一种测试装置、测试方法和深度区间获得方法与流程

1.本技术涉及混凝土施工领域，具体而言，涉及一种测试装置、测试方法和深度区间获得方法。


背景技术：

2.社会的不断发展对混凝土地面的精度提出了更高的要求。通常，高精度混凝土地面的施工会经过整平、抹平、抹光等工艺。整平工艺通常在混凝土浇筑完成后就会直接进行，而抹平和抹光两道工艺的进行都对混凝土地面的凝固程度有一定的要求。过早进场会导致机器人陷入地面，对机器人及地面造成损伤。过晚进场又会由于混凝土地面过硬而影响施工效果甚至不能施工。
3.现有技术中对于混凝土地面的凝固程度进行测试，需要经过采样、制样和测试三个步骤，采用和制样不仅操作麻烦，而且需要一定的时间，无法实现对混凝土的凝固程度进行实时检测。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的在于提供一种测试装置、测试方法和深度区间获得方法，其旨在改善相关技术中无法实现对混凝土的凝固程度进行实时检测的问题。
5.第一方面，本技术实施例提供了一种测试装置，该测试装置包括基座、第一引导件、探头组件、施力组件和距离检测件。基座用于放置在待测试的基体上。第一引导件连接于基座，第一引导件内部形成有引导孔。探头组件容纳于引导孔。施力组件连接于基座，施力组件用于向探头组件施加预设力，引导孔用于在施力组件向探头组件施加预设力时引导探头组件从引导孔的底端穿出并贯入待测试的基体内。距离检测件连接于基座，距离检测件被配置为检测探头组件在施力组件的作用下相对于基座移动的距离，以确定探头组件贯入待测试的基体的深度，以通过深度来表征基体的凝固程度。
6.在上述技术方案中，通过设置基座，一方面对探头组件、施力组件和距离检测件提供支撑，另一方面，基座可直接放置在待测试的基体上，通过设置第一引导件，将探头组件容纳于引导孔内，便于引导探头组件贯入待测试的基体内。这样，施力组件对探头组件施加预设力，可以将探头组件直接贯入待测试的基体内，距离检测件通过检测探头组件相对于基座移动的距离，可以得到探头组件贯入待测试的基体的深度，并以此深度来表征基体的凝固程度。采用该测试装置，无需对待测试的基体进行采样和制样，实现了对基体的凝固程度进行实时检测，操作简单方便。
7.作为本技术实施例的一种可选技术方案，基座包括用于放置在待测试的基体上的底板，底板上设有贯穿其上下表面的通孔，第一引导件的底端安装于通孔内。
8.在上述技术方案中，通过在底板上开设通孔，将第一引导件安装于通孔，也即引导孔与通孔连通，引导孔将探头组件引导至从基座的底板穿出，以贯入底板下方的待测试的基体内。
9.作为本技术实施例的一种可选技术方案，探头组件包括探针和检测板。探针可移动地设置于引导孔，检测板连接于探针。检测板沿探针的径向延伸至第一引导件外并与距离检测件在上下方向上相对布置，距离检测件用于在施力组件向探针施加预设力时检测检测板相对于基座移动的距离。
10.在上述技术方案中，由于施力组件会向探针施加预设力，导致直接检测探针相对于基座移动的距离较为不便。因此，通过在探针上连接检测板，让距离检测件检测检测板相对于基座移动的距离，即可方便地得到探针贯入待测试的基体的深度，并且不会与施力组件相干涉。
11.作为本技术实施例的一种可选技术方案，探针包括主体和探头，探头连接于主体的第一端，施力组件用于向主体的第二端施加预设力。第一端和第二端在上下方向上相对设置。检测板连接于主体，且位于第一端和第二端之间。
12.在上述技术方案中，通过使施力组件向主体的第二端施加预设力，使得安装于第一端的探头贯入待测试的基体内，避免施力组件直接作用于探头，导致探头损坏。另外，检测板安装于主体的第一端和第二端之间，使得施力组件在作用于主体时，不会碰到检测板，不会引起检测板变形进而影响测距的精度。
13.作为本技术实施例的一种可选技术方案，主体与探头可拆卸地连接。
14.在上述技术方案中，通过将主体与探头可拆卸地连接，便于选取和更换不同的探头，另外，在测试完成后，便于拆下探头对探头进行清洗。
15.作为本技术实施例的一种可选技术方案，主体的周面凸设有止挡件，止挡件位于检测板的下方，止挡件用于限制探头组件贯入待测试的基体的深度。
16.在上述技术方案中，通过设置止挡件，避免在待测试的基体凝固情况较差时，探头组件贯入待测试的基体较深，进而对检测板造成损害。
17.作为本技术实施例的一种可选技术方案，施力组件包括施力件、第二引导件和锁止结构。施力件位于探头组件的上方。第二引导件与基座连接，施力件套设于第二引导件。第二引导件用于引导施力件向探头组件施加预设力，锁止结构用于将施力件可释放地锁止于第二引导件的预设位置。
18.在上述技术方案中，通过设置第二引导件，便于引导施力件作用于探头组件。将施力件置于探头组件的上方，便于施力件借助重力作用于探头组件。锁止结构可以保证施力件每次释放时的起点相同，以使得每次使用测试装置时，施力件所施加的力的大小相同。并且，通过锁止结构锁止施力件，便于在释放施力件前，对测试装置进行布置。
19.作为本技术实施例的一种可选技术方案，第一引导件为上下两端开口的套筒。
20.在上述技术方案中，第一引导件采用套筒结构，便于施力组件从上方施加预设力，使得探头组件从下方贯入待测试的基体地面。
21.第二方面，本技术实施例还提供了一种测试方法，该测试方法基于上述任一项中的测试装置。测试方法包括：将基座放置在待测试的基体上；通过施力组件向探头组件施加预设力，使探头组件贯入待测试的基体内；通过距离检测件得到探头组件贯入待测试的基体的深度，并以此表征待测试的基体的凝固程度。
22.在上述技术方案中，采用该测试方法可以简单快捷地对基体的凝固程度进行测试，无需经过采样和制样步骤。
23.第三方面，本技术实施例还提供了一种深度区间获得方法，该深度区间获得方法基于上述的测试方法，深度区间获得方法包括：每过预设时间采用测试方法获得探头组件贯入待测试的基体的深度，得到多个深度值；测试施工设备对在每个深度值下对应的待测试的基体进行表面处理的情况；记录表面处理的情况达到预设标准对应的深度值，得到多个标准深度值；比较多个标准深度值，记录最大的标准深度值和最小的标准深度值，并以此形成深度区间。
24.在上述技术方案中，通过该深度区间获得方法获得各个深度情况下对应的施工设备的施工情况，将满足预设要求的深度值记录下来形成深度区间。在后续进行施工时，只需采用测试方法测试探头组件贯入待测试的基体的深度，然后看深度是否位于深度区间内，即可决定是否让施工设备入场施工。
附图说明
25.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
26.图1为本技术实施例提供的测试装置在第一视角下的结构示意图；
27.图2为本技术实施例提供的测试装置在第二视角下的结构示意图；
28.图3为本技术实施例提供的探头组件在第一视角下的结构示意图；
29.图4为本技术实施例提供的探头组件在第三视角下的结构示意图；
30.图5为图4中
ⅴ‑ⅴ
位置的剖视图。
31.图标：10-测试装置；100-基座；110-底板；120-支撑件；130-顶板；200-探头组件；210-探针；211-主体；2111-第一端；2112-第二端；2113-配合凸起；212-探头；2121-锥部；2122-配合凹槽；213-止挡件；220-检测板；300-施力组件；310-第二引导件；321-锁止结构；320-施力件；330-安装座；400-距离检测件；410-连接座；500-第一引导件；510-引导孔；600-控制箱；700-水平仪；800-控制面板。
具体实施方式
32.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
33.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
34.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
35.在本技术实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
36.此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
37.在本技术实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
38.实施例
39.请参照图1，本实施例提供了一种测试装置10，该测试装置10包括基座100、探头组件200、施力组件300和距离检测件400。基座100用于放置在待测试的基体上。探头组件200可移动地连接于基座100。施力组件300连接于基座100，施力组件300位于探头组件200的上方。施力组件300用于向探头组件200施加预设力，以使探头组件200相对于基座100移动，并贯入待测试的基体内。距离检测件400连接于基座100，距离检测件400被配置为检测探头组件200在施力组件300的作用下相对于基座100移动的距离，以确定探头组件200贯入待测试的基体的深度，以通过深度来表征基体的凝固程度。通过设置基座100，一方面对探头组件200、施力组件300和距离检测件400提供支撑，另一方面，基座100可直接放置在待测试的基体上，这样，施力组件300对探头组件200施加预设力，可以将探头组件200直接贯入待测试的基体内，距离检测件400通过检测探头组件200相对于基座100移动的距离，可以得到探头组件200贯入待测试的基体的深度，并以此深度来表征基体的凝固程度。采用该测试装置10，无需对待测试的基体进行采样和制样，实现了对基体的凝固程度进行实时检测，操作简单方便。
40.请参照图1，在一些实施例中，基座100包括底板110、支撑件120和顶板130，底板110用于放置在待测试的基体上，支撑件120连接于底板110的一侧，顶板130与底板110在上下方向上相对且间隔地布置，支撑件120连接底板110和顶板130。底板110、支撑件120和顶板130共同围成安装空间，探头组件200、施力组件300和距离检测件400位于该安装空间内。
41.请参照图1，配合参照图2，在一些实施例中，测试装置10包括第一引导件500，第一引导件500连接于基座100。第一引导件500内部形成有引导孔510，探头组件200容纳于引导孔510，引导孔510用于在施力组件300向探头组件200施加预设力时引导探头组件200从引导孔510的底端穿出并贯入待测试的基体内。通过设置第一引导件500，将探头组件200容纳于引导孔510内，便于引导探头组件200贯入待测试的基体内。
42.可选地，底板110上设有贯穿其上下表面的通孔，第一引导件500的底端安装于通孔内。通过在底板110上开设通孔，将第一引导件500安装于通孔，也即引导孔510与通孔连通，引导孔510将探头组件200引导至从基座100的底板110穿出，以贯入底板110下方的待测试的基体内。
43.在一些实施例中，请参照图2，配合参照图3，探头组件200包括探针210和检测板
220。探针210可移动地设置于引导孔510，检测板220连接于探针210。检测板220沿探针210的径向延伸至第一引导件500外并与距离检测件400在上下方向上相对布置，距离检测件400用于在施力组件300向探针210施加预设力时检测检测板220相对于基座100移动的距离。由于施力组件300会向探针210施加预设力，导致直接检测探针210相对于基座100移动的距离较为不便。因此，通过在探针210上连接检测板220，让距离检测件400检测检测板220相对于基座100移动的距离，即可方便地得到探针210贯入待测试的基体的深度，并且不会与施力组件300相干涉。
44.在上述实施例中，距离检测件400为光传感器或声传感器，距离检测件400通过连接座410安装在支撑件120上，使得距离检测件400与检测板220相对布置。距离检测件400发出信号，信号在检测板220被反射，距离检测件400接收反射信号，距离检测件400由从发出信号到接收反射信号的时间，计算出检测板220与距离检测件400之间的距离。可选地，支撑件120上开设有长形孔，通过螺栓穿设于长形孔内，将连接座410固定在支撑件120上。通过调整螺栓在长形孔的位置可以对连接座410的位置进行调整，即可调整安装于连接座410上的距离检测件400的位置。
45.在另一些实施例中，距离检测件400为视觉相机，第一引导件500为透明结构，探头组件200上标记有标识，视觉相机用于对标记进行识别，记录施力组件300作用于探头组件200前后标识的位置，进而计算出探头组件200贯入待测试的基体的深度。
46.在一些实施例中，第一引导件500为上下两端开口的套筒，在其周面上开设有避让槽，避让槽与限位孔连通，并且沿着第一引导件500的轴向延伸。避让槽用于供检测板220穿出第一引导件500。换句话说，检测板220部分容纳于避让槽内，避让槽允许检测板220沿着上下方向(第一引导件500的轴向)移动，并限制检测板220绕第一引导件500的周向转动。
47.在另一些实施例中，第一引导件500包括导向杆部和连接杆部，导向杆部连接于底板110的边缘位置，导向杆部沿着上下方向延伸。连接杆部套设于导向杆部，连接杆部沿着水平方向延伸，连接杆部的远离导向杆部的一端与探头组件200连接，使得探头组件200超出于底板110的边界。也可以理解为，导向杆部在上下方向上为连接杆部导向，由于探头组件200连接于连接杆部，因此，导向杆部在上下方向上间接地为探头组件200导向。而连接杆部沿着水平方向延伸，并延伸至底板110的边界外(连接杆部在水平面的正投影部分位于底板110在水平面的正投影的外侧)，且探头组件200连接于连接杆部的远离导向杆部的一端，因此，探头组件200位于底板110的边界外(探头组件200在水平面的正投影位于底板110在水平面的正投影的外侧)。这样，当施力组件300作用于探头组件200时，探头组件200绕过底板110并贯入待测试的基体内。
48.在一些实施例中，主体211的周面凸设有止挡件213，止挡件213用于限制探头组件200贯入待测试的基体的深度。通过设置止挡件213，避免在待测试的基体凝固情况较差时，探头组件200贯入待测试的基体较深。可选地，止挡件213为凸设于主体211外周面的止挡环，并且止挡环位于检测板220的下方，以避免在止挡环止挡探头组件200之前检测板220先与底板110相抵持，使得检测板220受力变形而损坏。
49.请参照图4，配合参照图5，在一些实施例中，探针210包括主体211和探头212，探头212连接于主体211的第一端2111，施力组件300用于向主体211的第二端2112施加预设力。第一端2111和第二端2112在上下方向上相对设置。检测板220连接于主体211，且位于第一
端2111和第二端2112之间，止挡件213位于第一端2111和检测板220之间。通过使施力组件300向主体211的第二端2112施加预设力，使得安装于第一端2111的探头212贯入待测试的基体内，避免施力组件300直接作用于探头212，导致探头212损坏。另外，检测板220安装于主体211的第一端2111和第二端2112之间，使得施力组件300在作用于主体211时，不会影响到检测板220，不会引起检测板220变形进而影响测距的精度。
50.可选地，主体211与探头212可拆卸地连接。例如，主体211的第一端2111上具有沿着主体211轴向突出的配合凸起2113，探头212上形成有配合凹槽2122。配合凸起2113的周面上形成有外螺纹，配合凹槽2122的内壁上形成有内螺纹，配合凸起2113与配合凹槽2122螺纹连接，即完成了主体211与探头212的可拆卸连接。通过将主体211与探头212可拆卸地连接，便于选取和更换不同的探头212，另外，在测试完成后，便于拆下探头212对探头212进行清洗。
51.需要说明的是，探头212的一端上形成有配合凹槽2122，探头212的另一端上具有锥部2121，锥部2121有利于探头212贯入待检测的基体。不同规格的探头212的锥部2121的锥度不同。
52.请再次参照图1和图2，在一些实施例中，施力组件300包括施力件320、第二引导件310和安装座330。安装座330可拆卸地连接在顶板130的下方，第二引导件310连接于安装座330，施力件320连接于第二引导件310。第二引导件310用于引导施力件320向探头组件200施加预设力。可选地，第二引导件310为导杆，施力件320为重块，施力件320套设在第二引导件310上。施力件320由表面镀硬铬的钢制棒材制成，钢制材料具有较大的密度保证了施力件320具有较大重量，起到良好的施力效果。第二引导件310由表面镀硬铬的钢制棒材制成，表面镀硬铬能够实现有效防锈和耐磨效果。施力件320、第二引导件310和安装座330安装在探头组件200的正上方。使用时，先将施力件320移动至第二引导件310的最上方，之后释放施力件320，使得施力件320在重力作用下下落，敲击位于下方的探头组件200。
53.可选地，施力组件300还包括锁止结构321，锁止结构321用于将施力件320可释放地锁止在第二引导件310上的预设位置。例如，锁止结构321包括限位螺钉，限位螺钉与施力件320螺纹连接，通过旋转限位螺钉可使限位螺钉抵持在第二引导件310上，以对施力件320进行锁止。
54.请参照图1，测试装置10还包括控制面板800和控制箱600，控制面板800连接于底板110的上表面，控制箱600连接于支撑件120的远离第一引导件500的一侧，以节省空间，控制面板800与控制箱600电连接，控制箱600与距离检测件400电连接。通过控制面板800可以对距离检测件400进行调零。控制面板800还具有显示屏，用于显示测试的深度。
55.在一些实施例中，测试装置10还包括水平仪700，水平仪700连接于底板110上，例如，通过螺纹或者紧固胶固定在底板110上。通过观察水平仪700可以判断底板110是否处于水平状态。
56.该测试装置10的重量较轻，可以控制在2kg以内，便携性良好。采用固定高度下落的施力件320锤击探头212进入待测试的基体的深度表征基体的凝固程度，原理简单，可以随时随地对基体地面进行实时检测，无需经过复杂的采样、制样过程，也无需在实验室中进行测试。使用该测试装置10不会对基体地面造成较大损伤，能够实现基体凝固过程全周期检测，结构简单且采用数显的形式反馈结果，只需要一人便可完成检测及结果记录。通过探
头212进入待测试的基体的深度对基体的凝固程度进行量化，经过试验便可以得出适合地面抹平、地面抹光等机器人进行施工的深度区间，解决了入场时机难以准确判断的问题。
57.需要说明的是，基体为混凝土、砂浆、石膏等具有凝固过程的材料。
58.本实施例还提供了一种测试方法，该测试方法基于上述的测试装置10。测试方法包括：将基座100放置在待测试的基体上；通过施力组件300向探头组件200施加预设力，使探头组件200贯入待测试的基体内；通过距离检测件400得到探头组件200贯入待测试的基体的深度，并以此表征待测试的基体的凝固程度。采用该测试方法可以简单快捷地对基体的凝固程度进行测试，无需经过采样和制样步骤。
59.在将基座100放置在待测试的基体上的步骤前，可以选择合适的探头212，例如，抹平工艺可采用平头探头212或锥度较大的探头212，抹光工艺可采用锥度较小的探头212，将探头212安装在主体211上，将探头组件200放入引导孔510内。之后，可以先将施力件320提升至第二引导件310的最上端，并用锁止结构321将施力件320锁止在第二引导件310上。
60.在将基座100放置在待测试的基体上的步骤中，可以通过观察水平仪700将底板110调整至水平状态(待测试的基体在凝固之前较软，可以挤压变形，通过按压使底板110调整至水平)。
61.在通过施力组件300施加预设力之前，通过控制面板800将探头212与待测试的基体接触的位置设置为零点。之后，松开锁止结构321，将施力件320从最高点自由落下，即通过施力组件300向探头组件200施加预设力，使探头组件200贯入待测试的基体内。
62.在通过距离检测件400得到探头组件200贯入待测试的基体的深度的步骤中，可以直接观察控制面板800的显示屏的读数，待读数稳定后将读数记录下来。
63.为了进一步提高测试的精度，可以重复上述操作，对多个不同的位置进行测量，取多次测量的平均值。
64.本实施例还提供了一种深度区间获得方法，该深度区间获得方法基于上述的测试方法，深度区间获得方法包括：每过预设时间采用测试方法获得探头组件200贯入待测试的基体的深度，得到多个深度值；测试施工设备对在每个深度值下对应的待测试的基体进行表面处理的情况；记录表面处理的情况达到预设标准对应的深度值，得到多个标准深度值；比较多个标准深度值，记录最大的标准深度值和最小的标准深度值，并以此形成深度区间。通过该深度区间获得方法获得各个深度情况下对应的施工设备的施工情况，将满足预设要求的深度值记录下来形成深度区间。在后续进行施工时，只需采用测试方法测试探头组件200贯入待测试的基体的深度，然后看深度是否位于深度区间内，即可决定是否让施工设备入场施工。
65.举例来说，从基体浇筑后完成地面整平工艺开始起计时，一位测试人员每过10分钟使用上述测试方法测试一次基体的凝固程度，即获得探头组件200贯入待测试的基体的深度，得到多个深度值。与此同时，另一位测试人员使用地面抹平机器人(此时，施工设备为地面抹平机器人)进行测试，测试当前基体凝固程度的实际施工效果，从开始的凝固程度太低不适合进行施工(施工情况不能满足预设标准)，一直测试到凝固程度适合进行施工(施工情况能够满足预设标准)，再到凝固程度过高不适合进行施工(施工情况不能满足预设标准)，将适合进行施工的深度值称为标准深度值，则深度区间在最小的标准深度值与最大的标准深度值之间，即可得到该类型基体条件下地面抹平机器人标准入场深度区间。
66.又例如，从完成基体地面抹平工艺开始计时，重复上述操作，即可得到该类型基体条件下地面抹光机器人(此时，施工设备为地面抹光机器人)标准入场深度区间。
67.需要说明的是，预设标准可以为行业内的验收标准。
68.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。