[发明专利]一种混凝土试件尺寸检测装置及方法

权利要求书

1.一种混凝土试件尺寸检测装置，其特征是，包括若干个激光位移传感器；

位于试件的前、后、左、右4个面中每一面都布置有至少一对所述激光位移传感器，前、后、左、右4个面上的所有激光位移传感器位于同一水平面上，且每一面上的各激光位移传感器位于与对应面平行同一竖直面上，相对面上的各个激光位移传感器位置一一对应；

位于试件的上、下2个面中每一面都布置有至少四个所述激光位移传感器，每一面上的四个激光位移传感器位于同一水平面上且成正方形排布；每一面的所有激光位移传感器能够同时在各自平面上线性移动，移动就位后上下面的各个激光位移传感器位置均能保持一一对应；

所述激光位移传感器用于采集自身距离试件表面的距离，基于此距离获得试件的棱边边长和上下面的平面度。

2.根据权利要求1所述的一种混凝土试件尺寸检测装置，其特征是，所述前、后、左、右、上、下6个面中所有激光位移传感器距离对应试件表面的距离相等。

3.根据权利要求2所述的一种混凝土试件尺寸检测装置，其特征是，所述前、后、左、右、上、下6个面中每一面上的所有激光位移传感器距离正对试件表面的距离为65~135mm。

4.根据权利要求1所述的一种混凝土试件尺寸检测装置，其特征是，所述前、后、左、右4个面中每一面上的一对激光位移传感器之间距离相等。

5.根据权利要求4所述的一种混凝土试件尺寸检测装置，其特征是，所述前、后、左、右4个面中每一面上的一对激光位移传感器之间距离为100mm。

6.根据权利要求1所述的一种混凝土试件尺寸检测装置，其特征是，所述上下每一面上各激光位移传感器间距为80mm。

7.基于权利要求1-6任一项所述的一种混凝土试件尺寸检测装置的检测方法，其特征是，包括：

采集试件每一面上激光位移传感器的数据，获得各激光位移传感器距离对应试件表面的距离；

基于试件的相对面上对应的激光位移传感器之间的距离和各激光位移传感器距离对应试件表面的距离，计算获得试件的每一棱边边长；

将上下2个面中每一面的所有激光位移传感器同时在各自平面上线性移动，在移动过程中停留多个位置并采集在各个停留位置时上下面上所有激光位移传感器的数据，获得各激光位移传感器距离试件上下表面的距离；

基于试件的上下面上对应的激光位移传感器之间的距离和各激光位移传感器距离试件上下表面的距离，计算获得试件的上下面的平面度。

8.根据权利要求7所述的一种混凝土试件尺寸检测方法，其特征是，所述基于试件的相对面上对应的激光位移传感器之间的距离和各激光位移传感器距离对应试件表面的距离，计算获得试件的每一棱边边长，包括：

以试件左右面所夹棱边边长计算为例，记左侧的一对激光位移传感器为L1和L2，L1和L2测量得到的距离试件表面距离为数据A和数据B，记右侧的一对激光位移传感器为R1和R2，R1和R2测量得到的距离试件表面距离为数据C和数据D；

如果数据A与数据B接近、数据C与数据D接近，则判断试件摆放较正：

获取L1和R1之间的水平距离，此水平距离减去数据A、C，得到的结果为左右面所夹一侧棱边长度；

获取L2和R2之间的水平距离，此水平距离减去数据B、D，得到的结果为左右面所夹另一侧棱边长度；

如果数据A与数据D接近、数据B与数据C接近，则判断试件摆放倾斜：

获取L1和L2之间的水平距离，此水平距离与数据A、B构成一个直角梯形；按照三角函数计算出此直角梯形的内角，即在试件待测面上的倾斜角；

获取L1和R1之间的水平距离，此距离减去数据A、C即为试件棱边长的正弦函数；根据三角函数计算得出左右面所夹一侧棱边长；

同理可计算出左右面所夹一侧棱边长。

9.根据权利要求7所述的一种混凝土试件尺寸检测方法，其特征是，所述在移动过程中停留至少三个位置。

10.根据权利要求9所述的一种混凝土试件尺寸检测方法，其特征是，所述基于试件的上下面上对应的激光位移传感器之间的距离和各激光位移传感器距离试件上下表面的距离，计算获得试件的上下面的平面度，包括：

以计算试件上表面的平面度为例进行描述：

停留在第一位置时，基于各激光位移传感器距离试件上表面上各测量点的距离，可知试件上表面上各测量点的坐标，定义各测量点距某表面的距离的平方和为最小的平面为基准参考平面；

各测量点距离基准参考平面的距离即为试件上表面的平面度，取四个测量点对应平面度的算术平均数为单次的平面度值；

同理计算出另外两个位置的平面度值；

最终取三个位置的平面度算术平均数作为该上平面的平面度。