[发明专利]一种桥梁桥墩裂纹无损伤检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种桥梁桥墩裂纹无损伤检测装置，属于无损伤检测技术领域。

背景技术

 随着经济的发展和交通运输需求的增长，许多跨江、跨海大桥纷纷建成，而有些桥梁，如长江大桥已经使用多年。桥梁在使用过程中，不断受雨水、风沙等外界环境的侵蚀，以及车辆荷载的影响；随着使用年限的增长，桥梁出现了不同程度的损伤，其中当有裂缝出现后，桥梁的使用寿命会随裂缝的扩展而缩减，使桥梁的安全系数降低，甚至造成事故。因此，桥梁的结构健康安全监控就显得尤为重要。

  申请号为201110232014.2，申请日为2011年8月15日的发明公开了一种桥梁结构裂纹缺陷的图像采集与分析系统，包括裂纹图像采集子系统、裂纹分析与数据库管理子系统及供电与支撑子系统三部分组成，其中图像采集子系统主要由裂纹成像设备(1)、距离传感器(2)、角度传感器(3)及数据传输设备(4)组成；裂纹分析与数据库管理子系统由便携式计算机(5)及自主研发的一套图像处理及数据库管理软件组成；供电与支撑子系统由高能蓄电池(6)、支撑平台(7)组成。该发明具有高效、快速、便捷的特点，广泛应用于桥梁检测领域。

申请号为201310576306.7 ，申请日为2013年11月18日的发明专利申请公开了一种桥梁结构健康监测系统，属于桥梁监测技术领域。该发明提供一种低成本、便捷性好的桥梁结构健康监测系统。该发明包括电源管理电源、数据采集单元、数据处理单元、数据传输单元，其结构要点电源管理电源分别与数据采集单元、数据处理单元、数据传输单元相连，数据采集单元包括压力传感器和加速度传感器，数据处理单元包括AM29F032E芯片、RAMCY62512芯片、MSF43CF14S芯片；数据采集单元、数据处理单元、数据传输单元依次相连。

申请号为201410145554.0 ，申请日为2014年4月11日的发明专利申请公开了一种桥梁实时监测系统，包括核心控制处理模块（7）和与核心控制处理模块（7）联接的环境检测传感器单元（2）、流量检测传感器单元（3）、结构检测传感器单元（4）、抓拍像机（6）、GPS授时单元（1）和无线数据传输单元（5）；该发明将GPS的时间信号引入测量结果，并为传感器和像机的输出数据增加了时间标示码，实现了数据的精确同步，为后续数据处理和分析提供了同步基准。同时根据对结构检测传感器数据的分析和阈值判断，确定目标物体是否为动态变形，并根据信号阈值触发抓拍像机工作，实现了对动态形变的完整监测，确保了对桥梁全面合理的监测，并具有节省数据资源，减小无线数据传输和数据存储备份的压力的效果。

现有技术对桥梁的健康监控大多采取图像采集的方法，而桥梁的桥墩如跨海、跨江大桥的桥墩多浸泡在水中，安装图像采集设备多为不便，且成本较高。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种桥梁桥墩裂纹无损伤检测装置，采用超声检测技术，实时检测桥墩是否出现裂纹以及裂纹的开裂程度，实时预警以便及时采取防护措施，避免出现桥梁坍塌事故。

本发明为解决其技术问题采用如下技术方案：

一种桥梁桥墩裂纹无损伤检测装置，包括设置在每个桥墩处的检测节点、远程监控中心和通信模块，其中远程监控中心与检测节点通过通信模块进行信息传输，所述的检测节点处设置有压电传感器、信号发生器、低频激振器、高频激振器和信号采集系统，所述信号发生器接收到远程监控中心的指令后发出激励信号，并分别通过低频激振器和高频激振器同时输出两路不同频率的简谐激励信号，所述的压电传感器固定在桥墩上并接收到桥墩的振动信号，所述的信号采集系统接收到压电传感器采集的振动信号，并对信号进行分析处理，判断该桥墩处是否有裂纹及裂纹的损伤程度，同时将判断结果传送给远程监控中心。

作为本发明的一种优选技术方案：所述的信号采集系统包括信号采集单元、信号放大单元和信号处理单元。

作为本发明的一种优选技术方案：所述的信号放大单元采用前置放大器。

作为本发明的一种优选技术方案：所述的通信模块为GSM通信模块或3G通信模块。

作为本发明的一种优选技术方案：所述的压电传感器为AD200TT。

作为本发明的一种优选技术方案：所述的远程监控中心包括桥墩预警保护单元。

本发明所述的一种桥梁桥墩裂纹无损伤检测装置，采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

（1） 本装置在每个桥墩处设置检测节点，实时检测桥墩是否出现裂纹以及裂纹的开裂程度， 实现对桥梁的结构健康安全监测。