[实用新型]一种自平衡滚动式运动传感器装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种运动传感器装置，特别是涉及一种自平衡滚动式运动传感器装置。

背景技术

钢筋混凝土构建以及交通线路竣工验收以及后期运营养护中，面层下病害隐患探测与安全评估，事关相关结构的使用安全和运行寿命，受到业界广泛重视。

钢筋混凝土或路基下覆隐患探测中的弹性波勘探能直观反应介质结构的力学性质和结构状态，受到物探界广泛应用。由于存在传感器在介质表面运动耦合难题，面波或地震勘探等弹性波勘探应用受到很大局限，作业效率低，无法形成机械化或自动化作业，不适合现场工程要求。

传统的接触式传感器在运动中固定耦合主要有轮式滚动式耦合方式和链式滚动耦合方式，但前者其耦合方向需要支撑保障其耦合方向，后者属于多个传感器循环耦合方式，其运动中耦合保障有难度。如果能有简便易行的方式，对检测系统机械化或自动化有重要价值。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能保证传感器平稳移动且与介质表面不间断耦合的自平衡滚动式运动传感器装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供的自平衡滚动式运动传感器装置，包括传感器，硬质轮轴的两端均光滑连接有硬质滚动轮，所述的传感器通过自重保持其耦合方向垂直于介质表面或平行于介质表面刚性固定在所述的硬质轮轴的中间。

所述的传感器是磁电式传感器或压电式传感器。

所述的传感器是单分量、二分量或多分量传感器。

所述的硬质滚动轮是两个或多个通过所述的硬质轮轴对称安装形成传感器支架。

所述的硬质滚动轮与所述的硬质轮轴之间通过轴承光滑连接。

所述的硬质滚动轮和/或所述的硬质轮轴上贴附有吸声材料。

所述的吸声材料为海棉。

所述的硬质滚动轮为辐条式硬质滚动轮，由轮轴沿面和硬质辐条组成。

所述的硬质滚动轮为有孔模式硬质滚动轮，所述的有孔模式硬质滚动轮上设有消声孔。

所述的硬质滚动轮的滚动轮沿面上设有小齿。

采用上述技术方案的自平衡滚动式运动传感器装置，传感器刚性固定在两个硬质滚动轮的轮轴硬质轮轴中间，硬质轮轴与硬质滚动轮之间通过轴承连接，硬质滚动轮在介质表面滚动行走时，硬质轮轴不转动，传感器通过自重保持其耦合方向垂直介质表面或平行介质表面；滚动轮沿面与所行驶的介质表面耦合，间接将震动信号传递到安装在硬质轮轴上的传感器。

硬质滚动轮及硬质轮轴为钢、铝合金等高硬度材料制成。

所述的传感器相对介质表面的耦合方向可以通过传感器在轮轴上的固定方向设置成垂直耦合和平行耦合。

考虑到刚性介质对可能存在的声波噪声产生响应，硬质滚动轮或硬质轮轴上贴附有吸声材料。

硬质滚动轮为辐条式或有孔模式，以减小空气声波干扰。

根据介质表面光洁度的不同，在稍软介质表面作业时硬质滚动轮的滚动轮沿面上有小齿或贴附装置，保证硬质滚动轮运动正常。

由于有重力垂直向下的自平衡力，从而保证了传感器的耦合方向或垂直于介质表面或平行于介质表面，传感器整体在滚动前移中，该耦合方向一直不变。安装固定在硬质滚动轮的硬质轮轴上，指向所需耦合方向，硬质滚动轮通过轴-轮滚动装置绕硬质轮轴旋转滚动过程中，硬质轮轴相对固定，保证传感器的耦合方向不变。

本实用新型从根本上解决了传感器平稳移动以及与介质表面不间断耦合难题。在混凝土结构表面实施无损检测时，震动传感器可以避开钢筋的电磁干扰，形成可靠的探测数据；在交通线路路基隐患探测时，可以作为车载式连续检测的重要部件，为工程领域质量安全检测提供一种简便可靠手段。

综上所述，本实用新型是一种能保证传感器平稳移动且与介质表面不间断耦合的自平衡滚动式运动传感器装置。

附图说明

图1是运动传感器结构暨自平衡滚动式传感器耦合方式垂直于介质表面时的结构示意图。

图2是自平衡滚动式传感器耦合方式平行于介质表面时的结构示意图。

图3是第一种硬质滚动轮的侧面装配示意图。

图4是第二种硬质滚动轮的侧面装配示意图。

图5是第三种硬质滚动轮的侧面装配示意图。

具体实施方式