一种内窥式缆索锈蚀检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术主要属于缆索检测与养维护管理领域，具体涉及一种内窥式缆索锈蚀检测装置。所述检测装置包括滑动装置和用于采集待测缆索内钢丝表面形貌及锈蚀状态图像的微型内窥式成像装置，所述微型内窥式成像装置固定连接在所述滑动装置上；所述微型内窥式成像装置包括照明系统、光学系统、CCD传感器三部分，所述光学系统包括反射棱镜和转像透镜，所述反射棱镜和所述CCD传感器分别设置在所述微型内窥式成像装置的两端，从反射棱镜一端到所述CCD传感器一端依次设置反射棱镜、照明系统、转像透镜和CCD传感器。本实用新型专利技术所述检测装置具有检测区域大、检测效率高、可靠性高、适用性强、安装简单、体积小便于实际应用、成本低廉等优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术主要属于缆索检测与养维护管理领域，具体涉及一种内窥式缆索锈蚀检测装置。
技术介绍
桥梁缆索在服役过程中易发生锈蚀损伤，主要与缆索采取的防护措施有关。近年普遍采用热挤高密度聚乙烯护套进行防护，索体由平行高强镀锌钢丝组成，缆索结构锈蚀损伤检测与监测方法有：(1)人工方法：主要是根据索体的外观破损情况判断其内可能的锈蚀程度。观察护套的表面情况，根据情况来分析确定是否有必要打开锚固区或者将破损部位的高密度聚乙烯护套位剖开，直接查看钢丝锈蚀及断丝的情况。同时可对钢丝取样，进行相关试验测试，确定此状态下钢丝力学性能。该法直观、方便，但是剖开护套及对钢丝取样会对对索体造成损伤。(2)超声波方法：主要用来检测平行钢丝表面裂纹、锈坑，但由于缆索由多根平行钢丝或钢绞线组成，截面形状复杂、锈蚀损伤位置不确定，超声波仅仅能检测表面缺陷，此外，锚头部位形状复杂，超声波检测存在较大的盲区。(3)放射线方法：放射线法可探测索体的多种缺陷和损伤。它的检测原理是当射线通过接受检测的物体时，物体的缺陷部位和无缺陷部位对射线的吸收能力是不一样的，通常情况下透过有缺陷部位的射线强度要比无缺陷部位的射线强度高，因此通过检测透过接受检测的物体后的射线强度的不同，可以判断物体中是否有缺陷存在。但为了屏蔽辐射，射线装置往往较大。(4)索力法：主要根据索力变化判断索体锈蚀损伤，由于腐蚀导致钢丝截面损失，索的刚度发生变化，导致索力发生变化，具体可采用基于振动的索力测试、磁通量索力测试及各种索力传感器检测索力，但是该方法用于检测缆索锈蚀损伤的灵敏性偏低。(5)电化学方法：电化学方法主要针对单根钢筋或者钢绞线，对多根平行钢丝或者钢绞线组成的缆索其检测效果欠佳，尤其现在的评定方法基本上是根据电位差的范围判断缆索的锈蚀的可能性，但受测试局部区域环境因素如温度、湿度等影响显著。(6)基于锈蚀膨胀的光纤光栅监测方法：此类方法主要基于钢筋受蚀膨胀机理，其混凝土垫层避免了干扰腐蚀界面，但透气胶层与缠绕的光纤实质上影响了离子的侵入，与真实腐蚀环境存在差别，且膨胀受混凝土挤压限制，其灵敏性和有效性尚待工程实际检验。(7)超声导波法：目前国内也有研究基于超声导波理论的钢筋锈蚀监测方法，但该方法是用于全尺寸长度的钢筋上，并不是一种传感器产品，当用于混凝土中时，存在导波信号泄漏，传感器接收到的导波信号微弱和复杂的不足之处，难以应用到实际工程中。另外，钢丝是实心圆柱体，在钢丝中传播的导波在可用的频段模态非常多(多达十余个模态)，信号会更加复杂。(8)磁性检测方法。磁性检测方法的使用基础是缆索的铁磁特性。用一个永久磁铁励磁回路将缆索磁化，缆索相对于励磁回路运动时，只要遇到断丝，断口处就会产生向外泄漏的漏磁场；如果缆索中金属截面总面积发生变化，励磁回路中的主磁通量就会随之改变。此方法可进行无损检测，断丝检测灵敏度高，但检测精度受外界干扰大。针对上述问题，亟需开发一种缆索锈蚀检测装置，用于桥梁缆索的定期无损检测。
技术实现思路
为了实现对桥梁缆索锚固段及自由段内钢丝锈蚀状态与锈蚀程度实现可视化定期无损检测，本技术提供一种内窥式缆索锈蚀检测装置，所述检测装置具有检测区域大、检测效率高、可靠性高、适用性强、安装简单、所使用的检测装置体积小便于实际应用、成本低廉等优点；能够在不破坏索体内部环境的情况下实现缆索内钢丝锈蚀状态的定期无损检测。本技术是通过以下技术方案实现的：一种内窥式缆索锈蚀检测装置，所述检测装置包括滑动装置和用于采集待测缆索内钢丝表面形貌及锈蚀状态图像的微型内窥式成像装置，所述微型内窥式成像装置固定连接在所述滑动装置上；所述微型内窥式成像装置包括照明系统、光学系统、CCD传感器三部分，所述光学系统包括反射棱镜和转像透镜，所述反射棱镜和所述CCD传感器分别设置在所述微型内窥式成像装置的两端，从反射棱镜一端到所述CCD传感器一端依次设置反射棱镜、照明系统、转像透镜和CCD传感器。所述滑动装置能够沿着缆索长度方向移动。所述照明系统采用至少一支发光二极管LED作为光源；所述CCD传感器为高分辨率数字式光电耦合器件，用于将光信号转变为电信号。所述检测装置还包括手持式图像采集设备。所述CCD传感器所产生的电信号经由数据传输线传输至所述手持式图像采集设备。所述微型内窥式成像装置的数量为两个或两个以上。每个微型内窥式成像装置6分别固定在一滑动装置上。所述检测装置还包括温湿度传感器，温湿度传感器设置在检测区域缆索高密度聚乙烯护套与钢丝之间。本技术的有益技术效果：(1)本技术所述检测装置具有检测区域大、检测效率高、可靠性高、适用性强、安装简单、体积小便于实际应用、成本低廉等优点；(2)本技术通过滑动装置的设置实现微型内窥式成像装置沿缆索长度方向的移动；并在缆索环向布置多个可滑动装置以及微型内窥式成像装置，增大了缆索内锈蚀检测区域；(3)本技术所述装置通过设置温湿度传感器，提高锈蚀检测的可靠性及适用性；并可对钢丝锈蚀的后续发展进行评价，如果缆索内湿度高，则腐蚀倾向性强，腐蚀发展速度快，后续服役期内应该减小检测周期，增加检测频率，根据当前检测情况制定合理的后续检测方案，可为后续缆索力学性能评估及缆索更换提供科学依据；(4)所述微型内窥式成像装置以及滑动装置能够设置在高密度聚乙烯护套与缆索之间，体积小，在不破坏缆索的防护体系，不破坏缆索内局部环境的条件下实现缆索内钢丝锈蚀状态与锈蚀程度的定期检测；附图说明图1微型内窥式成像装置示意图；图2滑动装置、微型内窥式成像装置及钢丝相对位置示意图；图3滑动装置、微型内窥式成像装置及钢丝相对位置剖面图；图4缆索内微型内窥式成像装置布置示意图；图5缆索内微型内窥式成像装置布置剖面图；附图标记：1.反射棱镜、2.发光二极管LED光源、3.转像透镜、4.CCD传感器、5.数据传输线、6.微型内窥式成像装置、7.钢丝、8.滑动装置、9.缆索、10.锚杯、11.锚下垫板、12.锚圈、13.后盖、14.手持式图像采集设备、15.温湿度传感器、16.高密度聚乙烯护套。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本技术，并不用于限定本技术。相反，本技术涵盖任何由权利要求定义的在本技术的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本技术有更好的了解，在下文对本技术的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本技术。实施例1如图1-5所示，一种内窥式缆索锈蚀检测装置，所述检测装置包括滑动装置8和用于采集待测缆索内钢丝表面形貌及锈蚀状态图像的微型内窥式成像装置6，所述微型内窥式成像装置6固定连接在所述滑动装置8上；所述微型内窥式成像装置6包括照明系统、光学系统、CCD传感器三部分，所述光学系统包括反射棱镜1和转像透镜3，所述反射棱镜1和所述CCD传感器4分别设置在所述微型内窥式成像装置6的两端，从反射棱镜4一端到所述CCD传感器4一端依次设置反射棱镜4、照明系统、转像透镜3和CCD传感器4。其中，所述反射棱镜1用于改变本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内窥式缆索锈蚀检测装置，其特征在于，所述检测装置包括滑动装置和用于采集待测缆索内钢丝表面形貌及锈蚀状态图像的微型内窥式成像装置，所述微型内窥式成像装置固定连接在所述滑动装置上；所述微型内窥式成像装置包括照明系统、光学系统、CCD传感器三部分，所述光学系统包括反射棱镜和转像透镜，所述反射棱镜和所述CCD传感器分别设置在所述微型内窥式成像装置的两端，从反射棱镜一端到所述CCD传感器一端依次设置反射棱镜、照明系统、转像透镜和CCD传感器。

【技术特征摘要】
1.一种内窥式缆索锈蚀检测装置，其特征在于，所述检测装置包括滑动装置和用于采集待测缆索内钢丝表面形貌及锈蚀状态图像的微型内窥式成像装置，所述微型内窥式成像装置固定连接在所述滑动装置上；所述微型内窥式成像装置包括照明系统、光学系统、CCD传感器三部分，所述光学系统包括反射棱镜和转像透镜，所述反射棱镜和所述CCD传感器分别设置在所述微型内窥式成像装置的两端，从反射棱镜一端到所述CCD传感器一端依次设置反射棱镜、照明系统、转像透镜和CCD传感器。2.根据权利要求1所述一种内窥式缆索锈蚀检测装置，其特征在于，所述滑动装置能够沿着缆索长度方向移动。3.根据权利要求1所述一种内窥式缆索锈蚀检测装置，其特征在于，所述照明系统采用至少一支发光二极管LED作为光源。4.根据权利要求1所述一种内窥式缆...

【专利技术属性】
技术研发人员：李娜，刘志强，兰成明，李京东，孙冬柏，李惠，
申请(专利权)人：中交公路规划设计院有限公司，北京科技大学，哈尔滨工业大学，
类型：新型
国别省市：北京;11