(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210762953.6 (22)申请日 2022.07.01 (71)申请人 武汉海达数云技 术有限公司 地址 430223 湖北省武汉市东湖开发区武 汉大学科技园以南国家 地球空间信息 产业基地五期--武大慧园1#幢7层3、 4、 5号房 (72)发明人 杨晶　陈海佳　翁国康　杨正　 符运强　 (74)专利代理 机构 武汉维盾知识产权代理事务 所(普通合伙) 42244 专利代理师 蒋悦 (51)Int.Cl. G01N 21/95(2006.01) G01N 21/84(2006.01)G01N 21/01(2006.01) G01N 21/15(2006.01) (54)发明名称 液态结构检测用激光雷达及检测方法 (57)摘要 本发明提供液态结构检测用 激光雷达及检 测方法， 包括底座， 底座用于放置在气泡混凝土 上， 在底座上设有竖直可滑动的激光雷达检测装 置； 还设有驱动装置， 驱动装置用于驱动激光雷 达检测装置匀速的插入到气泡混凝土中， 还设有 主控装置， 主控装置用于发送信号控制驱动装 置， 还用于接收激光雷达检测装置发送的数据。 检测时， 使激光雷达检测装置匀速下沉进入到液 态被检测物； 激光雷达检测装置中的激光发射组 件发射激光光束经过mems微反射扫描组件扫描 反射和全反射界面的反射后进入到采集窗； 从采 集窗反射的光束经过至少一次反射凹面反射和 多次全反射界面反射后进入到采集组件； 数据发 送至主控装置； 实现液态被检测物组分均匀性检 测。 权利要求书2页 说明书6页 附图6页 CN 115201217 A 2022.10.18 CN 115201217 A 1.一种液态结构检测用激光雷达， 其特征是： 包括底座 （24） ， 底座 （24） 用于放置在气泡 混凝土 （26） 上， 在底座 （24） 上设有竖直可滑动的激光雷达检测装置 （10 0） ； 还设有驱动装置， 驱动装置用于驱动激光雷达检测装置 （100） 匀速的插入到气泡混凝 土 （26） 中， 还设有主控装置 （20） ， 主控装置 （20） 用于发送信号控制驱动装置， 还用于接收激 光雷达检测装置 （10 0） 发送的数据。 2.根据权利要求1所述的液态结构检测用激光雷达， 其特征是： 激光雷达检测装置 （100） 的横截面 为扁矩形， 激光雷达检测装置 （10 0） 的整体为条状结构； 激光雷达检测装置 （10 0） 的厚度小于等于1.5 cm； 在底座 （24） 上设有供激光雷达检测装置 （100） 穿过的通槽， 在通槽的周围设有导向滑 条 （15） ； 在通槽的周围设有清洁刮片 （14） 。 3.根据权利要求1或2所述的液态结构检测用激光雷达， 其特征是： 所述的驱动装置设 置在底座 （24） 上， 驱动装置包括由电机驱动的驱动轮， 驱动轮与激光雷达检测装置 （100） 接 触并驱动激光雷达检测装置 （10 0） 竖直升降。 4.根据权利要求1或2所述的液态结构检测用激光雷达， 其特征是： 所述的驱动装置通 过安装座 （18） 设置在激光雷达检测装置 （10 0） 的顶部； 还设有竖直的带齿导轨 （19） ， 带齿导轨 （19） 一端与底座 （24） 固定连接， 另一端穿过安 装座 （18） 与驱动装置的驱动齿轮 （23） 啮合连接； 驱动齿轮 （23） 与电机 （31） 连接； 电机 （31） 还与主控 装置 （20） 电连接 。 5.根据权利要求1或2所述的液态结构检测用激光雷达， 其特征是： 激光雷达检测装置 （100） 包括激光发射组件 （200） 、 mems微反射扫描组件 （7） 和采集组件 （4） ， 激光发射组件 （200） 、 mems微反射扫描组件 （7） 和采集组件 （4） 设置在狭缝内， 狭缝两侧的壁设有全反射界 面 （5） ， 在狭缝两侧其中一个的壁上设有采集窗 （6） ， 采集窗 （6） 的位置不形成全反射界面 （5） ； 激光发射组件 （200） 照射mems微反射扫描组件 （7） ， mems微反射扫描组件 （7） 反射 的扫 描激光束通过全反射界面 （5） 照射采集窗 （6） ， 从采集窗 （6） 反射的光束经过多次反射后入 射采集组件 （4） ； 激光发射组件 （20 0） 、 mems微反射扫描组件 （7） 和采集组件 （4） 与主控 装置 （20） 电连接 。 6.根据权利要求5所述的液态结构检测用激光雷达， 其特征是： 激光光束的光路中， 在 采集窗 （6） 之前激光 光束至少经 过一次反射， 并使扫描的激光 光束经过反射逐渐散开； 在采集窗 （6） 之后的光路中设有至少一个反射凹面， 以使扫描的激光光束经过多次反 射后逐渐收拢 。 7.根据权利要求6所述的液态结构检测用激光雷达， 其特征是： 所述的全反射界面 （5） 由内填充层 （2） 和外覆盖层 （1） 组成， 采集组件 （4） 全部置于内填充层 （2） 之内， 激光发射组 件 （200） 和mems微反射扫描组件 （7） 置 于内填充层 （2） 底部的组件空腔 （12） 内； 组件空腔 （12） 的顶部靠近激光发射组件 （200） 的位置设有遮光板 （8） ， 组件 空腔 （12） 的 顶部靠近mems微反射扫描组件 （7） 的位置设有减反涂层。 8.根据权利要求6或7所述的液态结构检测用激光雷达， 其特征是： 所述的激光发射组权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115201217 A 2件 （200） 包括依次设置的激光光源 （11） 、 第一偏振镜 （10） 和汇聚透镜 （9） ， 所述的采集组件 （4） 包括依次设置的光电组件 （41） 、 第二偏振镜 （42） 和采集透 镜组件 （43） ； 或者所述的激光发射组件 （200） 包括依次设置的激光光源 （11） 和汇聚透镜 （9） ， 所述的 采集组件 （4） 包括依次设置的光电组件 （41） 和采集透 镜组件 （43） 。 9.一种采用权利要求1~8任一项所述的液态结构检测用激光雷达的检测方法， 其特征 是包括以下步骤： S1、 将底座 （24） 放置在液态被 检测物的表面， 启动主控 装置 （20） ； S2、 主控装置 （20） 控制驱动装置动作， 使激光雷达检测装置 （100） 匀速下沉进入到液态 被检测物； S3、 激光雷达检测装置 （100） 中的激光发射组件 （200） 发射激光光束经过mems微反射扫 描组件 （7） 扫描反射和全反射界面 （5） 的反射后进入到采集窗 （6） ； 从采集窗 （6） 反射的光束经过至少一次反射凹面反射和多次全反射界面 （5） 反射后进 入到采集组件 （4） ； S4、 采集组件 （4） 采集的数据发送至主控 装置 （20） ； 通过以上步骤实现液态被 检测物组分均匀性检测。 10.根据权利要求9所述的液态结构检测用激光雷达的检测方法， 其特征是： 采集的数 据具有两种模式； 一种是图像数据， 采集组件 （4） 仅采集反射的光束图像数据， 并将光束图像数据按时间 顺序拼接成图像数据， 由此 方法获得 液态被检测物内部组分的图像数据； 另一种是点云数据， 主控装置 （20） 控制激光发射组件 （200） 发出脉冲激光， 并储存发送 时刻参数， 从采集组件 （4） 接收并识别脉冲激光和储存接收时刻参数， 通过对发送时刻参数 和接收时刻参数， 结合激光雷达检测装置 （100） 下沉参数和mems微反射扫描组件 （7） 的扫描 参数， 获得具有平面坐标和深度参数 的点云数据， 由此方法获得液态被检测物内部组分的 激光点云数据。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115201217 A 3