[发明专利]一种桥梁缆索钢丝损伤的超声导波检测方法及系统

权利要求书

1.一种桥梁缆索钢丝损伤的超声导波检测方法，其特征在于：

在被检缆索(2)钢丝端部设置压电探头(1)，通过超声脉冲发射装置(6)向压电探头(1)发射激励信号，在钢丝中激发超声导波；

在被检缆索(2)表面设置电磁超声接收装置(3)采集超声导波信号；

通过与电磁超声接收装置(3)相连的超声信号处理装置(7)将超声导波信号转换成数字信号并发送至计算机(11)；

通过计算机(11)分析超声信号处理装置(7)发送的超声导波信号，并计算出钢丝损伤位置和损伤深度大小。

2.如权利要求1所述的桥梁缆索钢丝损伤的超声导波检测方法，其特征在于：计算机(11)分析电磁超声接收装置(3)采集的超声导波信号，并计算出钢丝损伤位置的方法为：

设电磁超声接收装置(3)距压电探头(1)的距离为L₀，超声导波信号传播至电磁超声接收装置(3)时间为t₀，钢丝损伤位置距压电探头(1)的距离为L_f，损伤信号传播至电磁超声接收装置(3)的时间为t_f：

计算公式为：L_f＝L₀+(t_f-t₀)v₀/2。

3.如权利要求1所述的桥梁缆索钢丝损伤的超声导波检测方法，其特征在于：计算机(11)分析电磁超声接收装置(3)采集的超声导波信号，并计算出钢丝损伤深度大小的方法为：根据损伤信号的反射系数计算出损伤深度大小。

4.如权利要求1所述的桥梁缆索钢丝损伤的超声导波检测方法，其特征在于：所述计算机(11)还用于向超声脉冲发射装置(6)发送控制命令，使超声脉冲发射装置(6)向压电探头(1)发射激励信号。

5.一种桥梁缆索钢丝损伤的超声导波检测系统，其特征在于，包括：

所述压电探头(1)固定于被检缆索(2)端部，超声脉冲发射装置(6)向其发射激励信号，在钢丝中激发超声导波；

超声脉冲发射装置(6)用于向所述压电探头(1)发射激励信号；

电磁超声接收装置(3)固定于被检缆索(2)表面，接收通过所述被检缆索(2)钢丝传播的超声导波信号并将接收的电磁导波信号发送至超声信号处理装置(7)；

超声信号处理装置(7)用于接收电磁超声接收装置(3)发送的电磁导波信号，将超声导波信号转换成数字信号并发送至计算机(11)；

计算机(11)用于接收并分析超声导波信号，并计算出钢丝损伤位置和损伤深度大小。

6.如权利要求5所述的桥梁缆索钢丝损伤的超声导波检测系统，其特征在于：所述计算机(11)还用于向超声脉冲发射装置(6)发送控制命令，使超声脉冲发射装置(6)向压电探头(1)发射激励信号。

7.如权利要求5所述的桥梁缆索钢丝损伤的超声导波检测系统，其特征在于：所述压电探头(1)包括导电杆(12)、接线片(13)、引线(14)、压电晶片(17)与磁环(18)：所述导电杆(12)一端与超声脉冲发射装置(6)相连，另一端依次通过接线片(13)和引线(14)与压电晶片(17)相连，所述磁环(18)设置于所述压电晶片(17)外周，所述压电晶片(17)通过所述磁环(18)吸附于被检缆索(2)端部。

8.如权利要求7所述的桥梁缆索钢丝损伤的超声导波检测系统，其特征在于：所述压电晶片(17)与被检缆索(2)端部的接触面上还设有氧化铝保护膜(19)。

9.如权利要求7所述的桥梁缆索钢丝损伤的超声导波检测系统，其特征在于：所述压电探头(1)还包括外壳(16)与阻尼块(15)，所述接线片(13)、引线(14)、压电晶片(17)设于所述外壳(16)中，所述阻尼块(15)设于所述压电晶片(17)与所述外壳(16)之间。

10.如权利要求5所述的桥梁缆索钢丝损伤的超声导波检测系统，其特征在于：所述超声信号处理装置(7)包括超声接收模块(8)、信号放大模块(9)和信号处理模块(10)。