本发明专利技术提供一种基于冲击回波声频法的桥梁爬壁检测装置及检测方法，其中，检测装置包括：第一车体，其包括第一车体本体、行走驱动装置和第一旋翼机构，行走驱动装置的动力轴上还设置有敲击组件；第二车体，其包括第二车体本体、隔音装置，且隔音装置与第二车体本体可转动连接；隔音装置包括隔音壳体和敲击信号采集组件；隔音装置的一端设有履带结构，另一端设有第二旋翼机构；第一车体和第二车体通过转动机构可转动连接，且在转动机构的作用下，桥梁爬壁检测装置能够在具有夹角的壁面上换面爬行；本发明专利技术既能实现从桥底到桥墩等各区域的翻越，从而对桥梁各个区域的缺陷进行检测，又能提高检测效率。提高检测效率。提高检测效率。
【技术实现步骤摘要】
基于冲击回波声频法的桥梁爬壁检测装置及检测方法
[0001]本专利技术涉及桥梁检测
，具体涉及一种基于冲击回波声频法的桥梁爬壁检测装置及检测方法。
技术介绍
[0002]桥梁作为交通运输领域的基础设施之一，通常由混凝土建造而成。由于混凝土施工工艺的复杂性，桥梁结构难免会出现裂纹、空洞等缺陷。而桥梁在长期的运营使用中，混凝土结构易受温度变化、雨水侵蚀等因素影响，进而出现孔洞、露筋、裂缝等缺陷，严重影响桥梁的耐久性和承载力。故定期对桥梁进行质量检测是保证桥梁使用寿命和人身安全的关键。
[0003]随着科技的发展，无损检测装置的种类越来越多，自动化程度越来越高。以桥梁检测为例，授权公告号为CN106049243B的一件中国专利公开了一种道面自主智能检测装置，该装置集多种无损检测传感器于一体，可一次性实现路面状况的全面评估，可对桥面进行质量检测；授权公告号为CN110184909B的一件中国专利公开了一种适用于多类型桥墩的检测车,该装置可根据压力值控制驱动机构沿桥墩外形收缩，检测车自动夹紧桥墩并上下移动。但上述专利所公开的检测装置只能针对桥梁的特定区域进行检测，无法实现从桥底到桥墩等区域间的翻越式检测，不适用于桥梁的整体质检。
[0004]冲击回波法作为检测混凝土隐蔽缺陷的有效方法，以冲击弹性波为媒介，利用弹性波在被测结构物中多次反射特性，通过频谱分析来确定被测结构的缺陷。冲击回波声频法是对被测结构的测试部位激振并诱发振动及声响，拾音装置拾取声音信号，以差分处理的方式计算空气柱加速度并加以分析，实现对结构内部的缺陷检测。授权公告号为CN210221915U的一件中国专利公开了一种点压式采集装置，该装置以冲击回波法为检测方式，设有多个采集器，可获取多源多信道弹性波，提高检测效率。但该专利提供的装置需要操作人员控制行走与对应位置点的检测，且装置中的压电传感器为直接耦合，无法实现信号的连续采集。当检测区域较大时，检测人员需对上千个点依次进行检测，其工作量大，检测速度慢，检测效率较低。
[0005]因此，为了解决上述问题，亟需设计一种基于冲击回波声频法的桥梁爬壁检测装置及检测方法，既能实现从桥底到桥墩等各区域的翻越，从而对桥梁各个区域的缺陷进行检测，又能提高检测效率。
技术实现思路
[0006]为了解决上述问题，本专利技术提供一种基于冲击回波声频法的桥梁爬壁检测装置及检测方法，可对桥梁的背面、桥面、桥墩等各区域进行缺陷检测，并具有爬壁功能，可实现桥底到桥墩等区域的翻越，解决目前桥梁检测装置检测区域单一的问题；同时本专利技术提供的检测装置自动化程度高，可自行完成数据采集、数据分析、缺陷成像等功能，从而提高了检测效率。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供一种基于冲击回波声频法的桥梁爬壁检测装置，包括：
[0008]第一车体，其包括第一车体本体、驱动所述第一车体本体行走的行走驱动装置和用于爬壁的第一旋翼机构，所述行走驱动装置的动力轴上还设置有敲击组件，所述第一车体本体的中部具有镂空结构；
[0009]第二车体，其包括第二车体本体、设置在所述第二车体本体上的隔音装置，且所述隔音装置与所述第二车体本体可转动连接；
[0010]所述隔音装置包括隔音壳体、设置在所述隔音壳体内的敲击信号采集组件；
[0011]所述隔音装置的设有所述敲击信号采集组件端设有履带结构，其远离所述敲击信号采集组件端设有用于爬壁的第二旋翼机构；
[0012]所述第一车体和第二车体通过所述转动机构可转动连接，且在所述转动机构的作用下，所述桥梁爬壁检测装置能够在具有夹角的壁面上换面爬行；
[0013]控制系统，所述转动机构、行走驱动装置、第一旋翼机构和第二旋翼机构均与所述控制系统电性连接。
[0014]作为上述方案的进一步的改进，所述桥梁爬壁检测装置还包括超声探测模块，所述第一车体和第二车体上均设置有所述超声探测模块，用于探测车体前方是否有障碍物或者车体是否悬空；且所述超声探测模块与所述控制系统电性连接。
[0015]作为上述方案的进一步的改进，所述转动机构包括第一转轴、第二转轴、设置在所述第一转轴上的第一齿轮、设置在所述第二转轴上并与所述第一齿轮啮合的第二齿轮，以及两端分别与所述第一齿轮和第二齿轮转动连接的连杆；任一所述第一转轴和第二转轴上设置有换面驱动电机；
[0016]所述第一转轴设置在所述第一车体本体的一端，所述第二转轴设置在所述第二车体本体的一端，且所述第一车体本体的一端和所述第二车体本体的一端均为弧形结构。
[0017]作为上述方案的进一步的改进，所述第一转轴上至少间隔设有两个所述第一齿轮，所述第二转轴上设有与所述第一齿轮对应数量的第二齿轮。
[0018]作为上述方案的进一步的改进，所述行走驱动装置包括至少两组车轮驱动组件，两组所述车轮驱动组件设置在所述第一车体本体的两侧；所述车轮驱动组件包括车轮、动力轴以及与所述动力轴驱动连接的车轮驱动电机。
[0019]作为上述方案的进一步的改进，所述车轮上设置有用于增加摩擦力的防滑垫，且所述防滑垫的材质优选硅胶材质。
[0020]作为上述方案的进一步的改进，其中一组所述动力轴上设有编码器，任一所述动力轴上设置有所述敲击组件。
[0021]作为上述方案的进一步的改进，所述敲击组件包括依次连接的摆杆、牵引绳索和敲击件，所述摆杆的一端固定设置在所述动力轴上，另一端与所述牵引绳索连接；伴随着所述动力轴的转动，所述摆杆带动所述敲击件间歇性的敲击检测面。
[0022]作为上述方案的进一步的改进，所述第一车体本体上设置有两组第一旋翼机构，两组所述第一旋翼机构分别间隔设置在所述第一车体本体上。
[0023]作为上述方案的进一步的改进，所述第一旋翼机构包括第一旋翼电机和第一旋翼，所述第一旋翼电机与所述第一旋翼驱动连接，所述第一旋翼电机设置在所述第一车体
本体上。
[0024]作为上述方案的进一步的改进，所述第一车体本体和第二车体本体的材质均采用碳纤维材质。
[0025]作为上述方案的进一步的改进，所述隔音装置与所述第二车体本体通过旋转驱动机构可转动连接；所述旋转驱动机构包括第三转轴、与所述第三转轴驱动连接的旋转驱动电机，所述第三转轴与所述探测壳体固定连接，所述第三转轴的一端部与所述第二车体本体转动连接。
[0026]作为上述方案的进一步的改进，所述隔音壳体包括隔音外壳、隔音内壳和隔板，所述隔板横向设置在所述隔音外壳内，并将所述隔音外壳分隔成第一空间和第二空间；
[0027]所述隔音外壳和隔音内壳均为底部开口的筒状壳体，且所述隔音内壳内套在所述隔音外壳内，并位于所述第二空间内；在第二空间内，所述隔音内壳与所述隔板围设的区域内设有隔音材料。
[0028]作为上述方案的进一步的改进，所述敲击信号采集组件包括用于采集敲击信号的麦克风、数据采集仪和电池；所述麦克风与所述数据采集仪通过线缆连接，所述电池为所述数据采集仪提供电源。
[0029]作为上述方案的进一步本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于冲击回波声频法的桥梁爬壁检测装置，其特征在于，包括：第一车体，其包括第一车体本体、驱动所述第一车体本体行走的行走驱动装置和第一旋翼机构，所述行走驱动装置的动力轴上还设置有敲击组件，所述第一车体本体的中部具有镂空结构；第二车体，其包括第二车体本体、设置在所述第二车体本体上的隔音装置，且所述隔音装置与所述第二车体本体可转动连接；所述隔音装置包括隔音壳体、设置在所述隔音壳体内的敲击信号采集组件；所述隔音装置的设有所述敲击信号采集组件端设有履带结构，其远离所述敲击信号采集组件端设有第二旋翼机构；所述第一车体和第二车体通过所述转动机构可转动连接，且在所述转动机构的作用下，所述桥梁爬壁检测装置能够在具有夹角的壁面上换面爬行；控制系统，所述转动机构、行走驱动装置、第一旋翼机构和第二旋翼机构均与所述控制系统电性连接。2.根据权利要求1所述的一种基于冲击回波声频法的桥梁爬壁检测装置，其特征在于，所述桥梁爬壁检测装置还包括超声探测模块，所述第一车体和第二车体上均设置有所述超声探测模块，用于探测车体前方是否有障碍物或者车体是否悬空；且所述超声探测模块与所述控制系统电性连接。3.根据权利要求2所述的一种基于冲击回波声频法的桥梁爬壁检测装置，其特征在于，所述转动机构包括第一转轴、第二转轴、设置在所述第一转轴上的第一齿轮、设置在所述第二转轴上并与所述第一齿轮啮合的第二齿轮，以及两端分别与所述第一齿轮和第二齿轮转动连接的连杆；任一所述第一转轴和第二转轴上设置有换面驱动电机；所述第一转轴设置在所述第一车体本体的一端，所述第二转轴设置在所述第二车体本体的一端，且所述第一车体本体的一端和所述第二车体本体的一端均为弧形结构。4.根据权利要求1
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3任意一项所述的一种基于冲击回波声频法的桥梁爬壁检测装置，其特征在于，所述行走驱动装置包括至少两组车轮驱动组件，两组所述车轮驱动组件设置在所述第一车体本体的两侧；所述车轮驱动组件包括车轮、动力轴以及与所述动力轴驱动连接的车轮驱动电机。5.根据权利要求4所述的一种基于冲击回波声频法的桥梁爬壁检测装置，其特征在于，所述敲击组件包括依次连接的摆杆、牵引绳索和敲击件，所述摆杆的一端固定设置在所述车轮轴上，另一端与所述牵引绳索连接；伴随着所述车轮轴的转动，所述摆杆带动所述敲击件间歇性的敲击检测面。6.根据权利要求1
‑
3任意一项所述的一种基于冲击回波声频法的桥梁爬壁检测装置，其特征在于，所述隔音装置与所述第二车体本体通过旋转驱动机构可转动连接；所述旋转驱动机构包括第三转轴、与所述第三转轴驱动连接的旋转驱动电机，所述第三转轴与所述探测壳体固定连接，所述第三转轴的一端部与所述第二车体本体转动连接。7.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡宏伟，杨瑞，王磊，李光毅，罗宏建，丁杰，吕铎，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：
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