[发明专利]一种便携式钢筋混凝土结构无损检测设备及应用方法

权利要求书

1.一种便携式钢筋混凝土结构无损检测设备，其特征是，该设备包括压电陶瓷片(1)、传感模块(2)、通信模块(5)、第一旋转手柄(3)和第二旋转手柄(6)、“L”型可伸缩金属管(4)、插座(7)；所述传感模块为两个，通信模块为一个，“L”型可伸缩金属管为两根。

2.如权利要求1所述的一种便携式钢筋混凝土结构无损检测设备，其特征是，该设备总体上呈“电话手柄”形状。

3.如权利要求1所述的一种便携式钢筋混凝土结构无损检测设备，其特征是，传感模块与通信模块之间用两根“L”型可伸缩金属管相连。

4.如权利要求1所述的一种便携式钢筋混凝土结构无损检测设备，其特征是，在每个传感模块中嵌入两片压电陶瓷片，用于以后激发和接收探测信号。

5.如权利要求1所述一种便携式钢筋混凝土结构无损检测设备，其特征是，采用的压电陶瓷片尺寸为8×8×2mm，在其表面涂上一层环氧树脂胶。

6.如权利要求1所述一种便携式钢筋混凝土结构无损检测设备，其特征是，传感模块上的手柄用于调节金属管在y方向上的长度，通信模块上的手柄用于调节金属管在x方向上的长度。

7.如权利要求1所述的一种便携式钢筋混凝土结构无损检测设备，其特征是，传感模块中压电陶瓷片的导线通过金属管汇集到通信模块中，并在通信模块上安装一个插座，将四根导线焊接在插座上，便可由外部设备控制传感模块。

8.一种便携式钢筋混凝土结构无损检测设备应用方法,其特征是：

首先测量出柱子在x方向上的长度，通过调节通信模块上的第二旋转手柄(6)，使得两个传感模块的净距恰好为所测量的长度，并夹在柱子上；

然后调节传感模块上的第一旋转手柄(3)，让传感模块沿着柱子的y向移动并停在所需检测的位置进行信号探伤；

信号探伤的过程为：将连接测试设备的插头(10)插到通信模块的插座上(7)，控制其中一个传感模块中的压电陶瓷片激发探测信号，信号激发后沿着柱子传播，信号遇到损伤缺陷时会发生散射，并且部分能量会被吸收，进而以更小的幅值继续向前传播，到达另一个传感模块后由内部的两个压电陶瓷片接收，该接收到的信号回传到通信模块的插座上进而输出到测试设备中；

测试设备分析过程：将两个压电陶瓷片接收到的信号分别表示为Y₁(t)和Y₂(t)，采用小波包基函数将其进行三层分解，得到8个不同频段的信号；

然后计算分解后各个频段上信号的能量，分别表示为

利用事先在钢筋混凝土柱无损伤的状况下测量的信号作为基准，按照同样的方法获取两个压电陶瓷片的能量，分别表示为

利用两组计算出的能量，按照式(3)构建损伤因子，

该损伤因子的值分布在0到1之间，当计算出的损伤因子为0，说明此时钢筋混凝土柱没有损伤；损伤因子越接近1，说明钢筋混凝土柱的损伤越严重。