一种管道管壁强度检测方法及检测机器人技术

本发明专利技术实施例提供一种管道管壁强度检测方法及检测机器人，所述方法包括：当检测机器人行驶到管道内的待检测管道段时，通过抬升机构将弹性波发生器和弹性波接收器抬升以贴合于待检测管道段的管壁；根据弹性发生器发射弹性博得时间和弹性将诶受气接收弹性波的时间以及两者之间的距离，计算弹性波在待检测管道段的管壁内的传播速度；根据弹性波的传播速度与管壁内混凝土的强度之间的映射关系，计算得到待检测管道段的管壁混凝土强度。本发明专利技术实施例利用弹性波在管道管壁内的传播速度，准确推算管壁混凝土强度，能直观反映管道内壁的强度状态，从而有效检测出下水管道的混凝土内侧的破损，腐蚀，老化等信息，为管道修复和保养提供有效的科学依据。

【技术实现步骤摘要】
一种管道管壁强度检测方法及检测机器人
本专利技术涉及管道检测
，尤其涉及一种管道管壁强度检测方法及检测机器人。
技术介绍
城市下水管道一般都采用钢筋混凝土浇筑而成，由于长时间经过水流冲刷和浸泡，往往会存在一定的破损、腐蚀等现象，管道的管壁强度下降。基于此，需要对管道管壁的强度进行检测，在现有的管道状态检测过程中，采用的手段是通过CCTV检测设备，进入待检测管道中，通过拍摄的管道内的图像，获得管道内壁状态。其中，根据管道内的图像获得管道内壁状态时往往依靠于目视结果来对管道内壁强度进行判断，评估结果往往依靠个人经验进行判断，对管道内壁强度的判断没有足够的科学依据。另一方面，现有技术中采用雷达或者声呐设备来对管道的管壁进行扫描，获得管壁表面的结构数据，然而，管壁表面的结构数据不能代表管道整体混凝土的强度数据，因此现有技术中还无法准确对下水管道的混凝土强度进行有效的检测。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种管道管壁强度检测方法及检测机器人，用以解决现有技术中采用cctv摄像头，雷达，声呐等方法对下水管道进行检测，只能对管道管壁表面进行检测，无法了解混凝土内部的腐蚀，破损状况的缺陷，实现准确检测管道管壁混凝土强度的目的。本专利技术实施例提供一种管道管壁强度检测方法，包括：当检测机器人行驶到管道内的待检测管道段时，通过检测机器人上的抬升机构将弹性波发生器和弹性波接收器抬升以贴合于待检测管道段的管壁；根据弹性波发生器向管壁内发射弹性波的发射时间、弹性波接收器接收弹性波回波的接收时间以及弹性波发生器和弹性波接收器之间的距离，计算弹性波在待检测管道段的管壁内的传播速度；根据弹性波在待检测管道段的管壁内的传播速度与管壁内混凝土的强度之间的映射关系，计算得到待检测管道段的管壁混凝土强度。在上述技术方案的基础上，本专利技术实施例还可以作出如下改进。可选的，通过如下公式计算弹性波在待检测管道段的管壁内的传播速度：V＝L/(T2-T1)；其中，V为弹性波在待检测管道段的管壁内的传播速度，L为弹性波发生器与弹性波接收器之间的距离，T2为弹性波接收器接收弹性波回波的时间，T1为弹性波发生器发射弹性波的时间。可选的，所述弹性波发生器和弹性波接收器之间的距离为100-600mm。可选的，测定弹性波发生器的响应时延Δt，根据响应时间Δt对所述弹性波在待检测管道段的管壁内的传播速度进行调整，调整后的公式为：V＝L/(T2-T1-Δt)。可选的，所述弹性波接收器包括第一弹性波子接收器和第二弹性波子接收器，还包括：记录第一弹性波子接收器接收弹性波回波的时间t1，以及第二弹性波子接收器接收弹性波回波的时间t2；通过如下公式计算弹性波在待检测管道段的管壁内的传播速度：V＝L'/(|t1-t2|)；其中，L'为第一弹性波子接收器与第二弹性波子接收器之间的距离。可选的，所述弹性波在待检测管道段的管壁内的传播速度与管壁内混凝土的强度之间的映射关系为通过标准曲线法或修正系数法或水泥净浆波速换算法或水泥砂浆波速换算法确定而来。可选的，所述根据弹性波在待检测管道段的管壁内的传播速度与管壁内混凝土的强度之间的映射关系，计算得到待检测管道段的管壁混凝土强度之后还包括：对管道内的每一管道段的管壁混凝土强度进行检测，将管道内的所有管道段的混凝土强度进行整合，得到管道内管壁混凝土强度。可选的，采用超声波发生器替换弹性波发生器，采用超声波接收器替换弹性波接收器。本专利技术实施例还提供了一种检测机器人，用于检测管道管壁强度，包括弹性波发生器、弹性波接收器、抬升机构和处理器；所述抬升机构，用于当检测机器人行驶到管道内的待检测管道段时，将弹性波发生器和弹性波接收器抬升以贴合于待检测管道段的管壁；所述弹性波发生器，用于向管壁内发射弹性波；所述弹性波接收器，用于接收弹性波经过管壁反射的弹性波回波；所述处理器，根据弹性波发生器发射弹性波的时间、弹性波接收器接收弹性波回波的接收时间以及弹性波发生器和弹性波接收器之间的距离，计算弹性波在待检测管道段的管壁内的传播速度；以及根据弹性波在待检测管道段的管壁内的传播速度与管壁内混凝土的强度之间的映射关系，计算得到待检测管道段的管壁混凝土强度。可选的，所述处理器还用于：对管道内的每一管道段的管壁混凝土强度进行检测，将管道内的所有管道段的混凝土强度进行整合，得到管道内管壁混凝土强度。本专利技术实施例提供的管道管壁强度检测方法及检测机器人，通过弹性波发生器向管壁内发射弹性波，弹性接收器接收管壁反射的弹性波回波，并分别记录弹性波发生器发射弹性波的时间和弹性波接收器接收弹性波回波的时间，根据弹性波发生器和弹性波接收器之间的距离以及两个时间的差值，计算弹性波在管壁内的传播速度，进而推算出管壁混凝土的强度，相比现有技术中采用cctv摄像头，雷达，声呐等方法对下水管道进行检测，只能对管道管壁表面进行检测，无法了解混凝土内部的腐蚀，破损状况，本专利技术实施例采用弹性波来检测下水管道混凝土内壁的强度，能直观反映管道内壁的强度状态，从而有效检测出下水管道的混凝土内侧的破损，腐蚀，老化等信息，为管道修复和保养提供有效的科学依据。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，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的附图。图1是本专利技术实施例提供的一种管道管壁强度检测方法的流程示意图；图2是本专利技术实施例提供的一种检测机器人的结构示意图；具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。参见图1，提供了本专利技术实施例的一种管道管壁强度检测方法，检测方法包括：当检测机器人行驶到管道内的待检测管道段时，通过检测机器人上的抬升机构将弹性波发生器和弹性波接收器抬升以贴合于待检测管道段的管壁；根据弹性波发生器向管壁内发射弹性波的发射时间、弹性波接收器接收弹性波回波的接收时间以及弹性波发生器和弹性波接收器之间的距离，计算弹性波在待检测管道段的管壁内的传播速度；根据弹性波在待检测管道段的管壁内的传播速度与管壁内混凝土的强度之间的映射关系，计算得到待检测管道段的管壁混凝土强度。可以理解的是，基于现有技术中采用拍摄管道内壁的图像或采用雷达、声呐方法，都只能探测管道内壁的表面，无法对管道内壁混凝土的整体强度进行有效评估。基于此，本专利技术实施例设计了一套检测机器人，检测机器人上安装有抬升机构，其中，抬升机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管道管壁强度检测方法，其特征在于，包括：/n当检测机器人行驶到管道内的待检测管道段时，通过检测机器人上的抬升机构将弹性波发生器和弹性波接收器抬升以贴合于待检测管道段的管壁；/n根据弹性波发生器向管壁内发射弹性波的发射时间、弹性波接收器接收弹性波回波的接收时间以及弹性波发生器和弹性波接收器之间的距离，计算弹性波在待检测管道段的管壁内的传播速度；/n根据弹性波在待检测管道段的管壁内的传播速度与管壁内混凝土的强度之间的映射关系，计算得到待检测管道段的管壁混凝土强度。/n

【技术特征摘要】
1.一种管道管壁强度检测方法，其特征在于，包括：
当检测机器人行驶到管道内的待检测管道段时，通过检测机器人上的抬升机构将弹性波发生器和弹性波接收器抬升以贴合于待检测管道段的管壁；
根据弹性波发生器向管壁内发射弹性波的发射时间、弹性波接收器接收弹性波回波的接收时间以及弹性波发生器和弹性波接收器之间的距离，计算弹性波在待检测管道段的管壁内的传播速度；
根据弹性波在待检测管道段的管壁内的传播速度与管壁内混凝土的强度之间的映射关系，计算得到待检测管道段的管壁混凝土强度。


2.根据权利要求1所述的管道管壁强度检测方法，其特征在于，通过如下公式计算弹性波在待检测管道段的管壁内的传播速度：
V＝L/(T2-T1)；
其中，V为弹性波在待检测管道段的管壁内的传播速度，L为弹性波发生器与弹性波接收器之间的距离，T2为弹性波接收器接收弹性波回波的时间，T1为弹性波发生器发射弹性波的时间。


3.根据权利要求1所述的管道管壁强度检测方法，其特征在于，所述弹性波发生器和弹性波接收器之间的距离为100-600mm。


4.根据权利要求2所述的管道管壁强度检测方法，其特征在于，还包括：
测定弹性波发生器的响应时延Δt，根据响应时间Δt对所述弹性波在待检测管道段的管壁内的传播速度进行调整，调整后的公式为：
V＝L/(T2-T1-Δt)。


5.根据权利要求1所述的管道管壁强度检测方法，其特征在于，所述弹性波接收器包括第一弹性波子接收器和第二弹性波子接收器，还包括：
记录第一弹性波子接收器接收弹性波回波的时间t1，以及第二弹性波子接收器接收弹性波回波的时间t2；
通过如下公式计算弹性波在待检测管道段的管壁内的传播速度：
V＝L′/(|t1-t2|)；
其中，L′为第一弹性波子接收器与第二弹性波子...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志国，邓燕，龚文俊，
申请(专利权)人：武汉中仪物联技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42