[发明专利]PCCP钢丝断丝探测方法

说明书

技术领域

本发明涉及混凝土领域，尤其涉及一种PCCP钢丝断丝探测方法。

背景技术

PCCP管(Prestressed Concrete Cylinder Pipe)是带钢筒的预应力混凝土管的简称，是目前国际上使用广泛的大口径、耐高压管材，由嵌埋薄钢筒的管芯、缠在管芯外的预应力钢丝(直径)和钢丝外的水泥砂浆保护层组成，如图1所示。管子的两端分别焊有钢制的承口圈和插口圈，管子的柔性接头采用滑动胶圈密封。在工作状态下，嵌埋在管壁中的薄钢筒具有抗渗功能，缠绕在管芯外的预应力钢丝及管芯的混凝土壁承受管材的内水压力及外荷载，因此PCCP管是一种将钢管与普通预应力混凝土管的优点相结合的管种。

远场涡流变压器耦合(RFECTC)技术采用内探头方式检测金属管材，此技术的特点在于既能检查黑色金属材料，又能检查有色金属材料，并且对内部的或外部的异常情况具有相同的灵敏度。采用单探头就能探测凹坑、裂纹和管壁的整体减薄。

采用一个激励线圈在管壁内以低的磁化水平感应出周向的涡流,与较常规的涡流检测不同，该技术将检测线圈沿着管道放置在距激励线圈2～3倍管径处，检测器信号相对于激励线圈的相位通常被用作管壁特性的度量。

由频率相当低的正弦信号所驱动的激励线圈，在管道中产生的内部电磁场，能在激励线圈的两边分成三个性质不同的区域，这些区域被称为直接耦合区、过渡区和远场区，如图1所示，远场涡流变压器耦合技术原理示意图。

尽管多少受到管道存在的影响，直接耦合区主要是来自激励线圈直接对准的耦合，起一个简单的变压器的作用。直接激励的强度在激励线圈的附近是很大的，但随距激励线圈的距离增加而迅速衰减，大多数的涡流仪器工作在此直接激励区或近场区。

由于PCCP管钢筒壁的衰减，接收线圈感应出的远场涡流信号是极其微弱的，系统本身的噪声、试验平台抖动引入的噪声甚至外界的电磁干扰噪声都可能比检测信号大多个数量级，有用信号可能全部淹没于噪声之中，因此如何在强噪声当中提取出所需的远场涡流信号是关系系统正常工作的一项关键技术。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何在强噪声当中提取出所需的远场涡流信号。

为了解决这一技术问题，本发明提供了一种PCCP钢丝断丝探测方法，包括如下步骤：

S1：检测车通过自动或手动控制行进，行进期间：

通过一个测量装置记录和检测位移变化情况；

一个发射探头不间断接收主机生成的交流信号，发射相应的电磁波信号，从而在PCCP管壁上感应出涡流信号；

同时，所述主机将所述交流信号上传至一主控计算机；

一个接收探头不间断地响应该涡流信号生成电压信号；

S2：当检测到检测车未达到预设位置时，重复步骤S1；

当检测到检测车到达预设位置时，停止行进，一数据采集卡被触发，该数据采集卡采集所述接收探头中的电压信号，并上传至所述主控计算机中，以供显示、存储和故障判断；

S3：检测车自动或手动控制重新开始行进，重复步骤S1和S2，直至完成所需管段的探测；

所述交流信号包括同步参考交流信号和测试交流信号，所述电压信号包括同步参考电压信号和测试电压信号，所述同步参考交流信号与所述同步参考电压信号匹配，所述测试交流信号与所述测试电压信号匹配；

在所述步骤S2中，所述测试电压信号和同步参考电压信号经所述锁相放大器提取处理后输入到所述数据采集卡。。

所述测量装置为测距轮。

所述预设位置为PCCP的接口位置。

在所述步骤S1中，所述测试交流信号经一个功率放大器放大后输入到所述发射探头。

在所述步骤S2中，所述测试电压信号和同步参考电压信号依次经一低噪声放大器和所述锁相放大器后输出至所述数据采集卡。

本发明对采集信号的触发过程和采集过程都做了改进，在采集过程中，利用锁相放大器可实现微弱信号检测，它利用和被测信号有相同频率和相位关系的参考信号作为比较基准，只对被测信号本身和那些与参考信号同频(或者倍频)、同相的噪声分量有响应。因此，能大幅度抑制无用噪声，改善检测信噪比。在触发过程中，本发明将数据采集卡与一测量装置联系起来，将数据的采集与系统的位置变化联系起来，从而使得检测效果更佳。

附图说明

图1是现有技术中远场涡流变压器耦合技术原理示意图

图2是本发明一实施例中PCCP钢丝断丝检测系统的连接示意图；