钢筋扫描仪的使用和维护保养 扫描仪如何做好保养

一 钢筋扫描仪的维护和保养　　

       1. 定期对钢筋扫描仪进行校准，并存档调校记录，指定专人负责仪器校准;

　　2. 每月按指定项目对钢筋扫描仪进行维护,记录每次检查维护的项目是否正常; 　　3. 对于在使用过程中发现问题的，测试人员应即时通知钢筋扫描仪维护人员,并上报上级主管，告知仪表故障现象和产生相应问题的原因; 　　4. 按规定定期将钢筋扫描仪送到标准计量部门进行校准; 　　5. 每月为钢筋扫描仪做一次清理工作，由于仪器的原厂家规定没有原厂家的同意不得擅自拆开仪器。因此，清洗的对象主要为钢筋扫描仪的外壳和表面，建议采用酒精擦洗，注意不要将酒精流入仪器内部。清洗完后，用干净的干布吸干附在仪器表面的液体。保持仪器的清洁和干燥; 　　6. 钢筋扫描仪放置的位置需满足以下条件：周边不存在腐蚀性的气体;周边不存在直射的光线;清洁的环境;仪器放置的位置平整; 　　7. 钢筋扫描仪用完以后，用布套将其罩住，以防细小灰尘进入仪器、仪表内部; 　　8. 每次使用完后，应拔掉钢筋扫描仪电源接头; 　　9. 钢筋扫描仪不能随意拆卸和调整可调元件;

　　10. 运输或测试过程中，应防震和防水。

二 钢筋扫描仪使用说明　　

1  钢筋扫描仪使用前的准备工作

　　首先将仪器从机箱内取出，在厚度测试和直径测试时，连接好探头和主机，在钢筋扫描时要将主机连上探头和扫描小车，然后按下键盘上的键，之后出现开机画面。

2   钢筋扫描仪的扫描方法

　　以下步骤根据实际使用总结，操作过程中需严格按照如下步骤。

　　1. 获取资料

　　获取被测构件的设计施工资料，确定被测构件中钢筋的大致位置、走向和直径，并将仪器的钢筋直径参数设置为设计值。如上述资料无法获取，将钢筋直径设置为系统默认值，用网络扫描或剖面扫描和直径测试功能来检测钢筋直径和其保护层厚度。

　　2. 确定检测区

　　根据需要在被测构件上选择一块区域作为检测区，尽量选择表面光滑的区域，以便提高检测精度。

　　3. 确定主筋(或上层筋)位置

　　选择一个起始点，沿主筋垂向(对于梁、柱等构件)或上层筋垂向(对于网状布筋的板、墙等)进行扫描，以确定主筋或上层筋的位置，然后平移一定距离，进行另一次扫描，将两次扫描到的点用直线连起来。注意：如果扫描线恰好在箍筋或下层筋上方，则有可能出现找不到钢筋或钢筋位置判定不准确的情况，表现为重复扫描时钢筋位置判定偏差较大。此时应将该扫描线平移两个钢筋直径的距离，再次扫描。

　　4. 确定箍筋(或下层筋)位置

　　在已经确定的两根钢筋的中间位置沿箍筋(或下层筋)垂向进行扫描，以确定箍筋(或下层筋)的位置，然后选择另两根的中间位置进行扫描，将两次扫描到的点用直线连接起来。

　　5. 检测保护层厚度和钢筋直径

　　已知钢筋直径检测保护层厚度：选择仪器的厚度测试功能，设置好编号和钢筋直径参数，在两根箍筋(下层筋)的中间位置沿主筋(上层筋)的垂线方向扫描，确定被测主筋(上层筋)的保护层厚度;在两根主筋(上层筋)的中间位置沿箍筋(下层筋)的垂线方向扫描，确定被测箍筋(下层筋)的保护层厚度。注意设置相应的网格钢筋状态。

　　未知钢筋直径检测保护层厚度和钢筋直径：

　　选择仪器的直径测试功能，设置好编号，在两根箍筋(下层筋)的中间位置探头平行于钢筋沿主筋(上层筋)的垂线方向扫描，确定被测主筋(上层筋)的精确位置，然后将探头平行放置在被测钢筋的正上方，检测钢筋的直径和该点保护层厚度，在两根主筋(上层筋)的中间位置沿箍筋(下层筋)的垂线方向扫描，确定被测箍筋(下层筋)的精确位置，然后将探头平行放置在被测钢筋的正上方，设置相应的网格筋状态，检测钢筋的直径和该点保护层厚度。

计算机常常限制设计工程师，所以，泥塑模型才赋予他们所需要的自由；激光扫描帮助（主要性能）汽车制造商把从这种模型采集复杂表面几何尺寸的时间缩短了75％。

一、混合技术、知觉和艺术

在开发汽车车身部件中产生的问题源于这样的事实：大多数困难的设计挑战几乎总是采用泥塑模型而不是在计算机上解决。然后，设计工程师就面对更新计算机辅助设计（CAD）模型的障碍，以反映泥塑模型中所做的变化。利用坐标测量机器（CMM）采集泥塑模型表面上的点有困难，因为它要花后装市场制造商的工程师的太多时间；他们在CAD文件和模型之间反复多次，以采集到足够的点来完全定义该表面，从而使计算机模型与泥塑模型完全匹配。

最近，那些开发商已经转向采用NVision提供的激光扫描仪，该设备能够从泥塑模型的表面快速采集几百万点，足以完全提取模型的特征。所获得的点云然后可以被输入到CAD模型之中，并被用于完全提取新的表面。除了节省大量时间之外，工程师比过去更有信心，因为他们完美地实现了泥塑模型和CAD模型之间的匹配。

二、提取泥塑模型特征的困难

“与过去制做泥塑模型的整个过程相比，基于计算机的物体设计工具提供了巨大的优势，”曾任Porsche工程服务公司摄影工程师的MartinMeade说，“但是，当事情真的很难时，通常在任何设计项目的生命期中都要遇到几次（很困难的时刻），计算机工具变得爱莫能助了，设计工程师（不得不）用泥塑模型以便获得他们需要的自由。与在计算机屏幕上相比，需要突出且外观合适的精细变化可以在实际模型上更为简便、精确且形象化地制做出来。

举一个典型的例子，当你把一个轮展（wheelflare）嵌入后保险杠之中时，很难把表面混合在一起，并让它们看起来相象。通常可以的办法是抹掉一些泥，并开始刮擦，直到外表看起来相象。但是，然后你就要面对非常困难的挑战：利用算术方法提取实际模型的特征。

过去，设计工程师通常利用CMM上的接触探头来算术地定义泥塑模型的几何尺寸。他们围绕泥塑模型手工移动探头，一次采集一个点。采用这种方法的最大问题是定义一个复杂表面常常需要非常大量的点。工程师几乎不可能确定哪些点是必需的，所以，他们通常以采集若干点开始，然后，把由此得到的点云移动到CAD程序之中。他们利用这些点来定义表面，并与实际模型比较。通常其外观就不对，所以，那时他们必须回到泥塑模型，并在那些需要完善的区域采集附加的点。

在确认CAD模型与实际模型外表相象之前，这个过程常常需要重复多次。即使当设计工程师完成建模时，他们有时不确定是否已经真的采集了实际几何尺寸。

CMM和所有其它接触设备存在的另外一个问题是：不得不接触物体以在柔软的泥塑模型中作出标记。因为技术人员不可能以同样准确的力度压每一个点，所以，对柔软物体的测量就不可能精确。

这些局限性导致Meade及其同僚评估采用非接触方法进行数据采集。在评估了市场上的产品之后，他们确定满足他们需要的系统就是来自NVision公司的激光扫描仪。

“我们用6到10个月的时间研究了不同的技术，”Meade说，“我们考察了白光系统，但是，发现扫描仪要距离物体1.5米才能获得正确的聚焦长度，这就使它几乎不能完全扫描车辆的内部。我们选择NVision扫描仪的原因在于，它的精度高；当需要扫描内部表面—如膝盖垫枕—时，它便于安装到紧凑地方内部。”

为了记录车身的形状或其他车辆组件（也配备泥塑模型），技术人员手持激光传感器，以便激光束投射到车身上。

该扫描系统由一个3D激光扫描仪、一台配备传感器的机械数字化仪、一台个人电脑以及一套用于提取、显示、处理和输出数据的专用软件构成。为了记录车身或其它车辆组件的形状，技术人员简单地手持激光传感器，让激光束投射到车身上。扫描仪具有一个140mm的激光条纹长度。激光条纹传感器比简单的激光点传感器要快得多。NVision系统在车身上自由移动，让技术人员就像喷绘那样采集数据。

当技术人员把传感器在物体表面移动时，专用接口卡把（扫描）线的视频图像转换为3D坐标。数据的实时透视图给出即时反馈。这一点很重要，因为它让技术人员看到被遗漏的区域并在下一次经过时对它们进行填充。该系统把坐标数据与笛卡尔（坐标）及在机械臂的每一个位置上产生的角坐标想结合，结果得到描绘物体表面的密集3D数据云。

当扫描完成时，点云数据被转换为STL（立体版图）格式，然后，从运行扫描仪的个人电脑输出并输入到ICEMSurf之中。在ICEMSurf内的工具容许设计工程师把输入的数据转换为表面（模型）。

激光扫描仪的主要优点是在较短的时间内生成大量的数据点。根据零件的大小和所要求的精度级别，典型情况下，技术人员为每一个泥塑模型采集几千万个点。工程师然后在计算机屏幕上观察整个集合形状，以确信他们已经完全覆盖了整个零件。下一步就是把点云输入到软件之中完成向表面模型的转换。最后，表面模型被输入并与CAD模型合并。

这种设备的另外一个重要优点是精度高。测量受操作者影响的程度不大，因为他们只要把光束投射在物体上。从系统提供的反馈能防止遗漏（未扫描的）区域；并且激光扫描仪由于没有必须实际接触物体的探头，所以，不存在压在柔软的物体（所产生的用力不均匀）的问题，也不需要在粘土上做标记。

三、空气动力学及其它应用

Meade表示，虽然公司购买激光扫描仪主要是在设计过程中提取泥塑模型的特征，但是，人们已经发现了这种设备的其它有价值的应用。例如，在风洞测试过程中开发的逆向工程模型就可以解决空气动力学问题。

再如，设计工程师扫描车辆的前端，因为他们已经签定了设计新车身的合同；当他们设计车身的时候，前端表面模型便于确保新设计清除所有现存的组件参数。

最后，以项目为基础向其客户提供逆向工程服务的公司要采用激光扫描仪。“我们的设计工程师对新型激光扫描仪系统极为满意，这些激光扫描仪让我们在最少的时间内提取复杂三维表面几何的参数，”Meade总结说。“他们在采集数据上花费较少时间，把更多时间留给了设计过程创新方面。他们因采集了完全提取泥塑模型所需要的足够的数据而信心倍增。”

Giles Gaskell
NVision公司业务开发总监
ggaskell@nvision3d.com

钢筋扫描仪的维护和保养
 

　　1. 定期对钢筋扫描仪进行校准，并存档调校记录，指定专人负责仪器校准;
 

　　2. 每月按指定项目对钢筋扫描仪进行维护,记录每次检查维护的项目是否正常;
 

　　3. 对于在使用过程中发现问题的，测试人员应即时通知钢筋扫描仪维护人员,并上报上级主管，告知仪表故障现象和产生相应问题的原因;
 

　　4. 按规定定期将钢筋扫描仪送到标准计量部门进行校准;
 

　　5. 每月为钢筋扫描仪做一次清理工作，由于仪器的原厂家规定没有原厂家的同意不得擅自拆开仪器。因此，清洗的对象主要为钢筋扫描仪的外壳和表面，建议采用酒精擦洗，注意不要将酒精流入仪器内部。清洗完后，用干净的干布吸干附在仪器表面的液体。保持仪器的清洁和干燥;
 

　　6. 钢筋扫描仪放置的位置需满足以下条件：周边不存在腐蚀性的气体;周边不存在直射的光线;清洁的环境;仪器放置的位置平整;
 

　　7. 钢筋扫描仪用完以后，用布套将其罩住，以防细小灰尘进入仪器、仪表内部;
 

　　8. 每次使用完后，应拔掉钢筋扫描仪电源接头;
 

　　9. 钢筋扫描仪不能随意拆卸和调整可调元件;
 

　　10. 运输或测试过程中，应防震和防水。