[发明专利]一种适用于护栏移动巡检平台的智能立柱埋深探头

权利要求书

1.一种适用于护栏移动巡检平台的智能立柱埋深探头进行护栏立柱埋深测量的方法，所述的智能立柱埋深探头包括探头(14)、探头定位机构A(11)和探头定位机构B(12)，以及中控系统(13)三部分；

所述探头(14)整体安装在探头定位机构B(12)上，探头定位机构B(12)与探头定位机构A(11)之间滑动连接，探头定位机构A(11)固定安装在以高速公路护栏波形梁为轨道的移动式巡检平台上，可随巡检平台沿公路波形护栏板移动，满足高速公路日益增长的路况巡检需求；

所述的探头(14)包括基座外壳、盖板、U形块、螺杆、联轴器、步进电机、超声模块、磁铁、超声敏感元件、压力传感器；所述盖板螺纹连接在基座壳体上表面；所述的压力传感器设置在基座外壳的下表面，所述的超声敏感元件安装在超声模块端部与待测护栏立柱接触的部分；所述的磁铁安装在所述U形块的两个U形两臂端部；所述的螺杆一端通过联轴器连接步进电机，另一端螺纹连接U形块后穿过盖板上通孔，螺纹连接基座壳体内部的超声模块；所述步进电机固定在探头定位机构B(12)上；探头定位机构A(11)和探头定位机构B(12)为相互垂直的直线滑台组，可控制探头在竖直平面内的位置；

所述的中控系统连接超声敏感元件、压力传感器和步进电机；

所述螺杆的长轴方向与步进电机的旋转轴重合；

所述的基座外壳由防锈金属制成壳体结构，所述基座外壳上表面和下表面开有贯通的两个可供U形块的两臂穿过的条形通孔以及两个条形孔中间可供超声模块通过的方形孔，方形孔周围加工四个螺纹孔，用于和盖板固定连接；

所述基座壳体的下表面设计为向上弯曲的弧面，使在检测立柱埋深时能够更好的与待测护栏立柱上表面贴合；U形块的两臂下表面与待测护栏立柱接触的部分设计为向上弯曲的弧面，用于与待测护栏立柱表面的良好接触；超声模块的下表面与待测护栏立柱接触的部分设计为向上弯曲的弧面；

其特征在于：高速公路护栏立柱埋深测量具体如下：

第一步，探头定位机构A(11)和探头定位机构B(12)控制探头(14)移动至测量位置，基座外壳(1)与待测高速公路护栏立柱端面接触；

移动巡检平台沿波形护栏板移动至待测护栏立柱位于探头定位机构A(11)的有效行程范围内；然后由探头定位机构A(11)移动探头整体使其位于立柱上方，与立柱对齐，即螺杆(4)的中心轴线与圆柱形护栏立柱的轴线重合；然后探头定位机构B(12)控制探头整体下移，使基座外壳(1)与护栏立柱上表面接触，然后继续控制探头下移，在探头继续下移的过程中，压力传感器(10)测量基座外壳(1)与立柱柱头表面接触面的压力，根据测量环境的不同，当压力传感器(10)测得的压力在20-40N时，探头定位机构B(12)停止探头下移；所述的压力传感器与中控系统连接通信；

第二步，步进电机启动，控制超声模块向下运动，压紧在待测护栏立柱端部；

步进电机通过螺杆带动U形块和超声模块相对于基座外壳向下运动，直到U形块双臂穿出基座外壳下表面预留的方孔，双臂端部的磁铁与立柱上表面磁力接触，运动停止；此时磁铁的吸力保证U形块与超声模块的下表面与立柱柱头表面紧密贴合；

第三步，超声模块发生超声波信号；

超声模块发射超声波信号，安装在超声模块端部与待测护栏立柱的端面接触的超声敏感元件采集反射的超声波信号，转化为电信号；中控系统(13)通过标定的声波速度和发射信号与反射信号的时间差，计算出待测护栏立柱的埋深；

第四步，当前待测护栏立柱测量完毕，步进电机带动螺杆向上运动，收起U形块和超声模块；

第五步，移动巡检平台移动至下一根待测护栏立柱位置，返回第一步，直到最后一个护栏立柱的埋深测量完成。