[发明专利]一种装配式空心板梁桥深铰缝缺陷检测方法及设备

权利要求书

1.一种装配式空心板梁桥深铰缝缺陷检测方法，其特征在于，包括：

在装配式空心板梁底布置测区，在测区内铰缝接缝的两侧分别布置发射换能器和接收换能器；

采集所述发射换能器至接收换能器的超声波实测初至声时T_m；

建立初始慢度模型，对所述初始慢度模型进行正演计算，采用射线追踪技术计算射线路径矩阵R和理论初至声时T_c；

根据所述实测初至声时T_m及理论初至声时T_c判断是否满足设定的收敛条件；

在确定满足设定的收敛条件时，结束计算，输出速度分布及缺陷识别结果；

采集所述发射换能器至接收换能器的超声波实测初至声时T_m，包括：

获取所述发射换能器至接收换能器之间的接收超声波波形，对所述超声波波形信号进行预处理；

对所述超声波波形信号进行预处理，包括：

对所述超声波波形信号进行解析，确定波形数量，根据波形数量将波形信号进行分割，得到若干个子波形信号；

获取每个子波形信号的小波能量密度；

根据快速傅里叶变换对若干个子波形信号进行频谱分析及波形特征提取处理，得到频谱特征及波形特征；

根据频谱特征及波形特征对初始母小波函数进行优化，得到优化母小波函数，根据母小波函数得到对应子波形信号的第一小波系数；将得到的若干个第一小波系数分别进行阈值去噪处理，得到若干个第二小波系数；对所述若干个第二小波系数进行滑动平均滤波处理，得到第三小波系数；

根据所述小波能量密度及第三小波系数进行反小波变换，得到重构波形信号，并对所述重构波形信号进行归一化处理；

还包括：

根据速度分布及缺陷识别结果评价混凝土质量，确定缺陷的位置、分布和性质；

在确定深铰缝内出现混凝土空洞时，将水泥、砂、石、和水进行混合以得到填充所述空洞的混凝土并进行填充；

确定水泥、砂、石、和水的质量份的方法，包括：

根据不同质量份的水泥、砂、石、和水进行混合，在混合时满足预设的搅拌条件及环境温度，记录每次不同的质量份的水泥、砂、石、和水进行混合时，得到混合物的属性信息，在确定所述属性信息在预设属性信息范围内时，记录水泥、砂、石、和水的质量份，得到Q条记录；根据Q条记录形成相应的矩阵A；矩阵A中包括Q行4列；在所述矩阵A的每一行代表一条记录,所述矩阵A的第1列表示水泥的质量份；所述矩阵A的第2列表示砂的质量份，所述矩阵A的第3列表示石的质量份；所述矩阵A的第4列表示水的质量份；

计算矩阵A中每列的质量份的调整量：

其中,F_i为矩阵A的第i列的质量份的调整量；Q为矩阵A的总的行数；a_ij表示矩阵A的第i列第j行的值；a_it表示矩阵A的第i列第t行的值；W为混合时的搅拌速率；ln()为以自然常数e为底的对数，i＝1、2、3、4；j＝1、2、3、……Q；

根据每列的质量份的调整量，计算每列的调整系数：

其中，U_i为矩阵A的第i列的调整系数；lg为以10为底的对数；

根据每列的调整系数，计算得到水泥、砂、石、和水的质量份：

其中，G_i为第i列的质量份。

2.如权利要求1所述的装配式空心板梁桥深铰缝缺陷检测方法，其特征在于，还包括：

在确定不满足设定的收敛条件时，建立声时反演线性方程式；

RδS＝δT

其中，δS是介质慢度的修正量向量；δT＝T_m-T_c为各测点实测初至声时T_m与理论初至声时T_c之差组成的向量；R为射线路径矩阵，其元素表示单元内各射线路径长度；

求解声时反演线性方程式，再逐次迭代反演计算，修正初始慢度模型，获得反演结果，根据反演结果得到修正慢度模型；

对所述修正慢度模型进行正演计算。

3.如权利要求1所述的装配式空心板梁桥深铰缝缺陷检测方法，其特征在于，所述预处理包括信号去噪及信号滤波。