一种基于超声换能的检测系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于超声换能的检测系统，包括，通道、轨道、基座、超声发生器、超声接收器、位移传感器、声波分析装置、数据显示屏，基座上设有移动装置，声波分析装置设有第二无线收发器和中控模块，中控模块用以对声波进行分析，采用检测系统进行检测初始阶段，基座位于通道起始端，中控模块控制超声发生器发射超声波，超声接收器接收反射的超声波信号并将接收到的信号通过第一无线收发器传递至声波分析装置，在超声发生器发射超声波的同时基座沿轨道匀速移动。本发明专利技术通过超声接收器实时接收反射的超声波信号，中控模块通过对声波强度进行分析确定注浆波纹管注浆是否合格，保障了工程质量，为桥梁的检修与维护提供了有力的数据支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种基于超声换能的检测系统
本专利技术涉及超声检测
，尤其涉及一种基于超声换能的检测系统。
技术介绍
随着桥梁技术的发展，在工程技术中越来越多的桥梁建设都采用预应力桥梁，预应力桥梁钢绞线是该类桥梁的关键承载结构，其波纹管的注浆密实度关系到钢绞线承载能力的发挥，对桥梁波纹管注浆密实度进行评价具有重要的意义。波纹管灌浆的作用主要有两个方面：一是保护预应力筋不锈蚀；二是保证预应力筋与构件混凝土共同工作，并控制超载时裂缝的间距和宽度，同时避免预应力筋锚固端的应力过分集中。目前，预应力波纹管灌浆施工过程中经常出现的质量问题有：1、灌浆不密实；2、波纹管未被水泥浆完全充满、存在空隙；3、水泥浆体由于硬化收缩过大而与波纹管分离；4、水泥浆体中含有杂质局部收缩形成板结，导致整体抗应力能力不均匀。由于波纹管灌浆上述质量问题，国内外一些预应力桥梁已经出现梁体下垂或突然坍塌等现象。波纹管注浆密实度检测在大型桥梁建设和现有桥梁安全性检测方面具有重大的指导意义。然而，当前检测方法信号值亏损较大，不能很好反应波纹管注浆情况，不利于桥梁的检修与维护。
技术实现思路
为此，本专利技术提供一种基于超声换能的检测系统，用以克服现有技术中注浆波纹管质量检测时信号值亏损大，导致桥梁的检修与维护数据较少的问题。为实现上述目的，本专利技术提供一种基于超声换能的检测系统，包括，通道，其为位于桥梁、T梁或厢梁内部与待检测注浆波纹管相平行的通路，通道内设有耦合用溶液；轨道，其位于所述通道内部；基座，其位于所述轨道上，所述基座上设有移动装置；超声发生器，其设置在所述基座上，用以向待检测波纹管发送超声信号；超声接收器，其设置在所述基座上，用以接收波纹管反射的声波信号，所述超声接收器由多个超声换能器共同组成；位移传感器，其设置在所述基座上，能够精确记录所述基座移动的位置；第一无线收发器，其设置在所述基座上，第一无线收发器与所述超声接收器、所述超声发生器、所述位移传感器和所述移动装置分别相连，用以传递所述超声接收器接收到的声波信号并接收外接控制信号；声波分析装置，其设置在所述通道外部，声波分析装置设有第二无线收发器，所述第二无线收发器用以接收第一无线收发器发出的信号；所述声波分析装置内还设有与所述第二无线收发器相连的中控模块，中控模块用以对声波进行分析；数据显示屏，其与所述声波分析装置相连，能够显示检测到的注浆波纹管内部实时数据；采用所述检测系统进行检测初始阶段，所述基座位于所述通道起始端，所述中控模块控制所述超声发生器发射超声波，所述超声接收器接收反射的超声波信号并将接收到的信号通过所述第一无线收发器传递至所述声波分析装置，在超声发生器发射超声波的同时中控模块控制基座沿轨道匀速移动；所述中控模块内设有反射超声波强度标准值，中控模块对所述超声接收器接收到的图像进行分析得到反射超声波强度实际值，并将实际值与标准值进行对比，判断注浆波纹管内是否注浆合格；当所述中控模块判定注浆波纹管内是否注浆不合格时，中控模块对反射超声波强度实际值进行分析，确定不合格的实际情况；当因注浆波纹管内紧实度不足判定注浆波纹管内注浆不合格时，所述中控模块控制所述移动装置沿轨道在不合格区域前后移动，以进一步判定不合格原因。进一步地，所述中控模块内设有反射超声波强度标准值F，中控模块对所述超声接收器接收到的图像进行分析得到反射超声波强度实际值Fs，中控模块计算反射超声波强度实际值Fs与反射超声波强度标准值F的差值的绝对值rF，rF=∣Fs-F∣，所述中控模块内设有反射超声波强度差值的绝对值评价参数rFz,中控模块将差值的绝对值rF与反射超声波强度差值的绝对值评价参数rFz进行对比，当rF≤rFz时，所述中控模块判定该信号段注浆波纹管注浆合格；当rF＞rFz时，所述中控模块判定该信号段注浆波纹管注浆不合格。进一步地，当所述中控模块判定该信号段注浆波纹管注浆不合格时，所述中控模块根据反射超声波强度实际值Fs与反射超声波强度标准值F的实际大小判断注浆不合格的具体情况。进一步地，当Fs＜F时，所述中控模块判定反馈信号段的注浆波纹管内紧实度过大，注浆波纹管内出现板结现象。进一步地，当Fs＞F时，所述中控模块判定反馈信号段的注浆波纹管内紧实度不足，中控模块控制所述移动装置沿轨道小范围前后移动，以进一步判定紧实度不足的原因。进一步地，所述中控模块对前后移动收集到的检测段反射超声波强度值进行存储，并生成反射超声波强度变化曲线图Fb=f（L），其中，Fb为不合格检测段任意一点反射超声波强度值，L为Fb所对应的位置参数，所述数据显示屏显示曲线图Fb=f（L）。进一步地，当反射超声波强度变化曲线图Fb=f（L）整体数据平缓时，所述中控模块判定引起检测段注浆波纹管内紧实度不足的原因是检测段注浆结构松散。进一步地，当反射超声波强度变化曲线图Fb=f（L）出现较大波动时，所述中控模块判定引起检测段注浆波纹管内紧实度不足的原因是检测段注浆出现空腔。进一步地，所述中控模块内设有反射超声波强度变化评判差值Z，所述中控模块计算所述反射超声波强度变化曲线图Fb=f（L）中的最大超声波强度值Fmax和最小超声波强度值Fmin的差值Fm，Fm=Fmax-Fmin，并将计算到的Fm与反射超声波强度变化评判差值Z进行对比，当Fm＜Z时，所述中控模块判定Fb=f（L）整体数据平缓；当Fm≥Z时，所述中控模块判定Fb=f（L）出现较大波动。进一步地，所述位移传感器实时记录基座的移动位置，当中控模块判定注浆波纹管注浆不合格时，位移传感器将不合格检测段的位置信息传递至中控模块，确定缺陷所在位置。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于，采用所述检测系统进行检测初始阶段，所述基座位于所述通道起始端，所述中控模块控制所述超声发生器发射超声波，所述超声接收器接收反射的超声波信号并将接收到的信号通过所述第一无线收发器传递至所述声波分析装置，在超声发生器发射超声波的同时中控模块控制基座沿轨道匀速移动；所述超声接收器实时接收反射的超声波信号，并将信号传递至所述中控模块，中控模块通过对声波强度进行分析确定注浆波纹管注浆是否合格，保障了工程质量，为桥梁的检修与维护提供了有力的数据支撑。尤其，当所述中控模块判定该信号段注浆波纹管注浆不合格时，所述中控模块根据反射超声波强度实际值Fs与反射超声波强度标准值F的实际大小判断注浆不合格的具体情况。中控模块根据反馈的声波信号确定注浆波纹管注浆不合格的具体情况，保障了工程质量，为桥梁的检修与维护提供了有力的数据支撑。尤其，当Fs＜F时，所述中控模块判定反馈信号段的注浆波纹管内紧实度过大，注浆波纹管内出现板结现象。当Fs＜F时，说明检测段注浆情况比预设的情况紧实，检测段出现板结，板结的出现会导致检测段受力不均，影像桥梁的使用寿命，本专利技术通过对板结情况的判断，保障了工程质量，为桥梁的检修与维护提供了有力的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于超声换能的检测系统，其特征在于，包括，/n通道，其为位于桥梁、T梁或厢梁内部与待检测注浆波纹管相平行的通路，通道内设有耦合用溶液；/n轨道，其位于所述通道内部；/n基座，其位于所述轨道上，所述基座上设有移动装置；/n超声发生器，其设置在所述基座上，用以向待检测波纹管发送超声信号；/n超声接收器，其设置在所述基座上，用以接收波纹管反射的声波信号，所述超声接收器由多个超声换能器共同组成；/n位移传感器，其设置在所述基座上，能够精确记录所述基座移动的位置；/n第一无线收发器，其设置在所述基座上，第一无线收发器与所述超声接收器、所述超声发生器、所述位移传感器和所述移动装置分别相连，用以传递所述超声接收器接收到的声波信号并接收外接控制信号；/n声波分析装置，其设置在所述通道外部，声波分析装置设有第二无线收发器，所述第二无线收发器用以接收第一无线收发器发出的信号；/n所述声波分析装置内还设有与所述第二无线收发器相连的中控模块，中控模块用以对声波进行分析；/n数据显示屏，其与所述声波分析装置相连，能够显示检测到的注浆波纹管内部实时数据；/n采用所述检测系统进行检测初始阶段，所述基座位于所述通道起始端，所述中控模块控制所述超声发生器发射超声波，所述超声接收器接收反射的超声波信号并将接收到的信号通过所述第一无线收发器传递至所述声波分析装置，在超声发生器发射超声波的同时中控模块控制基座沿轨道匀速移动；/n所述中控模块内设有反射超声波强度标准值，中控模块对所述超声接收器接收到的图像进行分析得到反射超声波强度实际值，并将实际值与标准值进行对比，判断注浆波纹管内是否注浆合格；/n当所述中控模块判定注浆波纹管内是否注浆不合格时，中控模块对反射超声波强度实际值进行分析，确定不合格的实际情况；/n当因注浆波纹管内紧实度不足判定注浆波纹管内注浆不合格时，所述中控模块控制所述移动装置沿轨道在不合格区域前后移动，以进一步判定不合格原因。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于超声换能的检测系统，其特征在于，包括，
通道，其为位于桥梁、T梁或厢梁内部与待检测注浆波纹管相平行的通路，通道内设有耦合用溶液；
轨道，其位于所述通道内部；
基座，其位于所述轨道上，所述基座上设有移动装置；
超声发生器，其设置在所述基座上，用以向待检测波纹管发送超声信号；
超声接收器，其设置在所述基座上，用以接收波纹管反射的声波信号，所述超声接收器由多个超声换能器共同组成；
位移传感器，其设置在所述基座上，能够精确记录所述基座移动的位置；
第一无线收发器，其设置在所述基座上，第一无线收发器与所述超声接收器、所述超声发生器、所述位移传感器和所述移动装置分别相连，用以传递所述超声接收器接收到的声波信号并接收外接控制信号；
声波分析装置，其设置在所述通道外部，声波分析装置设有第二无线收发器，所述第二无线收发器用以接收第一无线收发器发出的信号；
所述声波分析装置内还设有与所述第二无线收发器相连的中控模块，中控模块用以对声波进行分析；
数据显示屏，其与所述声波分析装置相连，能够显示检测到的注浆波纹管内部实时数据；
采用所述检测系统进行检测初始阶段，所述基座位于所述通道起始端，所述中控模块控制所述超声发生器发射超声波，所述超声接收器接收反射的超声波信号并将接收到的信号通过所述第一无线收发器传递至所述声波分析装置，在超声发生器发射超声波的同时中控模块控制基座沿轨道匀速移动；
所述中控模块内设有反射超声波强度标准值，中控模块对所述超声接收器接收到的图像进行分析得到反射超声波强度实际值，并将实际值与标准值进行对比，判断注浆波纹管内是否注浆合格；
当所述中控模块判定注浆波纹管内是否注浆不合格时，中控模块对反射超声波强度实际值进行分析，确定不合格的实际情况；
当因注浆波纹管内紧实度不足判定注浆波纹管内注浆不合格时，所述中控模块控制所述移动装置沿轨道在不合格区域前后移动，以进一步判定不合格原因。


2.根据权利要求1所述的基于超声换能的检测系统，其特征在于，所述中控模块内设有反射超声波强度标准值F，中控模块对所述超声接收器接收到的图像进行分析得到反射超声波强度实际值Fs，中控模块计算反射超声波强度实际值Fs与反射超声波强度标准值F的差值的绝对值rF，rF=∣Fs-F∣，所述中控模块内设有反射超声波强度差值的绝对值评价参数rFz,中控模块将差值的绝对值rF与反射超声波强度差值的绝对值评价参数rFz进行对比，
当rF≤rFz时，所述中控模块判定...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴奇焕，
申请(专利权)人：北京唯恩传感技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11