[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

说明书

一种便携式钢筋混凝土结构无损检测设备及应用方法。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。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；测试设备分析过程。

技术领域

本发明涉及结构无损检测领域。

技术背景

近几十年来，钢筋混凝土结构已被广泛应用于各种基础设施、民用建筑、国防工程。随着结构的长期服役，存在材料老化、持荷过载等问题，可能会导致结构局部受损，产生安全隐患。因此，定期检测钢筋混凝土结构的健康状态十分重要。

目前大部分常用的检测技术，如回弹法、雷达法、超声法，存在设备笨重昂贵、操作繁琐低效等问题，且部分属于有损检测，难以广泛应用。因此，亟需开发高效、便捷、无损的新型钢筋混凝土结构损伤检测技术。

发明内容

为了检测钢筋混凝土结构内部存在的缺陷，本发明研发一种便携式钢筋混凝土结构无损检测设备及公开应用方法。

技术方案

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、传感模块、通信模块、第一旋转手柄和第二旋转手柄、“L”型可伸缩金属管、插座；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。

进一步的，该设备总体上呈“电话手柄”形状。

进一步的，传感模块与通信模块之间用两根“L”型可伸缩金属管相连。

进一步的，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。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。

进一步的，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，由此可根据实际检测结构的尺寸设置所需的模块间距，提高设备实用性。

进一步的，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。

进一步的，所述金属管可起到在信号传输过程中屏蔽噪声干扰的作用。

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，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，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插到通信模块的插座上，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