[发明专利]结构面板下脱空的瞬态冲击法检测装置及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种结构面板下脱空的检测装置及检测方法，特别涉及一种结构面板下脱空的瞬态冲击法检测装置及检测方法。

背景技术

结构面板下脱空是由于先天的面板和基层间分离或后天面层塑性弯沉恢复后而形成的。如混凝土路面板下脱空出现后，由于道路养护和环境原因，脱空区域会随着使用周期的延长而逐渐发展。由于脱空的存在，致使车辆载荷在路面板体内产生最大弯拉应力的荷载发生了变化，产生最大弯拉应力值随脱空区的范围扩大而急剧增大，而随着脱空区域面积的增大，道路的传荷能力下降很快，如果不早期发现和治理，就会使路面板早期断裂，降低路面板的的使用寿命，同时，也增加了行驶车辆的危险性，降低了舒适性。再如其它结构，如墙体脱空也存在类似的问题。

为解决结构面板下脱空早期发现的问题，申请号为200710027724.5的专利申请公开了声振法水泥路面面板底托空检测方法及检测仪，通过定向声音传感器获得敲击路面板的声音信号，经过计算机分析后得到是否脱空的结论；这种方法虽然能在一定程度上早期发现路面下基层脱空，但是受到外界干扰比较明显，当外界噪音较大时，则影响检测的准确性；同时，敲击路面本身产生声音，也会使检测结果产生误差，此外，由于敲击利用重力，因此，此方法无法检测墙体等垂直面的脱空现象。

因此，需要一种结构面板下脱空的瞬态冲击法检测装置，能够排除外界噪声对检测结果的干扰，操作简单方便，能够快速准确的得到检测结果，为早期发现和治理结构面板下脱空提供准确依据。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种结构面板下脱空的瞬态冲击法检测装置及检测方法，能够排除外界噪声对检测结果的干扰，操作简单方便，能够快速准确的得到检测结果，为早期发现和治理结构面板下脱空提供准确依据，装置结构简单，成本低。

本发明的结构面板下脱空的瞬态冲击法检测装置，包括激振装置、加速度传感器、信号放大器、数据采集仪和计算机，所述加速度传感器设置在待检测结构面板上，在待检测结构面板受激振装置激振时，保证加速度传感器与待检测结构面板同步振动；加速度传感器的振动响应信号输出端依次通过信号放大器和数据采集仪输入计算机。

进一步，所述激振装置设置力传感器，所述力传感器的信号输出端依次通过压力信号放大器和数据采集仪输入计算机；

进一步，所述激振装置为激励力定量化的激励器，包括支架、外壳、拉杆、导向杆和锤头，所述外壳设置在支架上，外壳设置有上端盖和下端盖，所述导向杆以可上下移动的方式设置在外壳内，拉杆穿过上端盖与导向杆上端固定连接，锤头穿过下端盖与导向杆下端固定连接；导向杆上端和上端盖之间设置施力弹簧，导向杆下端与下端盖之间设置回力弹簧；所述力传感器设置在锤头下端；

进一步，所述加速度传感器紧贴在待检测结构面板上；

进一步，所述锤头下端设置有锤头垫，所述力传感器设置在锤头垫与锤头下端之间。

本发明还公开了一种利用结构面板下脱空的瞬态冲击法检测装置检测结构面板下脱空的方法，包括以下步骤：

a.将加速度传感器紧贴在待检测结构面板上，利用激振装置敲击待检测结构面板，测得密实结构面板固有频率或/和振幅，并将固有频率或/和振幅数值储存至计算机；

b.在待检测结构面板选定检测范围并设置至少一个检测点，将检测点上设置加速度传感器，利用激振装置瞬间冲击待检测结构面板，测得检测点振动频率或/和振幅，并与固有频率或/和振幅比较。

进一步，步骤a中，所述激振装置为激励力定量化的激励器，调整激励力定量化的激励器的施力弹簧和回力弹簧的刚度，使施力弹簧最大弹力情况下锤头对检测点只冲击一次；

进一步，步骤b中，所述检测点在结构面板上均匀分布；

进一步，激振装置设置力传感器，步骤a和步骤b中，在瞬间冲击待检测结构面板的同时，利用力传感器测得冲击力数值，使冲击力定量化；

进一步，步骤a和步骤b中，所述加速度传感器采用紧贴的方式设置在待检测结构面板上。