的光学信号转换成电信号的第二转接组件；通过信号电缆分别与所述双向步进电机云台、激光准直测距器、第一转接组件和第二转接组件连接，并通过各条信号电缆接收和/或发送信号的图像处理器。所述第一镜头为折反射式镜头；所述第二镜头为折射式镜头。所述第一镜头的焦距为1350mm ;所述第一镜头的口径为102mm。所述第二镜头的焦距为200mm ;所述第二镜头的口径为72mm。所述第一镜头的筒身尾端还设置有用于大幅对焦的粗准焦旋钮和用于小幅对焦的细准焦旋钮。所述第一转接组件还进一步包括设置于所述第一镜头后端的第一接口转换单元，以及一端与所述第一接口转换单元连接、另一端与所述图像处理器连接的第一光电转换器；其中，所述第一接口转换单元，用于将第一镜头输出的光学信号传送至所述第一光电转换器；所述第一光电转换器，用于将接收到的光学信号转换成电信号，并将转换后的电信号通过信号电缆传送至所述图像处理器。所述第一接口转换单元为L 25英寸卡口转CS接口 ；所述第一光电转换器为高倍率(XD相机；。所述第二转接组件还进一步包括设置于所述第二镜头后端的第二接口转换单元，以及一端与所述第二接口转换单元连接、另一端与所述图像处理器连接的第二光电转换器；其中，所述第二接口转换单元，用于将第二镜头输出的光学信号传送至所述第二光电转换器；所述第二光电转换器，用于将接收到的光学信号转换成电信号，并将所述电信号通过信号电缆传送至所述图像处理器。所述第二接口转换单元为工业相机C接口；所述第二光电转换器为低倍率CXD相机。所述激光准直测距器还进一步包括激光发射器、反射激光接收器和分别与激光发射器、反射激光接收器连接的计算单元；
所述激光发射器，用于向待测点发射激光并将发射激光的具体时间发送给计算单元;所述反射激光接收器，用于接收所述待测点反射回的激光并将接收到反射回的激光的具体时间发送给计算单元；所述计算单元，用于根据所述发射激光的具体时间和所述接收到反射回的激光的具体时间计算出所述激光准直测距器与所述待测点之间的距离。所述激光准直测距器通过环形紧箍螺栓固定于所述第一镜头的槽板上部。所述激光准直测距器为頂PULSE 200LR型激光准直测距器。所述图像处理器可以进一步包括数据采集器和图像处理单元；所述数据采集器，用于将各个通信电缆传送的电信号转换成所述图像处理单元可 识别并处理的信号，将转换后的信号发送给所述图像处理单元；还用于将图像处理单元发送的控制指令发送给所述双向步进电机云台；所述图像处理单元，用于对所接收到的信号进行处理，并根据外部输入的指令将相应的控制指令发送给所述数据采集器。 所述数据采集器为RS232转USB转换器；所述图像处理单元为具有图像处理功能的个人电脑。所述图像处理器中还设置有总控制单元；所述双向步进电机云台中还设置有三维坐标控制单元；所述总控制单元通过所述信号电缆与所述三维坐标控制单元连接；所述图像处理器，用于通过总控制单元向所述双向步进电机云台中的三维坐标控制单元发送控制指令；所述三维坐标控制单元，则用于根据所述控制指令控制所述双向步进电机云台的支撑平台执行操作。所述非接触式混凝土缺陷检测装置还进一步包括支撑三脚架；所述支撑三脚架包括三个支撑脚和设置在所述支撑脚上的云台支座；所述双向步进电机云台的底部设置于所述支撑三脚架的云台支座上。综上可知，本发明中提供了一种非接触式混凝土缺陷检测装置。在所述非接触式混凝土缺陷检测装置中，由于可先通过图形处理器控制双向步进电机云台的运动，使用第二镜头对待检测结构体进行较为粗略地扫描，查找到具有结构缺陷的缺陷区域，并确定该缺陷区域的具体位置，然后再使用第一镜头获取该缺陷区域的具体图像信息，最后再使用图形处理器对所述具体图像信息进行分析和处理，以得到待检测结构体上的结构缺陷信息，因此可以快速地从待检测结构体上查找到结构缺陷，并采集到该结构缺陷的细节信息，从而可安全地实现结构体的非接触式缺陷检测，并有效地提高非接触式缺陷检测的准确度和效率。
图I为本发明中的非接触式混凝土缺陷检测装置的结构示意图。图2为本发明中的非接触式混凝土缺陷检测装置的局部结构示意图。图3为本发明中的双向步进电机云台的结构示意图。
图4为本发明中的支撑三脚架的结构示意图。图5为本发明中的非接触式混凝土缺陷检测装置的安装架设示意图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点表达得更加清楚明白，下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。图I为本发明实施例中的非接触式混凝土缺陷检测装置的结构示意图。如图I所示，本发明实施例中的非接触式混凝土缺陷检测装置主要包括双向步进电机云台18 ;所述双向步进电机云台18的顶部设置有支撑平台10 ；水平设置于所述支撑平台10上的镜头支架7 ； 设置于所述镜头支架7上的第一镜头I ;设置于所述镜头支架7上且与所述第一镜头I准轴线平行设置的第二镜头2 ;所述第二镜头2的焦距小于所述第一镜头I的焦距；设置在所述第一镜头I上且与所述第一镜头I同轴设置的激光准直测距器3 ；设置于所述第一镜头I后端且可将所述第一镜头I输出的光学信号转换成电信号的第一转接组件4 ；设置于所述第二镜头2后端且可将所述第二镜头2输出的光学信号转换成电信号的第二转接组件13 ；通过信号电缆分别与所述双向步进电机云台18、激光准直测距器3、第一转接组件4和第二转接组件13连接，并通过各条信号电缆接收和/或发送信号的图像处理器6。以下将以举例或具体实施例的方式，对本发明中的非接触式混凝土缺陷检测装置的具体结构进行进一步地说明。在本发明具体实施例中的非接触式混凝土缺陷检测装置中，由于所述双向步进电机云台18的顶部设置有可平动和/或转动的支撑平台10，而所述双向步进电机云台18则通过所述信号电缆与所述图像处理器6连接，因此，所述图像处理器6可以通过信号电缆向所述双向步进电机云台18发送控制指令,所述双向步进电机云台18则可根据所述控制指令控制所述支撑平台10执行俯仰、水平移动和/或水平转动等各种操作。图2为本发明中的非接触式混凝土缺陷检测装置的局部结构示意图。图3为本发明中的双向步进电机云台的结构示意图。如图2和图3所示，在本发明具体实施例中，所述支撑平台10上设置有用于支撑所述第一镜头I和第二镜头2的镜头支架7，而所述第一镜头I和第二镜头2均设置于所述镜头支架7上，因此，工作人员可以通过所述图像处理器6控制所述双向步进电机云台18上的支撑平台10进行俯仰、水平移动和/或水平转动等各种操作，从而带动所述第一镜头I和第二镜头2进行俯仰、水平移动和/或水平转动等操作，将所述第一镜头I和第二镜头2的观测区精确地定位在所需检测的混凝土缺陷区域，而且还可以有效地增大所述第一镜头I和第二镜头2的可检测区域，以满足各种实际应用场景的需要。在本发明具体实施例中，由于所述第二镜头2的焦距小于所述第一镜头I的焦距，所以，在对待检测结构体进行检测时，所述第二镜头2可用于从待检测结构体上查找并确定缺陷区域的位置。因此，工作人员可使用所述第二镜头2对待检测结构体进行较为粗略地巡检式宏观扫描，从而从待检测结构体上查找到具有结构缺陷的混凝土缺陷区域，并由所述双向步进电机云台18和激光准直测距器3确定该缺陷区域的具体位置。而所述第一镜头I则可用于获取该缺陷区域的具体而详尽的图像信息，即该缺陷区域中的结构缺陷的图像微观信息，从而从所述图像信息中采集待检测区中的结构缺陷的微观细节信息。其中，在本发明的具体实施例中，所述混凝土缺陷区域为所述待检测结构体上具有结构缺陷的区域。所述结构缺陷可以是待测结构体上存在的具有一定面积的裂缝、裂纹、凹陷、凸起、蜂窝麻面等各种缺陷。较佳的，在本发明具体实施例中，所述第一镜头I与所述第二镜头2之间的间距为220mmo较佳的，在本发明具体实施例中，所述第一镜头I和所述第二镜头2均可使用紧固螺栓固定于所述镜头支架7上。较佳的，在本发明具体实施例中，所述双向步进电机云台18的支撑平台10上设置 有多个螺孔，所述镜头支架7通过穿过所述支撑平台10上的螺孔的螺钉固定于所述支撑平台10上。较佳的，在本发明具体实施例中，所述第一镜头I为折反射式镜头；所述第二镜头2为折射式镜头。在本发明的具体实施例中，为了从所述图像信息中采集待检测区中的结构缺陷的微观细节信息，所述第一镜头I的焦距较大，所述第一镜头I的口径也较大。例如，在本发明的较佳实施例中，所述第一镜头I的焦距为1350mm ;所述第一镜头I的口径为102mm。在本发明的具体实施例中，由于第二镜头2只需对待测结构体进行粗略的巡检式宏观搜索和扫描，而不必从所述图像信息中采集待检测区中的结构缺陷的微观细节信息，因此所述第二镜头2的焦距可以小于所述第一镜头I的焦距，所述第二镜头2的口径也可以小于所述第二镜头2的口径。例如，在本发明的较佳实施例中，所述第二镜头2的焦距为200mm ;所述第二镜头2的口径为72mm。较佳的，在本发明具体实施例中，所述第一镜头I的筒身尾端还设置有用于大幅对焦的粗准焦旋钮8和用于小幅对焦的细准焦旋钮9。在本发明的具体实施例中，所述第一转接组件4，可用于将第一镜头I输出的光学信号转换成电信号，并将转换后的电信号通过信号电缆传送至所述图像处理器6。所述第二转接组件13，可用于将第二镜头2输出的光学信号转换成电信号，并将转换后的电信号通过信号电缆传送至所述图像处理器6。较佳的，在本发明的具体实施例中，所述第一转接组件4还可进一步包括设置于所述第一镜头I后端的第一接口转换单元41，以及一端与所述第一接口转换单元41连接、另一端与所述图像处理器6连接的第一光电转换器42。其中，所述第一接口转换单元41，用于将第一镜头I输出的光学信号传送至所述第一光电转换器42 ；所述第一光电转换器42，则可用于将接收到的光学信号转换成电信号，并将转换后的电信号通过信号电缆传送至所述图像处理器6。同理，在本发明的较佳实施例中，所述第二转接组件13还可进一步包括设置于所述第二镜头2后端的第二接口转换单元131，以及一端与所述第二接口转换单元131连接、另一端与所述图像处理器6连接的第二光电转换器132。其中，所述第二接口转换单元131，用于将第二镜头2输出的光学信号传送至所述第二光电转换器132 ；所述第二光电转换器132，则可用于将接收到的光学信号转换成电信号，并将所述电信号通过信号电缆传送至所述图像处理器6。较佳的，在本发明的具体实施例 中，所述第一接口转换单元41为I. 25英寸卡口转CS接口。所述第二接口转换单元131为工业相机C接口。较佳的，在本发明的具体实施例中，所述第一光电转换器42为高倍率CCD相机；所述第二光电转换器132为低倍率CXD相机。在本发明具体实施例中，所述激光准直测距器3设置在所述第一镜头I上且与所述第一镜头I同轴设置，用于测量所述第一镜头I与缺陷区域之间的直线距离。所述激光准直测距器3所测量的所述直线距离可通过信号电缆传送至所述图像处理器6中。较佳的，在本发明的具体实施例中，所述激光准直测距器3通过环形紧箍螺栓固定于所述第一镜头I的槽板上部。较佳的，在本发明的具体实施例中，所述激光准直测距器3可以是MPULSE200LR型激光准直测距器。较佳的，在本发明的具体实施例中，所述激光准直测距器3还进一步包括激光发射器、反射激光接收器和分别与激光发射器、反射激光接收器连接的计算单元(图中未示出)；所述激光发射器，用于向待测点发射激光并将发射激光的具体时间发送给计算单元;所述反射激光接收器，用于接收所述待测点反射回的激光并将接收到反射回的激光的具体时间发送给计算单元；所述计算单元，用于根据所述发射激光的具体时间和所述接收到反射回的激光的具体时间计算出所述激光准直测距器3与所述待测点之间的距离。在本发明的具体实施例中，所述图像处理器6可用于控制所述双向步进电机云台18的运动，进而控制所述第二镜头2的运动对待检测结构体进行搜索，还可根据所述第二镜头2获取的图像信息从待检测结构体上查找并确定缺陷区域的位置，然后再通过第一镜头I获取该缺陷区域的具体微观图像信息。所述图像处理器6还可对第一镜头I所获取的具体微观图像信息进行分析和处理，从而获取待检测结构体上的结构缺陷信息。较佳的，在本发明的具体实施例中，所述图像处理器6可以进一步包括数据采集器15和图像处理单元12。所述数据采集器15，用于将各个通信电缆传送的电信号(例如，二维图像信号等)转换成所述图像处理单元12可识别并处理的信号，将转换后的信号发送给所述图像处理单元12 ;还用于将图像处理单元12发送的控制指令发送给所述双向步进电机云台18，从而控制双向步进电机云台18进行相应的精确运动；所述图像处理单元12，用于对所接收到的信号进行处理，并根据外部输入的指令(例如，工作人员输入的各种操作指令)将相应的控制指令发送给所述数据采集器15。较佳的，在本发明的具体实施例中，所述数据采集器15为RS232转USB转换器；所述图像处理单元12为具有图像处理功能的个人电脑，例如，笔记本电脑。较佳的，在本发明的具体实施例中，所述图像处理器6中还可进一步设置有总控制单元(图I中未示出);所述双向步进电机云台18中还可进一步设置有三维坐标控制单元(图I中未示出);所述总控制单元通过所述信号电缆与所述三维坐标控制单元连接。因此，所述图像处理器6可以通过总控制单元向所述双向步进电机云台18中的三维坐标控制单元发送控制指令，所述三维坐标控制单元则可根据所述控制指令控制所述双向步进电机云台18的支撑平台10执行俯仰、水平移动和/或水平转动等各种操作。在本发明的较佳实施例中，所述非接触式混凝土缺陷检测装置还可进一步包括支撑三脚架。图4为本发明中的支撑三脚架的结构示意图。如图4所示，所述支撑三脚架包括三个支撑脚11和设置在所述支撑脚11上的云台支座17。其中，所述双向步进电机云台18的底部可以设置于所述支撑三脚架的云台支座17上。较佳的，所述支撑三脚架可以是闻稳二脚架。
较佳的，所述双向步进电机云台18的底部还设置有支座法兰盘16，所述支座法兰盘16通过螺钉固定于所述支撑三脚架的云台支座17上。由于所述支撑三脚架被打开后可以稳定地放置于地面，而且可以通过水准管、水准泡调整所述支撑三脚架的三个支撑脚11的高度和/或倾斜度来调整所述支撑三脚架的水平度，从而可以为设置在所述支撑三脚架的云台支座17上的双向步进电机云台18提供一个稳定而水平的支撑平台10。图5为本发明中的非接触式混凝土缺陷检测装置的安装架设示意图。如图5所示，在将安装架设所述非接触式混凝土缺陷检测装置101之后，即可对待检测结构体102进行检测，以得到待检测结构体102上的结构缺陷信息。参见图I 图5，本发明中的非接触式混凝土缺陷检测装置的组装过程如下当所述非接触式混凝土缺陷检测装置中包括支撑三脚架时，首先架设支撑三脚架，通过水准管、水准泡将所述支撑三脚架的云台支座17调至水平。然后，通过固定件(例如，固定螺丝)将所述双向步进电机云台18的底部安装在所述支撑三脚架的云台支座17上；将所述双向步进电机云台18连接电源,对所述双向步进电机云台18的灵活性和扫描范围进行调试并初始化。调试完毕后，通过固定件(例如，固定螺丝)将所述镜头支架7固定在所述双向步进电机云台18的支撑平台10上。将所述第一镜头I和第二镜头2以准轴线平行设置的方式安装并固定在所述镜头支架7上。将所述激光准直测距器3安装在所述第一镜头I的顶部；较佳的，所述第一镜头I的顶部设置有环形紧箍，所述激光准直测距器3通过所述环形紧箍固定在所述第一镜头I的顶部。将所述第一转接组件4固定(例如，通过螺纹旋紧)在所述第一镜头I的后端，并调整所述第一转接组件4的位置，使其与所述第一镜头I对正。同理，将所述第二转接组件13固定(例如，通过螺纹旋紧)在所述第二镜头2的后端，并调整所述第二转接组件13的位置，使其与所述第二镜头2对正。将连接所述双向步进电机云台18、激光准直测距器3、第一转接组件4和第二转接组件13的4条信号电缆依次通过数据采集器15连接到所述图像处理器6。图3为本发明实施例中的非接触式混凝土缺陷检测装置的工作原理示意图。如图3所示，本发明中的非接触式混凝土缺陷检测装置的工作原理如下所述工作人员首先可向所述图像处理器6中的总控制单元输入指令，该指令将被总控制单元通过信号电缆传输给双向步进电机云台18中的三维坐标控制单元，从而通过所述三维坐标控制单元控制所述双向步进电机云台18进行俯仰、水平移动和/或水平转动等各种操作，使设置在所述镜头支架7上的所述第二镜头2基本对准待测结构体(例如，核电站的安全壳)，如有可能，还可以进一步地对准缺陷区域的可能位置。然后，通过第二镜头2采集图像信息，并通过所述图像处理器6显示所述第二镜头2采集的图像信息(例如，切换到第二镜头2的实时图像视窗)，继续调整所述双向步进电机云台18上的支撑平台10的俯仰角度和/或位置，通过所述第二镜头2对待检测结构体进行较为粗略的宏观搜索或扫描，并根据所述第二镜头2采集的图像信息从待检测结构体上查找并确定缺陷区域的大致位置。 在确定缺陷区域的大致位置之后，可通过第一镜头I采集缺陷区域的具体微观图像信息，并通过所述图像处理器6中的成像采集单元显示所述第一镜头I采集的缺陷区域的具体微观图像信息(例如，切换到第一镜头的实时图像视窗)，并可通过调节粗准焦旋钮8使所述第一镜头I对该缺陷区域实现对焦，然后通过调节细准焦旋钮9获得更为清晰的微观图像信息，然后将该缺陷区域的具体微观图像信息发送至所述图像处理器6。所述图像处理器6则将对所获取的缺陷区域的具体微观图像信息进行分析和处理，从而获取待检测结构体上的结构缺陷信息。此外，在本发明的具体实施例中，还可建立一个数据库信息管理系统，并通过该数据库信息管理系统对所获取的所有的结构缺陷信息进行系统规范化管理，从而便于对所存储的结构缺陷信息进行查询、比较和分析鉴定等操作，并可将分析结果显示和/或存储在图像处理器6或计算机上。综上可知，本发明中提供了一种非接触式混凝土缺陷检测装置。在所述非接触式混凝土缺陷检测装置中，由于可先通过图形处理器控制双向步进电机云台18的运动，使用第二镜头2对待检测结构体进行较为粗略的宏观扫描，查找到具有结构缺陷的缺陷区域，并确定该缺陷区域的具体位置，然后再使用第一镜头I获取该缺陷区域的具体微观图像信息，最后再使用图形处理器对所述具体微观图像信息进行分析和处理，以得到待检测结构体上的结构缺陷信息，因此可以快速地从待检测结构体上查找到结构缺陷，并采集到该结构缺陷的细节微观信息，从而可安全地实现大型建构筑物混凝土等结构体的非接触式缺陷及裂缝检测，并可实现在线监测，因而可有效地提高非接触式缺陷检测的准确度和效率，减少人为错误，降低误差，且避免了经常性的高空作业，保证了检测工程技术人员的人身安全，降低了高空作业风险，安全性高；而且自动化程度也很高，大大减少了检测人员的工作量，消除了检测人员可能存在的安全隐患，有效地降低了检测成本，具有极高的技术水平和广泛的应用潜力。使用本发明中提供的装置，还可对建构筑物的健康状况进行评估鉴定，最大限度的减小人力物力财力消耗，提高经济适用性和安全性，适用于不易到达和接触的大型建构筑物工程，如桥梁、烟 、核电站安全壳、仓储罐、大型水坝、高耸建筑、体育场馆及易滑坡性山体等。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改 进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
权利要求
1.一种非接触式混凝土缺陷检测装置，其特征在于，该装置包括 双向步进电机云台；所述双向步进电机云台的顶部设置有支撑平台； 水平设置于所述支撑平台上的镜头支架； 设置于所述镜头支架上的第一镜头； 设置于所述镜头支架上且与所述第一镜头准轴线平行设置的第二镜头；所述第二镜头的焦距小于所述第一镜头的焦距； 设置在所述第一镜头上且与所述第一镜头同轴设置的激光准直测距器； 设置于所述第一镜头后端且可将所述第一镜头输出的光学信号转换成电信号的第一转接组件； 设置于所述第二镜头后端且可将所述第二镜头输出的光学信号转换成电信号的第二转接组件； 通过信号电缆分别与所述双向步进电机云台、激光准直测距器、第一转接组件和第二转接组件连接，并通过各条信号电缆接收和/或发送信号的图像处理器。
2.如权利要求I所述的非接触式混凝土缺陷检测装置，其特征在于 所述第一镜头为折反射式镜头； 所述第二镜头为折射式镜头。
3.如权利要求I所述的非接触式混凝土缺陷检测装置，其特征在于 所述第一镜头的焦距为1350mm ;所述第一镜头的口径为102mm。
4.如权利要求I所述的非接触式混凝土缺陷检测装置，其特征在于 所述第二镜头的焦距为200mm ;所述第二镜头的口径为72mm。
5.如权利要求I所述的非接触式混凝土缺陷检测装置，其特征在于 所述第一镜头的筒身尾端还设置有用于大幅对焦的粗准焦旋钮和用于小幅对焦的细准焦旋钮。
6.如权利要求I所述的非接触式混凝土缺陷检测装置，其特征在于，所述第一转接组件还进一步包括设置于所述第一镜头后端的第一接口转换单元，以及一端与所述第一接口转换单元连接、另一端与所述图像处理器连接的第一光电转换器；其中， 所述第一接口转换单元，用于将第一镜头输出的光学信号传送至所述第一光电转换器； 所述第一光电转换器，用于将接收到的光学信号转换成电信号，并将转换后的电信号通过信号电缆传送至所述图像处理器。
7.如权利要求6所述的非接触式混凝土缺陷检测装置，其特征在于 所述第一接口转换单元为I. 25英寸卡口转CS接口 ； 所述第一光电转换器为高倍率CCD相机。
8.如权利要求I所述的非接触式混凝土缺陷检测装置，其特征在于，所述第二转接组件还进一步包括设置于所述第二镜头后端的第二接口转换单元，以及一端与所述第二接口转换单元连接、另一端与所述图像处理器连接的第二光电转换器；其中， 所述第二接口转换单元，用于将第二镜头输出的光学信号传送至所述第二光电转换器； 所述第二光电转换器，用于将接收到的光学信号转换成电信号，并将所述电信号通过信号电缆传送至所述图像处理器。
9.如权利要求8所述的非接触式混凝土缺陷检测装置，其特征在于 所述第二接口转换单元为工业相机C接口； 所述第二光电转换器为低倍率CCD相机。
10.如权利要求I所述的非接触式混凝土缺陷检测装置，其特征在于，所述激光准直测距器还进一步包括激光发射器、反射激光接收器和分别与激光发射器、反射激光接收器连接的计算单元； 所述激光发射器，用于向待测点发射激光并将发射激光的具体时间发送给计算单元；所述反射激光接收器，用于接收所述待测点反射回的激光并将接收到反射回的激光的具体时间发送给计算单元； 所述计算单元，用于根据所述发射激光的具体时间和所述接收到反射回的激光的具体时间计算出所述激光准直测距器与所述待测点之间的距离。
11.如权利要求10所述的非接触式混凝土缺陷检测装置，其特征在于 所述激光准直测距器通过环形紧箍螺栓固定于所述第一镜头的槽板上部。
12.如权利要求10所述的非接触式混凝土缺陷检测装置，其特征在于 所述激光准直测距器为MPULSE 200LR型激光准直测距器。
13.如权利要求I所述的非接触式混凝土缺陷检测装置，其特征在于，所述图像处理器可以进一步包括数据采集器和图像处理单元； 所述数据采集器，用于将各个通信电缆传送的电信号转换成所述图像处理单元可识别并处理的信号，将转换后的信号发送给所述图像处理单元；还用于将图像处理单元发送的控制指令发送给所述双向步进电机云台； 所述图像处理单元，用于对所接收到的信号进行处理，并根据外部输入的指令将相应的控制指令发送给所述数据采集器。
14.如权利要求13所述的非接触式混凝土缺陷检测装置，其特征在于 所述数据采集器为RS232转USB转换器； 所述图像处理单元为具有图像处理功能的个人电脑。
15.如权利要求I所述的非接触式混凝土缺陷检测装置，其特征在于 所述图像处理器中还设置有总控制单元； 所述双向步进电机云台中还设置有三维坐标控制单元； 所述总控制单元通过所述信号电缆与所述三维坐标控制单元连接； 所述图像处理器，用于通过总控制单元向所述双向步进电机云台中的三维坐标控制单元发送控制指令； 所述三维坐标控制单元，则用于根据所述控制指令控制所述双向步进电机云台的支撑平台执行操作。
16.如权利要求I所述的非接触式混凝土缺陷检测装置，其特征在于，所述非接触式混凝土缺陷检测装置还进一步包括支撑三脚架； 所述支撑三脚架包括三个支撑脚和设置在所述支撑脚上的云台支座； 所述双向步进电机云台的底部设置于所述支撑三脚架的云台支座上。
全文摘要
本发明提供了一种非接触式混凝土缺陷检测装置。所述装置包括顶部设置有支撑平台的双向步进电机云台；水平设置于支撑平台上的镜头支架；设置于所述镜头支架上的第一镜头和第二镜头；第二镜头的焦距小于第一镜头的焦距；设置在第一镜头上且同轴设置的激光准直测距器；设置于第一镜头后端且将光学信号转换成电信号的第一转接组件；设置于第二镜头后端且将光学信号转换成电信号的第二转接组件；通过信号电缆分别与双向步进电机云台、激光准直测距器、第一转接组件和第二转接组件连接，并通过各条信号电缆接收和/或发送信号的图像处理器。通过使用上述装置，可安全地实现结构体的非接触式缺陷检测，并有效地提高非接触式缺陷检测的准确度和效率。
文档编号G01N21/88GK102866162SQ201210326079
公开日2013年1月9日 申请日期2012年9月5日 优先权日2012年9月5日
发明者张海明, 徐海翔, 张际斌, 王永焕, 李吉娃, 林松涛 申请人:中冶建筑研究总院有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
