一种用于围坝的裂缝检测设备及其使用方法与流程

本发明属于围坝裂缝检测，具体是指一种用于围坝的裂缝检测设备及其使用方法。

背景技术：

1、围坝是一种人工建造的水工工程，通常由土石、混凝土等材料构成，用于蓄水、防洪、发电等目的，围坝的稳定性和完整性对水利工程的安全和可持续运营至关重要。

2、裂缝是围坝结构中常见的缺陷，可能由于地震、温度变化、地基沉降等原因引起，裂缝的存在可能导致水坝结构的弱化，甚至危及工程安全，因此，对围坝进行裂缝检测至关重要，以及时发现、定位并采取相应的维修措施。

3、然而，传统的裂缝检测设备主要专注于对围坝的顶端进行检测，这存在一些明显的缺点，首先，顶端检测无法全面覆盖围坝表面，忽略了围坝斜面可能存在的裂缝，其次，裂缝往往在围坝结构的斜面上形成，而现有设备未能提供有效的手段对斜面进行精准检测，最后，斜坡裂缝的漏检可能导致问题逐渐恶化，影响整个围坝结构的稳定性。

技术实现思路

1、针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种用于围坝的裂缝检测设备，为了解决裂缝往往在围坝结构的斜面上形成，而现有设备未能提供有效的手段对斜面进行精准检测的问题，本发明提出了多方向坝体裂缝检测机构，结合水平和垂直方向的检测，可以实现对斜坡表面的全面覆盖。水平方向检测有助于探测沿斜坡水平延伸的裂缝，而垂直方向检测则更适合探测沿斜坡垂直延伸的裂缝。

2、本发明采取的技术方案如下：本发明提供了一种用于围坝的裂缝检测设备，包括检测主体，和设置在检测主体上的方位转向机构，还包括多方向坝体裂缝检测机构和裂缝检测辅助机构，所述多方向坝体裂缝检测机构设置在检测主体上，所述裂缝检测辅助机构设置在多方向坝体裂缝检测机构上；所述多方向坝体裂缝检测机构包括垂直裂缝检测组件、水平裂缝检测组件、横向移动组件和标记组件，所述垂直裂缝检测组件设置在检测主体上，所述水平裂缝检测组件设置在检测主体内，所述横向移动组件设置在检测主体上，所述标记组件设置在检测主体上。

3、进一步地，所述检测主体包括车体，所述车体的一侧设有驾驶室，所述车体上设有方位转向机构，所述方位转向机构的上端设有机械臂，所述机械臂的一端转动设有收卷盘，所述机械臂的一端侧壁上设有电机一，所述电机一的输出端连接收卷盘的一端，所述收卷盘上设有钢丝绳，所述钢丝绳的一端连接有检测块，所述检测块内设有设备腔，所述检测块内下端设有重力块。

4、进一步地，所述垂直裂缝检测组件包括固定轴，所述固定轴设于设备腔的内侧壁上，所述固定轴上套接有轴承，所述轴承的下端设有球型腔，所述球型腔内转动设有转动球，所述转动球的下端设有连接杆二，所述连接杆二的下端设有检测腔一，所述检测腔一的内部上端设有超声波发射器一，所述检测腔一的内部下端设有超声波接收器一，所述检测腔一的外部下端设有连接杆一，所述连接杆一的下端设有重力球；所述水平裂缝检测组件包括检测腔二，所述检测腔二设于设备腔的内部上端，所述检测腔二的内部上端设有超声波发射器二，所述检测腔二的内部下端设有超声波接收器二。

5、进一步地，所述横向移动组件包括气缸，所述气缸的缸座铰接设于检测块的外侧壁上，所述气缸的输出端铰接设有l型支撑杆一的侧壁上，所述l型支撑杆一的一端铰接设于检测块的外侧壁上，所述l型支撑杆一的一端转动设有滚轴一，所述l型支撑杆一的外侧设有电机二，所述电机二的输出端连接滚轴一的一端，所述检测块的一侧设有滑轮一。

6、进一步地，所述标记组件包括记号笔，所述记号笔的笔座铰接安装在检测块的外侧，所述标记组件的外壁一侧铰接设有弹簧一的一端，所述弹簧一的另一端铰接设于检测块的外侧壁上，所述记号笔的另一外侧壁上铰接设有弹簧二的一端，所述弹簧二的另一端铰接设于检测块的外侧壁上。

7、进一步地，所述裂缝检测辅助机构包括敲击式潜在问题激发组件和吸附式清洁组件，所述敲击式潜在问题激发组件设置在检测块的下端，所述吸附式清洁组件设置在检测块的外侧壁上。

8、进一步地，所述敲击式潜在问题激发组件包括铰链，所述铰链设于检测块的外壁下端，所述铰链上设有固定架，所述固定架的内部下端转动设有滚轴二，所述固定架的外侧壁上设有电机三，所述电机三的输出端连接滚轴二的一端，所述滚轴二的侧壁上设有弹簧三，所述弹簧三的一端设有橡胶球。

9、进一步地，所述吸附式清洁组件包括收纳箱，所述收纳箱设于检测块的另一外侧壁上，所述收纳箱内设有过滤网，所述收纳箱的侧壁上端设有气泵，所述气泵的抽入端设于收纳箱内，所述收纳箱的侧壁下端贯通连接有吸尘管，所述吸尘管的另一端设于检测块的外侧壁上，所述滚轴二的侧壁上设有清洁刷。

10、进一步地，所述方位转向机构包括滑轮二，所述滑轮二设于车体上，所述车体的输出端设有转盘，所述转盘的下端设有支撑杆二，所述支撑杆二的下端设有滑轮二，所述车体上设有环形滑槽，所述环形滑槽内滑动设有滑轮二，所述转盘的上端设有机械臂。

11、本方案还公开了一种用于围坝的裂缝检测设备及其使用方法，主要包括如下步骤：

12、步骤一：电机四输出端转动带动转盘转动，转盘转动带动机械臂转动，机械臂转动将多方向坝体裂缝检测机构移动至围坝的斜面侧壁上端；

13、步骤二：电机一输出端转动带动收卷盘转动，从而将钢丝绳放长，检测块通过滑轮一在围坝的斜面上向下运动，利用超声波发射器二对垂直于围坝的斜面侧壁进行裂缝检测，通过超声波接收器二接受信号，可以探测出沿斜坡垂直延伸的裂缝，由于围坝的侧壁是有坡度的，检测腔一在重力球的重力作用下保持垂直向下，通过超声波发射器一对水平与围坝的斜面侧壁进行裂缝检测，通过超声波接收器一接受信号，从而探测沿斜坡水平延伸的裂缝，球型腔和转动球的设置，可以保持检测腔一的稳定；

14、步骤三：电机三输出端转动带动滚轴二转动，滚轴二转动带动弹簧三转动，弹簧三转动带动橡胶球以滚轴二为圆心转动，从而对围坝的斜面侧壁进行敲击预处理，敲击可以激发潜在的问题区域，如裂缝、空洞或松散部分，通过敲击引起的振动可以帮助垂直裂缝检测组件和水平裂缝检测组件更容易识别这些问题；

15、步骤四：滚轴二在转动的同时对围坝的侧壁进行清洁，启动气泵，将清洁后产生的灰尘通过吸尘管吸进收纳箱内，检测块在向下移动过程中，标记组件会在围坝侧壁上作出标记，标记出围坝侧壁被检测过的区域，气缸输出端运动带动l型支撑杆一运动，从而使得滚轴一接触围坝的斜面侧壁，电机二输出端转动带动滚轴一转动，从而带动检测块横向移动，与围坝上端的车体竖直方向对其，方便更换检测区域。

16、采用上述结构本发明取得的有益效果如下：本发明提供了一种用于围坝的裂缝检测设备，实现了如下有益效果：

17、（1）为了解决传统的裂缝检测设备主要专注于对围坝的顶端进行检测，这存在一些明显的缺点，首先，顶端检测无法全面覆盖围坝表面，忽略了围坝斜面可能存在的裂缝，其次，裂缝往往在围坝结构的斜面上形成，而现有设备未能提供有效的手段对斜面进行精准检测的问题，本发明提出了本发明提出了多方向坝体裂缝检测机构，结合水平和垂直方向的检测，可以实现对斜坡表面的全面覆盖。水平方向检测有助于探测沿斜坡水平延伸的裂缝，而垂直方向检测则更适合探测沿斜坡垂直延伸的裂缝。

18、（2）通过多方向坝体裂缝检测机构，可以帮助石墨粉更均匀地分散在水中，增加表面活性和分散度，提高了石墨粉与水的接触面积和稳定性。

19、（3）通过多方向坝体裂缝检测机构，通过两种不同角度的检测，可以获取多个角度的信息，有助于更全面地了解斜坡表面下的结构，提高对裂缝位置、形态和深度的准确性。

20、（4）通过多方向坝体裂缝检测机构，通过水平和垂直方向的检测，可以在不同方向上验证裂缝的存在，排除干扰因素，提高对真实裂缝的可靠性识别。

21、（5）通过多方向坝体裂缝检测机构，不同角度的超声波传播路径有助于对裂缝深度进行更准确的评估，结合水平和垂直方向的信息，可以更全面地了解裂缝的几何形状。

22、（6）通过多方向坝体裂缝检测机构，结合两种检测方式可以提高裂缝的定位精度，水平方向的检测可帮助确定裂缝的水平位置，而垂直方向的检测可帮助确定裂缝的垂直位置。

23、（7）通过多方向坝体裂缝检测机构，不同方向的检测方式可以相互补充，降低裂缝漏检的概率，综合水平和垂直方向的信息可以提高整个检测系统的可靠性。

24、（8）为了进一步提高实用性和可推广性，本发明提出了敲击式潜在问题激发组件，敲击可以激发潜在的问题区域，如裂缝、空洞或松散部分，通过敲击引起的振动可以帮助检测系统更容易识别这些问题。

25、（9）通过敲击式潜在问题激发组件，敲击预处理可以改变斜坡表面的物理状态，使得超声波更容易传播到混凝土内部，振动可以改善声波在材料中的传播特性。

26、（10）通过敲击式潜在问题激发组件，橡胶球具有一定的缓冲性和弹性，敲击时能够减小对斜坡表面的冲击力，从而降低引起损伤的风险。