[发明专利]一种爬壁型建筑结构超声波探伤机器人操作方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑辅助设备技术领域，具体涉及一种爬壁型建筑结构超声波探伤机器人操作方法。

背景技术

随着我国产业结构升级转型，人工操作已经不符合社会、环境的发展要求，需要寻找更好的方法以替代人工作业。近年来，爬壁机器人受到越来越多研究部门和生产企业的关注，寄希望于用智能化的爬壁机器人代替人工作业。

现有的混凝土探伤还是采用人工探测的方式，需要搭设支架或辅助机械配合人工检测，大大提高了检测人员的安全风险。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一一种爬壁型建筑结构超声波探伤机器人操作方法，通过将超声波探伤装置与爬壁式机器人相结合，集反射法和透射法为一体，适用于高大跨桥梁结构混凝土、高大混凝土等危险性较大的结构构件内部损伤程度的检查，无需搭设支架或辅助机械配合人工检测，可实现远程控制，大大降低了检测人员的安全风险。

技术方案：本发明所述的一种爬壁型建筑结构超声波探伤机器人操作方法，包括如下步骤：

（1）操作遥控装置通过无线通讯装置，启动吸附式爬壁机器人行走到相应位置，启动超声波探伤装置工作；

（2）超声波探伤装通过控制器控制脉冲激励源产生大功率脉冲信号，通过换能器将电脉冲信号转换成超声波信号，并在待测物体中传输；

（3）当工作在“反射法”模式下，则单刀双掷开关打到 s 端，此时通过换能器将缺陷反射回来的超声波转换成电信号；当工作在“透射法”模式下，则单刀双掷开关打到 d 端，此时通过换能器将透射过缺陷的超声波转换成电信号，通过限幅电路限制通往程控放大器的信号的电压幅度，以防止工作在“反射法”模式下，脉冲激励源的电压过高对程控放大器造成破坏；

（4）程控放大器放大接收到的电信号并送往 AD 转换器，AD 转换器将模拟信号转换成数据，并通过控制器传输到显示器中；

（5）同时通过无线通讯装置将探伤结果远程传输至计算机终端。

进一步的，所述的爬壁型建筑结构超声波探伤的装置包括吸附式机器人和超声波探测装置，所述超声波探测装置固定在所述吸附式机器人上；所述的超声波探测装置包括控制器、限幅电路、脉冲激励源、单刀双掷开关、换能器、程控放大器、AD 转换器 ；所述脉冲激励源、程控放大器、AD 转换器均与控制器连接；单刀双掷开关，分别与脉冲激励源、限幅电路和换能器连接，用于“反射法”和“透射法” 两种探伤模式的切换；脉冲激励源，与换能器连接，用于产生高压脉冲激励换能器；换能器，用于超声波信号和电信号的相互转换；限幅电路与程控放大器连接，用于在“反射法”探伤模式时，限制脉冲激励源到程控放大器的电压幅度，起到保护程控放大器的作用；程控放大器，用于放大模拟的电信号；AD转换器的输入端与程控放大器的输出端连接，用于将模拟的电信号转换成数字信号；控制器，用于调整控制程控放大器来调节接收信号的幅度、协调脉冲激励源和 AD 转换 器达到同步采集并且和显示器进行数据的传输；

所述吸附式机器人包括：电机、履带轮、履带，分体式箱体、上摆压带机构以及下摆压带机构；

所述分体式箱体包括：通过箱体转轴连接的左箱体、右箱体；

所述上摆压带机构包括：摆杆、转轴、压垫、调整垫、转轴套、张紧轮轴以及张紧轮；所述压垫为长条结构，其两端分别安装有转轴；每个转轴上设有转轴套；所述摆杆的数量为两个，分别通过调整垫与一个转轴套连接；两个所述摆杆的相邻端处设有所述张紧轮轴，所述张紧轮安装在所述张紧轮轴上；

所述下摆压带机构包括：连接板、调整套、压带铰座、压带轮架以及压带轮；所述压带铰座安装在所述连接板的底部中心，设有压带轮轴的所述压带轮架与所述压带铰座固定连接，所述压带轮套接于所述压带轮轴；

所述左箱体和右箱体的外侧均安装有所述上摆压带机构以及所述下摆压带机构，且左右两侧的安装形式相同；其中，所述上摆压带机构通过压垫与左箱体的外侧壁连接，所述下摆压带机构通过调整套安装在所述上摆压带机构的转轴上；所述履带轮安装在摆杆上，所述履带包裹在履带轮上，所述张紧轮张紧履带的上端，所述压带轮压紧履带的下端；固接在左箱体上的电机的输出轴与所述履带轮连接。

进一步的，所述单刀双掷开关为可耐受300V以上电压的功率开关。

进一步的，所述单刀双掷开关的三个端子分别连接限幅电路和两个换能器的探头。

进一步的，所述控制器选用STM32，AD 转换器采用控制器内部集成的 AD，程控放大器选用 PGA113。