[发明专利]一种剪力墙水平接缝缺陷快速定量化超声检测装置及方法

说明书

本发明公开了一种剪力墙水平接缝缺陷快速定量化超声检测装置及方法，该方法包括：(S1)对超声波在剪力墙水平接缝的传播速度进行标定；(S2)进行大范围快速超声波检测，采用B扫描成像算法获取待检测的剪力墙水平接缝的B扫描图像，并根据B扫描图像判断待检测的剪力墙水平接缝是否具有异常区域；(S3)若待检测的剪力墙水平接缝存在异常区域，则采用C扫描成像算法获取异常区域的C扫描图像，并根据C扫描图像确定缺陷的量化信息；步骤(S3)中，超声波发射模块以及超声波接收显示模块分别置于剪力墙的两侧，二者通过蓝牙信号进行同步。利用蓝牙技术进行信号同步，实现了发射和接收模块相分离，降低了现场检测工作量，可应用于大面积预制剪力墙的检测。

技术领域

本发明涉及建筑无损检测技术领域，尤其涉及一种剪力墙水平接缝缺陷快速定量化超声检测装置及方法。

背景技术

近年来，装配式混凝土结构得到了大力推广，预制剪力墙结构是其中主推的一种形式。与现浇混凝土结构不同，预制剪力墙底部存在水平接缝，一般用水泥基灌浆料填实，宽度较小(一般为20mm)。预制剪力墙底部水平接缝中没有箍筋，灌浆料是纵筋的主要约束，且接缝处位于每一楼层的最大地震剪力位置，接缝是装配整体式混凝土结构的关键受力部位。受施工环境和人为因素的影响，接缝中通常存在灌浆料不密实或孔洞等缺陷，可造成接缝承载能力下降，甚至对结构的整体受力性能产生不利影响。

针对预制剪力墙底部水平接缝质量检测，并考虑接缝狭长的特征，发明专利《一种预制剪力墙底部水平接缝灌浆缺陷的检测方法》(专利号：ZL201710546923.0)介绍了一种基于小直径、高频率换能器的超声检测方法，通过在整条水平接缝上设置测点来确定接缝中存在的缺陷及其大小，但该方法全部采用对测的方式，测点多、工作量大、检测效率低。为了提高检测效率，发明专利《水平接缝施工质量快速检测方法》(申请号：CN201811465965)介绍了一种基于干耦合换能器的同侧检测方法，利用内嵌软件自动计算超声波传播速度，可在现场快速确定缺陷位置，但该方法无法实现缺陷面积的定量化。同时，常规超声检测仪器为超声波发射、信号同步、超声波接收和数据存储一体化设计，发射和接收探头使用探头线与仪器进行连接，现场操作不方便，特别是对测法检测时在现场难以实现。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种预制剪力墙水平接缝质量快速定量化超声检测装置及方法，利用分离式检测装置，先采用同侧B扫描成像快速确定缺陷疑似区域，再采用异侧C扫描成像定量化缺陷面积，实现接缝质量的快速精细化检测。

为实现上述目的本发明提供了一种剪力墙水平接缝缺陷快速定量化超声检测方法，其包括：

(S1)对超声波在剪力墙水平接缝的传播速度进行标定；

(S2)进行大范围快速超声波检测，采用B扫描成像算法获取待检测的剪力墙水平接缝的B扫描图像，并根据B扫描图像判断待检测的剪力墙水平接缝是否具有异常区域；

(S3)若待检测的剪力墙水平接缝存在异常区域，则采用C扫描成像算法获取异常区域的C扫描图像，并根据C扫描图像确定缺陷的量化信息；

采用C扫描成像算法对异常区域进行探测的过程中，超声波发射模块以及超声波接收显示模块分别置于剪力墙的两侧，二者通过蓝牙信号进行同步，信号延迟为固定延迟，软件处理时进行补偿。

本发明的进一步改进在于，步骤(S1)具体包括：

(S11)开启超声波发射模块和超声波接收显示模块的电源，添加耦合剂，将发射探头和接收探头置于对应的测点，利用激发单元使得发射探头在水平接缝中激励超声纵波；同步单元驱动发射探头发射超声波的同时，驱动蓝牙发射单元发出同步信号；

(S12)超声波接收显示模块中接收探头接收超声波信号，同时蓝牙接收单元接收同步信号，A/D转换器将模拟信号转换为数字信号，并传输至数据采集与处理单元；