[发明专利]多管道超声无损检测及三维建模定位坏点的自动检测系统及方法

说明书

本发明公开了一种多管道超声无损检测及三维建模定位坏点的自动检测系统及方法，包括高压脉冲发射模块、信号处理模块、探头升降系统、超声波探头、深度计数器、主机；每个超声探头均包含超声波发射换能器和接收换能器；超声波探头后接缆线，将缆线固定在缆线槽上，在缆线槽上加装光电计数器，缆线通过光电计数器。在缆线上涂有间隔0.5cm的黑白涂料和光电计数器组合构成深度计数器，并且深度计数器与主机相连接；探头升降系统由主机根据深度计数器的信息通过步进电机控制超声探头升降。本发明通过计算和对桩基的预测量得到的相对标准数据和检测数据进行实时对比，节省了检测时间。

技术领域

本发明涉及基桩超声无损检测，特别是关于超声无损检测系统及多孔超声三维定位坏点的检测方法。

背景技术

超声波基桩无损检测系统主要是通过声波在不同的介质下传播速度、幅值、频率等声学参数来判断基桩完整性。目前现有的检测方法：通过桩基的声测管利用超声波发射和接收换能器发射和接收声波数据，只能在一个剖面上确定缺陷的位置，无法具体的去确定缺陷在基桩中的具体三维位置。

目前已有的超声波无损检测系统需要人工来控制探头的升降，而且还需要将整个基桩的数据传输到PC机上分析桩基的缺陷，自动化程度低，数据处理繁琐。

发明内容

本发明要解决的技术问题针对现有技术中不能确定桩基中缺陷的具体的三维位置和自动化程度低等缺陷，确定坏点的精度不够等问题提供一种多管道超声无损检测系统及三维建模定位坏点的自动检测系统。

本发明解决其技术问题采用的技术方案：

一种多管道超声无损检测及三维建模定位坏点的自动检测系统,包括高压脉冲发射模块、信号处理模块、探头升降系统、超声探头、深度计数器、主机；

所述信号处理模块、探头升降系统、深度计数器均与主机互连；同时，主机和高压脉冲发射模块单向发送控制信息；多个超声探头均是由超声波换能器组成，超声波换能器分别与高压脉冲发射模块和信号处理模块连接，通过主机控制决定超声探头的发射和接收；

所述探头升降系统包含缆线、步进电机、导线槽，根据主机指令使步进电机通过缆线带动超声探头升降，缆线置于导线槽中，每个导线槽上都装有深度计数器，深度计数器通过导线连接超声探头；主机通过深度计数器对高电平的计数确定超声探头在基桩中的Z轴的坐标；

通过人工测量基桩表面的基桩半径、各个声测管在基桩具体位置，将测量数据输入主机，主机确定基桩平面X，通过超声探头从管道的顶部下降到底部来确定基桩中的Z轴位置，主机建立基桩的三维立体模型。

进一步，所述深度计数器由红外光电计数器和涂有间隔的黑白涂料的缆线组成，利用黑白条纹对红外线的不同反射能力把不同光强转换为电流信号，最后通过电阻转换为可供主机识别的高低电平，当遇到黑线反射的红外线很弱，则输出高电平；当遇到白线反射的红外线很强，则输出低电平。

进一步，主机建立基桩的三维模型，通过坏点信息和各个超声探头的位置关系来确定坏点在桩基中的位置并且在基桩的模型中标记出来。

进一步，主机为基于STM32芯片的嵌入式系统。

进一步，所述信号处理模块包括依次相连的限幅电路、放大电路、滤波电路、可变增益放大电路、模数转换电路。

进一步，超声探头为收发一体式；四通道的超声探头探测方式为：

首先超声探头1发射信号，超声探头2、3、4向下移动接收信号，主机一边控制超声探头向下移动一边实时对比桩基数据和相对标准数据，直到坏点信号消失；