[发明专利]一种基于相控阵超声波扫描的自动定位混凝土取粉机

说明书

本发明公开一种基于相控阵超声波扫描的自动定位混凝土取粉机，包括支撑底座，所述支撑底座上设有垂直升降杆；所述垂直升降杆上活动连接有试件固定台，所述试件固定台上设有纵横移动机构，所述纵横移动机构上方设有可调节夹块；所述垂直升降杆顶端还设有安装台，所述安装台下方设有取粉钻头操作控制器，所述取粉钻头操作控制器下方设有取粉钻头，所述取粉钻头上设有超声波扫描器；所述取粉钻头附近还设有自动粉末收集器，所述自动粉末收集器与所述安装台连接；所述取粉钻头操作控制器包括外部的取粉钻头操作模块屏幕和内部的计算模块。本混凝土取粉机安全性高，能够自动定位取粉，钻孔准确性高、取粉效率高，操作简单，劳动强度低。

技术领域

本发明涉及到土木工程技术领域，具体涉及到一种基于相控阵超声波扫描的自动定位混凝土取粉机。

背景技术

混凝土结构常常由于碳化、氯离子侵入、酸性介质腐蚀等原因达不到预期使用年限，为了研究其破坏机理，实验室中需要对立方体混凝土试件分层取粉，并对粉末进行化学反应以测定其成分的变化。值得关注的是取粉深度、路径和每一次取粉的相对位置有很高的要求。

目前还没有统一的规范和仪器用来对混凝土试件进行取粉，现存的混凝土粉末打磨装置多存在如下问题：(1)打磨时安全性不高，容易对操作人员造成伤害。(2)取粉钻头在试件工作面的定位精度较差。(3)试件在打磨时产生的粉末容易飞扬于空中。(4)每一批次的粉末收集时会受到其他批次的残留粉末干扰，对分析结果造成误差。(5)对混凝土试件夹持的牢固性差。(6)使用方便性较差。(7)室内噪声较大。本发明针对以上存在的缺点和不足，对现有的试验仪器进行改装，发明了集磨粉和收集于一体的高安全、自动定位混凝土取粉机。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种基于相控阵超声波扫描的自动定位混凝土取粉机。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于相控阵超声波扫描的自动定位混凝土取粉机，包括支撑底座，所述支撑底座上设有垂直升降杆；所述垂直升降杆上活动连接有试件固定台，所述试件固定台上设有纵横移动机构，所述纵横移动机构上方设有可调节夹块；所述垂直升降杆顶端还设有安装台，所述安装台下方设有取粉钻头操作控制器，所述取粉钻头操作控制器底部设有电连接的钻头行走模块,所述钻头行走模块下方连接有取粉钻头，所述取粉钻头上设有超声波扫描器；所述取粉钻头附近还设有自动粉末收集器，所述自动粉末收集器与所述安装台连接。所述取粉钻头操作控制器包括外部的取粉钻头操作模块屏幕和内部电连接的计算模块。

本混凝土取粉机通过超声波扫描器扫描试件工作面，测得工作面尺寸并将信息发给取粉钻头操作控制器，操作器中的计算模块以混凝土试块工作面中心为原点建立坐标系，使用者在取粉钻头操作模块屏幕中给出取粉末钻孔个数及取粉坐标点等信息。取粉钻头操作控制器根据给出的相关信息自动规划出钻头行走路线，进行自动取粉；操作简单，取粉速度快，减轻了劳动强度。

同时在取粉过程中，通过取粉钻头附近的自动粉末收集器收集粉末，不仅保证了粉末的纯度，提高了粉末收集效率，而且避免了扬尘，改善了取粉环境。可调节的夹块能够适应各种规格的试块尺寸，对于所要取粉的试块具有广泛的适用性。

进一步的，所述超声波扫描器固定在所述取粉钻头的连接杆下方，所述超声波扫描器上固定设置有相控阵矩阵探头；所述超声波扫描器通过信号线与所述取粉钻头操作控制器相连。采用本设置，保证了超声波扫描器能够随取粉钻头一起移动，实时扫描工件状况，方便路径规划。采用相控阵矩阵探头能够在所要扫描的空间范围内实现波束的连续电扫描，非常灵活高效。