[发明专利]便携式墙体空鼓自动检测仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种墙体空鼓检测设备，尤其是涉及一种便携式墙体空鼓自动检测仪。

背景技术

建筑墙体中空鼓的存在将造成墙面/饰面与主墙体的粘合失效，严重影响墙体整体强度以及地面装修和饰面施工的质量，导致渗漏，甚至造成墙面/饰面瓷砖的脱落。因此，空鼓的检测是商品房质量检测与维护的重要环节(1、《建筑地面工程施工质量验收规范》(GB50209-2002)，建设部；2、《建筑装饰装修工程质量验收规范》(GB50210-2001)，建设部)，但由于目前检测墙体空鼓的主要方法普遍采用人工敲击法，因此存在主观随意性大和准确率低等问题(3、王庆泰，防止外墙镶贴面砖空鼓脱落的措施，施工技术，1995(1)，37；4、陆凯安，釉面砖饰面层空鼓与脱落的原因及防治，新型建筑材料，1999(12)，24-25)。

发明内容

本发明的目的在于针对现有检测墙体空鼓主要依靠人工敲击，缺乏检测设备等问题，提供一种准确性高、结构简单、使用方便、成本低的便携式墙体空鼓自动检测仪。

本发明的技术方案是利用敲击声信号进行空鼓自动检测。

本发明设有自动敲击装置、麦克风、信号处理电路、按键输入电路、单片机、结果输出电路和电源，自动敲击装置设有敲击头、电磁铁、继电器，敲击头连杆套入电磁铁铁芯，电磁铁两端分别与继电器和电源一端连接，电源另一端接继电器，信号处理电路输入端接麦克风的音频信号输出端，信号处理电路输出端接单片机的脉冲宽度检测信号输入端，按键输入电路输出端接单片机输入端口，结果输出电路的输入端接单片机的脉冲宽度检测结果输出端。单片机的敲击头敲击控制信号输出端接继电器。

信号处理电路可设有放大电路、带通滤波电路、包络检波电路和门限比较电路，放大电路输入端接麦克风的音频信号输出端，放大电路输出端经带通滤波电路接包络检波电路输入端，包络检波电路输出端接门限比较电路输入端，门限比较电路输出端接单片机的脉冲宽度检测信号输入端。

自动敲击装置上设有麦克风固定支架，用于固定麦克风。

本发明的空鼓检测原理是：敲击过程中激发的敲击声信号包含了敲击头和被敲击墙体振动发出的声音，墙体空鼓的存在将改变敲击声中不同部分的能量分布。对健康墙体，敲击能量绝大部分转化为敲击头的自由振动，产生强烈的以敲击头固有频率为中心频率的窄带信号；而被敲击墙体振动仅产生微弱的声音。对空鼓墙体，绝大部分敲击能量转化为空鼓墙体的弯曲模式振动，产生强烈的宽带声信号，敲击头自由振动产生的窄带声信号微弱。因此，本发明通过检测敲击声信号中具有窄带特性的敲击头自由振动信号的强度来判断墙体是否存在空鼓。

自动敲击装置的核心是单片机通过继电器控制电磁铁推动一个敲击头(例如钢球)，敲击装置为声信号处理提供重复性好、稳定的敲击声源。信号处理电路是本发明的关键，其特点在于采用简单可靠的电路设计进行声信号的特征提取，检测敲击过程中敲击头产生的自由振动信号的强度，具体工作原理为：固定在自动敲击装置上的有线麦克风采集敲击声信号，经过放大、带通滤波(滤波器中心频率设在敲击小球振动的固有频率上)后进行包络检波、门限检测(门限检测所得脉冲的宽度代表了敲击声信号中小球自由振动的强度)，门限检测的输出送入单片机进行脉宽检测，根据宽度检测结果判断是否存在空鼓并输出检测结果。因此本发明具有以下突出的优点：

1.自动检测，无需依赖操作者的主观判断；

2.结构简单、成本低；

3.便携式，使用方便、可靠。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

图2为本发明实施例的电磁铁与敲击头的结构示意图。

图3为图2的左视图。

图4为本发明实施例的电磁铁与敲击头的内部结构示意图。

图5为本发明实施例的自动敲击装置、麦克风固定支架和麦克风的结构示意图。

图6为本发明实施例的放大电路和带通滤波电路组成原理图。

图7为本发明实施例的包络检波电路组成原理图。

图8为本发明实施例的单片机脉宽检测电路和按键输入、报警输出电路组成原理图。

具体实施方式