[发明专利]一种可变轨道滑轮车式超声波船闸闸槛磨损检测装置

说明书

技术领域：

本发明涉及一种可变轨道滑轮车式超声波船闸闸槛磨损检测装置，能够广泛应用于各种船闸闸槛磨损检测领域。

背景技术：

船闸闸槛是横跨船闸进口底部的一块部件，供闸门关闭时紧贴靠。近些年来，由于船员法律意识淡薄、经济利益驱动及源头管理上把关不严等原因，导致了吃水超限船舶的不断增多。而吃水超限船舶在进出闸室时，船舶底部会对闸槛产生强烈的磨损作用，有的闸槛甚至已被磨平，严重影响了船闸的安全和检修。

船闸闸槛的检测和评估对于船闸的安全性有着重要的意义，但由于闸槛位于水下，且引航道水体浑浊度很高，通常的水下摄像头往往由于引航道水质、水流情况的复杂无法胜任对水下闸槛的任务。在以前的检测方法中，多采用人工潜入水底触摸的方式，但这种方法操作难度高，危险性大，并且无法准确确定障碍物的位置和大小。因此，利用科学的方法，研制合理的检测装置势在必行。

发明内容：

本发明针对船闸闸槛在水下，其磨损程度难以检测的问题，根据闸槛位置的特点，利用闸槛两边边墩为支点，并利用满足精度要求的超声波仪器，提出一种可变轨道滑轮车式超声波船闸闸槛磨损检测装置，可准确得到闸槛表面任意一点相对闸室底板的高程，及检测到闸槛任意一点的磨损程度。

为实现以上的技术目的，本发明将采取以下的技术方案：

一种可变轨道滑轮车式超声波船闸闸槛磨损检测装置，其组成包括有：起点固定块，终点固定块，起点固定块滑轮装置，终点固定块滑轮装置，起点轨道槽，终点轨道槽，滑轮，滑轮中间连接轴，水准仪装置，滑轮车轨道槽，吊杆，超声波检测系统，探头，控制箱体，控制箱体中包括系统电源、速控系统、数据采集系统、数据分析系统和输出系统。该检测装置主体由两个滑轮组成滑轮车，通过控制箱体中速控装置控制滑轮车速度，使其带动下部的超声波检测系统沿滑轮车轨道槽纵向移动，轨道槽直插进起点和终点固定块中。

进一步地，所述的起点和终点固定块与两滑轮轨车道槽相连位置具有两个滑轮车轨道槽矩形孔，矩形孔截面尺寸比轨道槽横截面长宽均大2cm，起点和终点

固定块底部分别带有固定块滑轮装置，并放置在船闸闸边墩顶部的起点和终点轨道槽上，起点和终点轨道槽横截面呈山字形结构，长比闸槛宽大20cm，头部和尾部均具有高10cm的边沿，分别具有两个轨道槽，起点和终点固定块滑轮分别位于相对应的槽内，放置位置距边墩内侧10cm，超出边墩外沿20cm，起点终点固定块滑轮移动由固定箱体中速控系统控制，通过滑轮移动改变起点和终点固定块位置，可以测横向不同位置处闸槛磨损程度。

进一步地，所述的滑轮车轨道槽为一对尺寸一样，长度比闸槛长度长60cm的直线形凹形槽，轨道槽两端直插进起点和终点固定块滑轮车轨道槽矩形孔中20cm，滑轮车轨道槽内表面较光滑，两个滑轮沿轨道槽走向分别置于轨道内表面中，轨道槽宽度方向上比滑轮宽度大2cm，尽量减小滑轮与滑轮车轨道槽内壁的摩擦。

进一步地，所述的可变轨道滑轮车式超声波船闸闸槛磨损检测装置，其特征在于：所述的滑轮半径比滑轮车轨道槽外壁大2cm，两个滑轮分别置于滑轮车轨道槽内，由滑轮中间轴连接，组成滑轮车，滑轮中间轴中间位置正上方是滑轮车速控装置箱，装置箱顶部附有水准仪装置，滑轮中间轴中间位置正下方焊接一吊杆，吊杆上安装有超声波检测系统及探头。

进一步地，可变轨道滑轮车式超声波船闸闸槛磨损检测装置，其特征在于：所述的吊杆要求刚度较大不易变形，超声波检测系统安装在吊杆上，该系统由控制箱体中速控装置控制超声波发射频率，并将超声波测距读数反映给控制箱内的数据采集系统，且该超声波检测系统具有防水防噪功能。

进一步地，可变轨道滑轮车式超声波船闸闸槛磨损检测装置，其特征在于：首先通过控制箱体内的速控装置设置滑轮车移动速度和超声波发射周期，由超声波检测系统读出探头底部至被测闸槛表面起始点的垂直距离L，L读数反馈给控制箱体的数据采集系统，数据采集系统将读数发送给数据分析系统，数据分析系统一次计算原理为已知闸室底部高程h1，闸室边墩顶部高程h2，吊杆长为L1，检测装置厚度为d，滑轮中间连接轴距闸室边墩顶部距离为d1，探头底部距闸室边墩顶部距离为D=L1+d-d1，则闸槛表面任意被测点相对闸室底部的高程H=h2-h1-L-D，水平距离为滑轮车移动速度与超声波发射周期和（发射次数-1）的乘积，此后，数据采集系统每采集一次超声波读数，数据分析系统则计算一次闸槛表面任意被测点相对闸室底部的高程和闸槛水平距离；通过分析系统可得到