一种基于小交叉测线布置方式的弹性波层析扫描检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于小交叉测线布置方式的弹性波层析扫描检测方法，在对混凝土结构进行弹性波层析扫描检测时，因为P波传播夹角主要集中在45°以内，故需要根据测点所在边的长度

【技术实现步骤摘要】
一种基于小交叉测线布置方式的弹性波层析扫描检测方法
本专利技术属于混凝土结构检测
，具体涉及一种基于小交叉测线布置方式的弹性波层析扫描检测方法的设计。
技术介绍
目前，针对大型混凝土结构的内部缺陷检测通常使用冲击弹性波CT（层析扫描）法，其原理为：当检测区域中存在软弱区域或者缺陷时，该区域中传播的弹性波波速会降低。因此，利用计算机层析技术反算测试领域的波速，即可检测结构内部缺陷。由于冲击弹性波中的P波波速最快，所以其主要利用的是P波波速的变化进行扫描。对于冲击弹性波CT法，其检测精度的影响因素包括：（1）P波传播夹角主要集中在45°以内，超过45°的P波能量很小。（2）由于冲击弹性波CT法的传感器通常使用单轴传感器，若传感器测线角度太大，垂直于主轴方向的能量较小。上述两个原因会导致接收端P波波形起点不明显，容易导致选点错误，从而造成“波速降低”的错觉，降低检测精度。冲击弹性波CT法的测线布置方式有全交叉测线布置方式和部分交叉测线布置方式，其中全交叉测线布置方式中部分测线无法满足上述夹角要求，使得接收点P波能量较弱，信噪比较低，导致P波波速变化不易掌控；部分交叉测线布置方式能够保证每个测区内所有测线之间的夹角都小于45°，但会增加现场测区划分工作，后期数据处理时，还需进行测区拼接工作，整体方法较为繁琐。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有冲击弹性波CT法的测线布置方式存在的上述问题，提出了一种基于小交叉测线布置方式的弹性波层析扫描检测方法，使得每个激振点的垂直于测点所在边的测线和该激振点与其接收点尾点形成的测线之间的夹角小于45°，提升P波的首波识别效率，增强P波水平分量的检测能力。本专利技术的技术方案为：一种基于小交叉测线布置方式的弹性波层析扫描检测方法，包括以下步骤：S1、获取待检测混凝土结构的剖面图。S2、根据剖面图，在待检测混凝土结构对应剖面的相对两条边上设置测点。S3、以相对两条边中一条边上的测点作为激振点，另一条边上的测点作为接收点，在每个接收点和激振点处放置传感器。激振点与接收点数量相等且一一对应，即每个激振点与其点号相同的接收点形成的测线垂直于测点所在边。S4、获取测点所在边的长度a与垂直于测点所在边的测线长度b。S5、比较a与b的大小，若a小于b则进入步骤S6，否则若a大于或等于b则进入步骤S7。S6、采用全交叉测线布置方式、部分交叉测线布置方式或小交叉测线布置方式对待检测混凝土结构进行弹性波层析扫描，检测其内部缺陷。S7、采用小交叉测线布置方式对待检测混凝土结构进行弹性波层析扫描，检测其内部缺陷。进一步地，全交叉测线布置方式具体为：使每个激振点与所有接收点均形成测线。进一步地，部分交叉测线布置方式具体为：在测点所在边上划分测区，使得所有测区均满足每个激振点垂直于测点所在边的测线和该激振点与其接收点尾点形成的测线之间的夹角小于45°。进一步地，小交叉测线布置方式具体为：设存在N个激振点与N个接收点。针对激振点首点，即第一个接收点，寻找第i1个接收点，使得测线1~1与测线1~i1之间的夹角小于45°。针对激振点尾点，即第N个接收点，寻找第i2个接收点，使得测线N~N与测线N~(N-i2)之间的夹角小于45°。针对第i个中间激振点，寻找第k个接收点，使得测线i~i与测线i~(i-k)之间的夹角小于45°且测线i~i与测线i~(i+k)之间的夹角小于45°，其中k为正整数，i=2,3,...,N-1。本专利技术的有益效果是：本专利技术在对混凝土结构进行弹性波层析扫描检测时，因为P波传播夹角主要集中在45°以内，故需要根据测点所在边的长度a与垂直于测点所在边的测线长度b的大小关系进行测线布置方式选取，当a小于b时，可选取全交叉测线布置方式、部分交叉测线布置方式或小交叉测线布置方式，均可保证每个激振点垂直于测点所在边的测线和该激振点与其接收点尾点形成的测线之间的夹角小于45°，测线布置方式选择多样化，具有较强的适用性；当a大于或等于b时，采用小交叉测线布置方式，使之满足上述夹角要求，同时，采用小交叉测线布置方式可大幅度减少现场工作，提升检测效率，并且可将所需检测测区一次性检测完毕。附图说明图1所示为本专利技术实施例提供的一种基于小交叉测线布置方式的弹性波层析扫描检测方法流程图。图2所示为本专利技术实施例提供的待检测混凝土结构的剖面示意图。图3所示为本专利技术实施例提供的全交叉测线布置方式示意图。图4所示为本专利技术实施例提供的部分交叉测线布置方式示意图。图5所示为本专利技术实施例提供的小交叉测线布置方式示意图。图6所示为本专利技术实验例一提供的全交叉测线布置方式示意图。图7所示为本专利技术实验例一提供的P波识别效果示意图。图8所示为本专利技术实验例二提供的桥梁墩柱结构示意图。图9所示为本专利技术实验例二提供的桥梁墩柱剖面小交叉测线布置方式示意图。图10所示为本专利技术实验例二提供的P波识别效果示意图。具体实施方式现在将参考附图来详细描述本专利技术的示例性实施方式。应当理解，附图中示出和描述的实施方式仅仅是示例性的，意在阐释本专利技术的原理和精神，而并非限制本专利技术的范围。本专利技术实施例提供了一种基于小交叉测线布置方式的弹性波层析扫描检测方法，如图1所示，包括以下步骤S1~S7：S1、获取待检测混凝土结构的剖面图。S2、根据剖面图，在待检测混凝土结构对应剖面的相对两条边上设置测点。S3、以相对两条边中一条边上的测点作为激振点，另一条边上的测点作为接收点，在每个接收点和激振点处放置传感器。本专利技术实施例中，激振点与接收点数量相等且一一对应，即每个激振点与其点号相同的接收点形成的测线垂直于测点所在边。S4、获取测点所在边的长度a与垂直于测点所在边的测线长度b，如图2所示。S5、比较a与b的大小，若a小于b则进入步骤S6，否则若a大于或等于b则进入步骤S7。S6、采用全交叉测线布置方式、部分交叉测线布置方式或小交叉测线布置方式对待检测混凝土结构进行弹性波层析扫描，检测其内部缺陷。S7、采用小交叉测线布置方式对待检测混凝土结构进行弹性波层析扫描，检测其内部缺陷。本专利技术实施例中，如图3所示，设存在N个激振点与N个接收点，则全交叉测线布置方式具体为：使每个激振点与所有接收点均形成测线，则测线总数为N2。如图4所示，部分交叉测线布置方式具体为：在测点所在边上划分测区，使得所有测区均满足每个激振点的垂直于测点所在边的测线和该激振点与其接收点尾点形成的测线之间的夹角小于45°。如图5所示，小交叉测线布置方式具体为：设存在N个激振点与N个接收点。针对激振点首点，即第一个接收点，寻找第i1个接收点，使得测线1~1与测线1~i1之间的夹角小于45°。针对激振点尾点，即第N个接收点，寻找第i2个接收点，使得测线N~N与测线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于小交叉测线布置方式的弹性波层析扫描检测方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、获取待检测混凝土结构的剖面图；/nS2、根据剖面图，在待检测混凝土结构对应剖面的相对两条边上设置测点；/nS3、以所述相对两条边中一条边上的测点作为激振点，另一条边上的测点作为接收点，在每个接收点和激振点处放置传感器；/n所述激振点与接收点数量相等且一一对应，即每个激振点与其点号相同的接收点形成的测线垂直于所述测点所在边；/nS4、获取测点所在边的长度

【技术特征摘要】
1.一种基于小交叉测线布置方式的弹性波层析扫描检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、获取待检测混凝土结构的剖面图；
S2、根据剖面图，在待检测混凝土结构对应剖面的相对两条边上设置测点；
S3、以所述相对两条边中一条边上的测点作为激振点，另一条边上的测点作为接收点，在每个接收点和激振点处放置传感器；
所述激振点与接收点数量相等且一一对应，即每个激振点与其点号相同的接收点形成的测线垂直于所述测点所在边；
S4、获取测点所在边的长度a与垂直于测点所在边的测线长度b；
S5、比较a与b的大小，若a小于b则进入步骤S6，否则若a大于或等于b则进入步骤S7；
S6、采用全交叉测线布置方式、部分交叉测线布置方式或小交叉测线布置方式对待检测混凝土结构进行弹性波层析扫描，检测其内部缺陷；
S7、采用小交叉测线布置方式对待检测混凝土结构进行弹性波层析扫描，检测其内部缺陷。


2.根据权利要求1所述的弹性波层析扫描检测方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴佳晔，王强，张远军，黄伯太，吴波涛，贾其松，董戈，
申请(专利权)人：四川升拓检测技术股份有限公司，青海交通职业技术学院，
类型：发明
国别省市：四川;51