專利名稱：固形物上端面掃描儀及掃描方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種掃描儀及掃描方法，尤其是一種用于固形物上端面的掃描儀及掃描方法，例如用于掃描混凝土碳化深度的掃描。
背景技術(shù)：
混凝土的碳化主要是由于空氣中的二氧化碳通過混凝土的微孔洞、微裂隙進(jìn)入到混凝土中與混凝土孔溶液氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣的過程，在這個過程中，由于生成了碳酸鈣(不溶性的鹽類)，會使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生膨脹，同時堿性的氫氧化鈣被反應(yīng)，混凝土將呈現(xiàn)中性。
根據(jù)GBT50082-2009《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法》，碳化實驗是對試塊進(jìn)行劈裂，然后噴涂酚酞，由于完全碳化的混凝土呈中性所以酚酞不變色，而未碳化區(qū)的混凝土由于氫氧化鈣孔溶液的存在而呈現(xiàn)堿性會使酚酞呈現(xiàn)紅色，因此就會有一條分界線，然后用尺子即可粗略的測量碳化深度。
由于直接用尺子測量的精度很低，國內(nèi)也出現(xiàn)了一些測量碳化深度的發(fā)明專利， 中國專利88220741. 5公開了一種碳化深度測量儀利用杠桿原理進(jìn)行測量，容易產(chǎn)生誤差， 測量精度較低分度值為O. 25mm,最大量程僅約IOmm,對于碳化深度大于IOmm的混凝土則無法測量。
中國專利00233170. 5公開了一種碳化深度測量尺，測量精度較高，但用于碳化深度測量時，對于外小里大的孔洞無法測量，且碳化實驗中碳化面凹凸不平的情況，視線角度會對測量結(jié)果產(chǎn)生較大誤差。
中國專利201010196537. I公開了一種碳化深度檢測儀，設(shè)置的顯微鏡頭、照明光源、攝像頭，可以清楚、真實地呈現(xiàn)酚酞噴涂后的混凝土顏色變化情況，通過顯示的圖像視頻可以準(zhǔn)確找出碳化分界線，避免斜視目測帶來的誤差。測量快捷、操作簡單。存在的問題是，通常在成像理論中，攝像頭被視為一個點(diǎn)，其獲取的圖像不可避免的存在透視變形， 對于測量精度還是有一定的影響。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種固形物上端面掃描儀及掃描方法，可以用于種固形物上端面的精確掃描，尤其是用于混凝土碳化深度的精確掃描。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種固形物上端面掃描儀，包括殼體，殼體內(nèi)安裝有由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動的光源和感光器件組件，感光器件與控制器連接，所述的殼體具有向下開放的端面，所述的光源和感光器件處于朝向下方的工作狀態(tài)，殼體的下方設(shè)有用于升降殼體高度的升降裝置。
所述的殼體下方還設(shè)有包覆整個升降裝置的遮罩。
所述的殼體下方設(shè)有用于阻隔被掃描體的玻璃面板。
所述的殼體下方開放端面的內(nèi)側(cè)設(shè)有用于測量被掃描體上端面高度位置的傳感器。
所述的光源和感光器件組件的兩側(cè)設(shè)有保護(hù)桿。
所述的升降裝置為液壓缸。
所述的升降裝置為通過螺紋連接的螺桿和螺套。
所述的升降裝置為互相套接的支撐桿和支撐套，在支撐套的外壁上設(shè)有用于緊固支撐桿的緊定螺釘。
所述的支撐桿上設(shè)有刻度標(biāo)記。
一種采用上述的掃描儀進(jìn)行掃描的方法，包括以下步驟一、將被掃描體放置在掃描儀的下方；二、操作升降裝置使掃描儀的殼體向被掃描體運(yùn)行；三、當(dāng)殼體下方開放端面的內(nèi)側(cè)的傳感器檢測到被掃描體的上端面后，停止升降裝置；四、啟動掃描；通過上述步驟實現(xiàn)對被掃描體上端面的精確掃描。
本發(fā)明提供的一種固形物上端面掃描儀及掃描方法，可以精確掃描固形物的上端面，尤其是針對測量面凹凸不平，例如用于混凝土碳化深度的精確掃描，除此之外也適用于厚度較大，重量較重的物體的掃描取樣。由于采用了線掃描的方式，獲取的圖像幾乎不存在變形。也避免了因測量視線角度不同而對實驗的結(jié)果產(chǎn)生影響的問題。在去除了玻璃面板的優(yōu)化實施例中，由于避免了玻璃面板對光的反射和折射，進(jìn)一步提高了掃描質(zhì)量。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明圖I為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明的另一實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明中升降裝置的可選方案的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本發(fā)明中升降裝置的另一可選方案的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本發(fā)明中升降裝置的另一可選方案的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中殼體1，步進(jìn)電機(jī)2，光源3，感光器件4，玻璃面板5，升降裝置6，液壓缸61，螺桿62，螺套63，支撐桿64，支撐套65，刻度標(biāo)記66，緊定螺釘67，被掃描體7，傳感器8，保護(hù)桿9，控制器10，遮罩11。
具體實施方式
實施例I :如圖I中所示，一種固形物上端面掃描儀，包括殼體1，殼體I內(nèi)安裝有由步進(jìn)電機(jī)2驅(qū)動的光源3和感光器件4組件，感光器件4與控制器6連接，所述的殼體I 具有向下開放的端面，所述的光源3和感光器件4處于朝向下方的工作狀態(tài),殼體I的下方設(shè)有用于升降殼體I高度的升降裝置6。
所述的殼體I下方還設(shè)有包覆整個升降裝置6的遮罩11。采用該結(jié)構(gòu)因為避免了環(huán)境光的干擾，從而可以獲得更好的圖像效果，進(jìn)一步優(yōu)化的，遮罩11采用不透光的柔性編織物，例如較厚的黑色絨布，但是在感光器件4距離被掃描體7距離較遠(yuǎn)時，例如，被掃描體7上端面的凸凹差別較大時，此時采用可反光的厚絨布是有益的，例如白色的厚絨布，以利用漫反射的環(huán)境光提供輔助的照明。
所述的殼體I下方開放端面的內(nèi)側(cè)設(shè)有用于測量被掃描體7上端面高度位置的傳感器8。例如所述的傳感器8包括光電開關(guān)，或者相對布置的激光發(fā)射器和接收器、紅外發(fā)射器和接收器，當(dāng)被掃描體7上端面使光電開關(guān)感應(yīng)到變化，或阻斷激光或紅外光的光程時，則被掃描體7上端面已到達(dá)合適掃描的位置。
所述的光源3和感光器件4組件的兩側(cè)設(shè)有保護(hù)桿9。雖然采用了傳感器控制被掃描體7上端面高度位置，但是也有可能出現(xiàn)失效的情形而損壞光源3和感光器件4組件， 因此在該組件的兩端設(shè)置保護(hù)桿9，保護(hù)桿9的高度略高于組件的的高度，例如O. 5-2mm,這樣就避免被掃描體7上端面磨損光源3和感光器件4組件。
可選的方案中，如圖3中所示，所述的升降裝置6為液壓缸61。該方案適用于較為大型的裝置，且也易于實現(xiàn)自動控制。
可選的方案中，如圖4中所示，所述的升降裝置6為通過螺紋連接的螺桿62和螺套63。通過旋轉(zhuǎn)螺套63來調(diào)整升降裝置6的高度。本方案適于較為小型的裝置。
可選的方案中，如圖5中所示，所述的升降裝置6為互相套接的支撐桿64和支撐套65,在支撐套65的外壁上設(shè)有用于緊固支撐桿64的緊定螺釘67。所述的支撐桿64上設(shè)有刻度標(biāo)記66。根據(jù)刻度標(biāo)記66調(diào)整到合適的高度后，緊固緊定螺釘67即可。本方案適于較為小型的裝置。
實施例2 :—種采用上述的掃描儀進(jìn)行掃描的方法，包括以下步驟一、將被掃描體7放置在掃描儀的下方；此時升降裝置6默認(rèn)處于伸出的位置。
二、操作升降裝置6使掃描儀的殼體I向被掃描體7運(yùn)行；三、當(dāng)殼體I下方開放端面的內(nèi)側(cè)的傳感器8檢測到被掃描體7的上端面后，停止升降裝置6 ;四、啟動掃描；通過上述步驟實現(xiàn)對被掃描體7上端面的精確掃描，獲得高質(zhì)量的掃描圖片。
實施例3 :如圖2中，一種固形物上端面掃描儀，包括殼體1，殼體I內(nèi)安裝有由步進(jìn)電機(jī)2驅(qū)動的光源3和感光器件4組件，感光器件4與控制器6連接，其特征是所述的殼體I具有向下開放的端面，所述的光源3和感光器件4處于朝向下方的工作狀態(tài),殼體I 的下方設(shè)有用于升降殼體I高度的升降裝置6。
所述的殼體I下方還設(shè)有包覆整個升降裝置6的遮罩11。
所述的殼體I下方設(shè)有用于阻隔被掃描體7的玻璃面板5。
可選的方案中，所述的殼體I下方開放端面的內(nèi)側(cè)設(shè)有用于測量被掃描體7上端面高度位置的傳感器8。在使用該結(jié)構(gòu)后，本實施例也可以用于實施例2中的方法。
實施例I中的升降裝置6各個方案也可以用于在本例中。
權(quán)利要求
1.一種固形物上端面掃描儀，包括殼體(1)，殼體(I)內(nèi)安裝有由步進(jìn)電機(jī)(2)驅(qū)動的光源(3)和感光器件(4)組件，感光器件(4)與控制器(6)連接，其特征是所述的殼體(I)具有向下開放的端面，所述的光源(3)和感光器件(4)處于朝向下方的工作狀態(tài)，殼體(I)的下方設(shè)有用于升降殼體(I)高度的升降裝置(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種固形物上端面掃描儀，其特征是所述的殼體(I)下方還設(shè)有包覆整個升降裝置(6)的遮罩(11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種固形物上端面掃描儀，其特征是所述的殼體(I)下方設(shè)有用于阻隔被掃描體(7)的玻璃面板(5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種固形物上端面掃描儀，其特征是所述的殼體(I)下方開放端面的內(nèi)側(cè)設(shè)有用于測量被掃描體(7)上端面高度位置的傳感器(8)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種固形物上端面掃描儀，其特征是所述的光源(3)和感光器件(4)組件的兩側(cè)設(shè)有保護(hù)桿(9)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的一種固形物上端面掃描儀，其特征是所述的升降裝置(6)為液壓缸(61)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的一種固形物上端面掃描儀，其特征是所述的升降裝置(6)為通過螺紋連接的螺桿(62)和螺套(63)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的一種固形物上端面掃描儀，其特征是所述的升降裝置(6)為互相套接的支撐桿(64)和支撐套(65)，在支撐套(65)的外壁上設(shè)有用于緊固支撐桿(64)的緊定螺釘(67)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8任一項所述的一種固形物上端面掃描儀，其特征是所述的支撐桿(64)上設(shè)有刻度標(biāo)記(66)。
10.一種采用權(quán)利要求1、2、4-9所述的掃描儀進(jìn)行掃描的方法，其特征是包括以下步驟 一、將被掃描體(7)放置在掃描儀的下方； 二、操作升降裝置(6)使掃描儀的殼體(I)向被掃描體(7)運(yùn)行； 三、當(dāng)殼體(I)下方開放端面的內(nèi)側(cè)的傳感器(8)檢測到被掃描體(7)的上端面后，停止升降裝置(6); 四、啟動掃描； 通過上述步驟實現(xiàn)對被掃描體(7)上端面的精確掃描。
全文摘要
一種固形物上端面掃描儀，包括殼體，殼體內(nèi)安裝有由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動的光源和感光器件組件，感光器件與控制器連接，所述的殼體具有向下開放的端面，所述的光源和感光器件處于朝向下方的工作狀態(tài)，殼體的下方設(shè)有用于升降殼體高度的升降裝置。一種采用上述的掃描儀進(jìn)行掃描的方法，包括以下步驟一、將被掃描體放置在掃描儀的下方；二、操作升降裝置使掃描儀的殼體向被掃描體運(yùn)行；三、當(dāng)殼體下方開放端面的內(nèi)側(cè)的傳感器檢測到被掃描體的上端面后，停止升降裝置；四、啟動掃描；通過上述步驟實現(xiàn)對被掃描體上端面的精確掃描。本發(fā)明可以精確掃描固形物的上端面，尤其是針對測量面凹凸不平。
文檔編號G01B11/22GK102927928SQ20121042187
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月30日
發(fā)明者徐港, 蘇義彪, 王青, 周樹峰 申請人:三峽大學(xué)