CN107505402B - 一种应用于桩基质量检测的超声波传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种应用于桩基质量检测的超声波传感器，包括第一密封堵头、第一绝缘座、第一电极、第一套筒、第二电极、第二绝缘座、第二套筒、陶瓷环、中心管、固定座和第二密封堵头，所述第一绝缘座固定设置在所述第一密封堵头的内腔中，所述第一电极能够拆卸的固定设置在所述第一绝缘座上，所述第一密封堵头的底端外壁能够拆卸的密封配合所述第一套筒，所述第二绝缘座固定设置在所述第一套筒的内腔中，所述第二电极能够拆卸的固定设置在所述第二绝缘座上。本发明所述超声波传感器，在超声波传感器的外界受到一定的冲击时，其中脆弱部分的压电陶瓷不会被损坏，同时，也能够兼顾信号完整性，使声波信号在通过保护壳时衰减降到最低。
Description
技术领域
本发明涉及桩基质量检测设备技术领域，具体涉及一种应用于桩基质量检测的超声波传感器。
背景技术
利用跨孔超声波测量桩基质量的时候，需要将超声波传感器放入到灌注桩的金属声测管中，超声波传感器采用的是陶瓷烧结技术，其本体很脆，遇到强烈震动或是冲击的时候极易受损。首先，由于声测管在制作工程中会产生变形，或是有尖锐的焊渣留在管壁，所以在测试上提传感器的过程中可能会受到硬性冲击；其次，由于施工工地环境复杂，且在从一个工作地点提出传感器到下一个工作地点的过程中，经常会遇到坚硬物体撞击和磕碰。因此，超声波传感器使用时间短，易损坏是业内一直以来无法解决的问题。
例如，中国实用新型专利申请号为201120135075.2的专利文献公开了一种用于桩基超声波检测的超声波传感器，其特征在于，包括压电晶体换能器、前置处理电路和连接电缆，其中，所述前置处理电路包括前置放大电路和带通滤波电路，其中，所述前置放大电路和所述带通滤波电路连接；所述压电晶体换能器的输出端与所述前置放大电路的输入端连接；所述带通滤波电路的输出端与所述连接电缆连接；所述压电晶体换能器输出的超声波信号通过所述前置放大电路放大，并所述前置放大电路将放大后的超声波信号传输至所述带通滤波电路；所述带通滤波电路，对该放大后的超声波信号进行带通滤波，并将带通滤波后的超声波信号传送至所述连接电缆。
现有技术中的用于桩基超声波检测的超声波传感器在实际的使用过程中即存在如上技术问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种应用于桩基质量检测的超声波传感器，在超声波传感器的外界受到一定的冲击时，其中脆弱部分的压电陶瓷不会被损坏，同时，也能够兼顾信号完整性，使声波信号在通过保护壳时衰减降到最低。
本发明提供一种应用于桩基质量检测的超声波传感器，包括第一密封堵头、第一绝缘座、第一电极、第一套筒、第二电极、第二绝缘座、第二套筒、陶瓷环、中心管、固定座和第二密封堵头，所述第一绝缘座固定设置在所述第一密封堵头的内腔中，所述第一电极能够拆卸的固定设置在所述第一绝缘座上，所述第一密封堵头的底端外壁能够拆卸的密封配合所述第一套筒，所述第二绝缘座固定设置在所述第一套筒的内腔中，所述第二电极能够拆卸的固定设置在所述第二绝缘座上，所述第一套筒的底端外壁密封连接于所述第二套筒的顶端内壁，所述第二密封堵头密封连接于所述第二套筒的底端内壁，所述陶瓷环通过所述固定座固定设置在所述第二套筒中，所述固定座的一端固定设置在所述第一套筒上，所述固定座的另一端固定设置在所述第二密封堵头上，所述陶瓷环与所述第二套筒同轴设置，所述陶瓷环与所述第二套筒之间存有间隙，所述中心管的顶端固定设置在所述第一套筒上，所述中心管的底端固定设置在所述第二密封堵头的顶端，所述中心管与所述第二套筒同轴设置，其中，所述第一电极连接于所述第二电极。
进一步地，所述第一电极通过香蕉插头连接于所述第二电极。
进一步地，所述第一绝缘座通过第一卡簧固定设置在所述第一密封堵头的内腔中，所述第二绝缘座通过第二卡簧固定设置在所述第一套筒的内腔中。
进一步地，所述陶瓷环与所述第二套筒之间的间隙中还填充有硅油。
进一步地，所述陶瓷环的外侧表面还包覆有玻璃钢。
进一步地，所述第一密封堵头还包括密封螺丝，所述密封螺丝密封配合于所述第一密封堵头顶端的开口。
进一步地，所述第一密封堵头的底端外壁上还开设有密封槽，其中，O形圈设置在密封槽中，所述第一密封堵头通过所述O形圈密封配合于所述第一套筒。
进一步地，所述超声波传感器还包括第一定位螺栓和第二定位螺栓，所述第一套筒通过第一定位螺栓固定连接于所述第二套筒，所述第二密封堵头通过所述第二定位螺栓固定连接于所述第二套筒。
进一步地，所述超声波传感器还包括第一螺丝和第二螺丝，所述第一螺丝和所述第二螺丝均用于固定导线。
进一步地，所述超声波传感器还包括用于平衡外界压力的胶囊装置，所述胶囊装置设置在所述第二密封堵头上。
与现有技术相比，本发明的优越效果在于：
本发明所述的应用于桩基质量检测的超声波传感器，在超声波传感器的外界受到一定的冲击时，其中脆弱部分的压电陶瓷不会被损坏。同时，在设计抗震缓冲外壳的时候，也能够兼顾信号完整性，使声波信号在通过保护壳时衰减降到最低；所述超声波传感器为分体式设计，具备可拆卸可便携性。
附图说明
图1为本发明所述的应用于桩基质量检测的超声波传感器的剖面示意图；
图2为本发明所述的超声波传感器的信号采样图；
图3为本发明所述的现有的超声波传感器的信号采样图。
附图标记如下：
1-第一密封堵头、2-第一绝缘座、3-第一电极、4-第一套筒、5-第二电极、6-第二绝缘座、7-第二套筒、8-陶瓷环、9-中心管、10-固定座、11-第二密封堵头、12-香蕉插头、13-第一卡簧、14-第二卡簧、15-密封螺丝、16-密封槽、17-O形圈、18-第一定位螺栓、19-第二定位螺栓、20-第一螺丝、21-第二螺丝、22-胶囊装置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明具体实施方式作进一步详细说明。
实施例1
如附图1所示，一种应用于桩基质量检测的超声波传感器，包括第一密封堵头1、第一绝缘座2、第一电极3、第一套筒4、第二电极5、第二绝缘座6、第二套筒7、陶瓷环8、中心管9、固定座10和第二密封堵头11，所述第一绝缘座2固定设置在所述第一密封堵头1的内腔中，所述第一电极3能够拆卸的固定设置在所述第一绝缘座2上，所述第一密封堵头1的底端外壁能够拆卸的密封配合所述第一套筒4，所述第二绝缘座6固定设置在所述第一套筒4的内腔中，所述第二电极5能够拆卸的固定设置在所述第二绝缘座6上，所述第一套筒4的底端外壁密封连接于所述第二套筒7的顶端内壁，所述第二密封堵头11密封连接于所述第二套筒7的底端内壁，所述陶瓷环8通过所述固定座10固定设置在所述第二套筒7中，所述固定座10的一端固定设置在所述第一套筒4上，所述固定座10的另一端固定设置在所述第二密封堵头11上，所述陶瓷环8与所述第二套筒7同轴设置，所述陶瓷环8与所述第二套筒7之间存有间隙，所述中心管9的顶端固定设置在所述第一套筒4上，所述中心管9的底端固定设置在所述第二密封堵头11的顶端，所述中心管9与所述第二套筒7同轴设置，其中，所述第一电极3连接于所述第二电极5。
所述第一电极3通过香蕉插头12连接于所述第二电极5。
所述第一绝缘座2通过第一卡簧13固定设置在所述第一密封堵头1的内腔中，所述第二绝缘座6通过第二卡簧14固定设置在所述第一套筒4的内腔中。
所述陶瓷环8与所述第二套筒7之间的间隙中还填充有硅油。
所述陶瓷环8的外侧表面还包覆有玻璃钢。
所述第一密封堵头1还包括密封螺丝15，所述密封螺丝15密封配合于所述第一密封堵头1顶端的开口。
所述第一密封堵头1的底端外壁上还开设有密封槽16，其中，O形圈17设置在密封槽16中，所述第一密封堵头1通过所述O形圈17密封配合于所述第一套筒4。
所述超声波传感器还包括第一定位螺栓18和第二定位螺栓19，所述第一套筒4通过第一定位螺栓18固定连接于所述第二套筒7，所述第二密封堵头11通过所述第二定位螺栓19固定连接于所述第二套筒7。
所述超声波传感器还包括第一螺丝20和第二螺丝21，所述第一螺丝20和所述第二螺丝21均用于固定导线。
所述超声波传感器还包括用于平衡外界压力的胶囊装置22，所述胶囊装置22设置在所述第二密封堵头11上。
对比例1
将本发明所述的超声波传感器与现有技术中的超声波传感器进行对比：
1、使用大理石地面和25厘米高平台作为实验环境；
2、将现有的超声波传感器和本发明所述的超声波传感器，分别从平台进行自由落体运动，掉落到地面，反复进行50次实验；
3、现有的超声波传感器的陶瓷环在第3次时已经产生裂纹，不能使用了；
4、本发明所述的超声波传感器在进行50次自由落体冲击后依然完好，可以正常使用。
对比例2
如图2-3所示，为本发明所述的超声波传感器和现有的超声波传感器在同种条件下获得的采样信号，从图中数据可以看出，本发明所述的超声波传感器的首波接收幅值为114.59db，现有的超声波传感器的接收幅值为110.81db，通过对比可知，本发明所述的超声波传感器的信号相对较强。
本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种应用于桩基质量检测的超声波传感器，包括第一密封堵头、第一绝缘座、第一电极、第一套筒、第二电极、第二绝缘座、第二套筒、陶瓷环、中心管、固定座和第二密封堵头，其特征在于，所述第一绝缘座固定设置在所述第一密封堵头的内腔中，所述第一电极能够拆卸的固定设置在所述第一绝缘座上，所述第一密封堵头的底端外壁能够拆卸的密封配合所述第一套筒，所述第二绝缘座固定设置在所述第一套筒的内腔中，所述第二电极能够拆卸的固定设置在所述第二绝缘座上，所述第一套筒的底端外壁密封连接于所述第二套筒的顶端内壁，所述第二密封堵头密封连接于所述第二套筒的底端内壁，所述陶瓷环通过所述固定座固定设置在所述第二套筒中，所述固定座的一端固定设置在所述第一套筒上，所述固定座的另一端固定设置在所述第二密封堵头上，所述陶瓷环与所述第二套筒同轴设置，所述陶瓷环与所述第二套筒之间存有间隙，所述中心管的顶端固定设置在所述第一套筒上，所述中心管的底端固定设置在所述第二密封堵头的顶端，所述中心管与所述第二套筒同轴设置，其中，所述第一电极连接于所述第二电极；所述第一电极通过香蕉插头连接于所述第二电极；所述第一绝缘座通过第一卡簧固定设置在所述第一密封堵头的内腔中，所述第二绝缘座通过第二卡簧固定设置在所述第一套筒的内腔中；所述陶瓷环与所述第二套筒之间的间隙中还填充有硅油。
2.根据权利要求1所述的应用于桩基质量检测的超声波传感器，其特征在于，所述陶瓷环的外侧表面还包覆有玻璃钢。
3.根据权利要求1所述的应用于桩基质量检测的超声波传感器，其特征在于，所述第一密封堵头还包括密封螺丝，所述密封螺丝密封配合于所述第一密封堵头顶端的开口。
4.根据权利要求1所述的应用于桩基质量检测的超声波传感器，其特征在于，所述第一密封堵头的底端外壁上还开设有密封槽，其中，O形圈设置在密封槽中，所述第一密封堵头通过所述O形圈密封配合于所述第一套筒。
5.根据权利要求1所述的应用于桩基质量检测的超声波传感器，其特征在于，所述超声波传感器还包括第一定位螺栓和第二定位螺栓，所述第一套筒通过第一定位螺栓固定连接于所述第二套筒，所述第二密封堵头通过所述第二定位螺栓固定连接于所述第二套筒。
6.根据权利要求1所述的应用于桩基质量检测的超声波传感器，其特征在于，所述超声波传感器还包括第一螺丝和第二螺丝，所述第一螺丝和所述第二螺丝均用于固定导线。
7.根据权利要求1所述的应用于桩基质量检测的超声波传感器，其特征在于，所述超声波传感器还包括用于平衡外界压力的胶囊装置，所述胶囊装置设置在所述第二密封堵头上。
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