[发明专利]集装箱空箱的检测方法、系统及检测仪

说明书

本发明涉及一种集装箱空箱的检测方法、系统及检测仪，包括：声波产生步骤：通过激励仪在箱外激励集装箱箱体的底梁，使集装箱箱体振动产生声波；声波采集步骤：通过声波采集传感器接触集装箱箱体的外表面，采集集装箱内部产生的声波；声波分析步骤：根据采集到的声波搭建集装箱内部声场模态，与预设的空箱声场模态进行对比，若相同则判断为空箱，反之则判断为集装箱内部有物体。利用集装箱检测仪通过上述步骤可以实现自动化检测，减少人力投入，降低运营成本；通过对比实测的集装箱内部声场模态与预设的声场模态，可以准确判断空箱和夹层的情况，提高了检测的准确性。

技术领域

本发明涉及集装箱箱体检测技术领域，尤其涉及一种集装箱空箱的检测方法、系统及检测仪。

背景技术

当车辆进出港口时，需要对集装箱进行相关检查(集装箱内部是否有物体)。现有的集装箱空箱检测方法都是采用人工检查，由于港口进出车辆较多，需要安排大量的人力进行检查，导致运营成本较高；集装箱在检查的过程中需要开、关箱门，导致检查效率低，而且排队待检的车辆需要占用大量的场地，容易造成通道堵塞；当集装箱内部藏有夹层时，通过人工检查难以发现；另外，针对不同的车辆，有不同的规范程度和检查标准，人工检查难免有所不足，而且人工检查存在一定的人为因素(徇私舞弊)，影响检查的准确性，如果涉及国家的安全和利益，则后果不堪设想。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动化的集装箱空箱的检测方法、系统及检测仪。

为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：

一种集装箱空箱的检测方法，包括：声波产生步骤：通过激励仪在箱外激励集装箱箱体的底梁，使集装箱箱体振动，振动后的集装箱内部会产生声波；声波采集步骤：通过声波采集传感器接触集装箱箱体的外表面，采集集装箱内部产生的声波；声波分析步骤：根据采集到的声波搭建集装箱内部声场模态，与预设的空箱声场模态进行对比，若相同则判断为空箱，反之则判断为集装箱内部有物体。

其中，所述声波分析步骤包括：夹层判断子步骤：当集装箱内部有物体时，继续判断集装箱内部声场模态与预设的带夹层声场模态是否相同，若相同则判断为集装箱内部有夹层，反之则判断为集装箱内部无夹层。

其中，所述夹层判断子步骤之前还包括：集装箱内部声场模态搭建子步骤：集装箱内部声场模态获得子步骤：通过有限元法将声场空间离散化，并联立振动方程和车身壁板振动方程，得到如下声场模态分析方程：

其中，K_SS,C_SS,M_SS分别为集装箱壁板的刚度、阻尼、车身壁板结构质量的矩阵，K_aa,C_aa,M_aa分别为车内声场的刚度、阻尼、车内声场的等效质量，为结构动态位移函数，为声压函数；

B＝LN^T；

其中，上标e表示单元矩阵，L、N、S分别为散度、压力形函数矩阵和噪声与结构的接触边界面积，∫d()代表积分，v₀l为积分下限，上标T代表转置矩阵，β是声阻抗率，c₀为空气中声传播速度，B为散度和压力形函数矩阵的乘积。

本发明提供的另一种方案为：

一种集装箱空箱的检测系统，包括：声波产生模块：通过激励仪在箱外激励集装箱箱体的底梁，使集装箱箱体振动，振动后的集装箱内部会产生声波；声波采集模块：通过声波采集传感器接触集装箱箱体的外表面，采集集装箱内部产生的声波；声波分析模块：根据采集到的声波搭建集装箱内部声场模态，与预设的空箱声场模态进行对比，若相同则判断为空箱，反之则判断为集装箱内部有物体。