CN109916999A - 一种钢筋损伤检测方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例的目的在于提供一种钢筋损伤检测方法、装置及系统,该方法包括:通过磁场发生装置向待测构件的待测位置发射低频信号,该低频信号包括交变电磁场,以使待测位置内部的钢筋形成涡流;通过接收装置接收待测位置的返回信号,该返回信号包括涡流产生的磁场与交变电磁场叠加后的磁感应强度的分量;判断待测构件的多个待测位置的返回信号的幅值和相位是否发生突变;若多个待测位置返回信号的幅值和相位发生突变,则确定待测构件内部的钢筋存在损伤。
Description
技术领域
本申请涉及工程质量检测技术领域,具体而言,涉及一种钢筋损伤检测方法、装置及系统。
背景技术
钢筋混凝土构件内部存在钢筋损伤或断点时,会导致整根钢筋的抗拉效果大打折扣,目前的检测方法通常采用地质雷达扫描、弹性波方法或者磁法仪来进行检测,然而这些方法存在着只能检测出靠近构件表面的钢筋情况,内部钢筋的检测信号会被遮挡,导致对构件内部的钢筋损伤检测结果不可靠的问题。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种钢筋损伤检测方法、装置及系统,用于解决传统检测方法存在的内部钢筋的检测信号会被遮挡,导致对构件内部的钢筋损伤检测结果不可靠的问题。
为了实现上述目的,本申请提供了以下技术方案如下:
第一方面:本申请提供了一种钢筋损伤检测方法,所述方法包括:
通过磁场发生装置向待测构件的待测位置发射低频信号,所述低频信号包括交变电磁场,以使所述待测位置内部的钢筋形成涡流;
通过接收装置接收所述待测位置的返回信号,所述返回信号包括所述涡流产生的磁场与所述交变电磁场叠加后的磁感应强度的分量;
判断所述待测构件的多个待测位置返回信号的幅值和相位是否发生突变;
若所述多个待测位置返回信号的幅值和相位发生突变,则判断所述待测构件内部的钢筋存在损伤。
上述方案设计的方法,通过判断低频信号中的交变电磁场与钢筋形成感应电流,进而感应电流形成的磁场与交变电磁场叠加分量的幅值和相位的情况来分析待测构件内部钢筋是否发生损伤,解决了现有地质雷达扫描、弹性波方法或者磁法仪通过静磁场进行检测时存在的混凝土表面钢筋的遮挡导致内部钢筋损伤情况的检测不可靠的问题,能准确检测混凝土构件内部钢筋情况,保障了混凝土构件的可靠性和安全性。
在第一方面的可选实施方式中,在所述判断所述待测构件的多个待测位置返回信号的幅值和相位是否发生突变之后,所述方法还包括:
若所述多个待测位置返回信号的幅值和相位没有发生突变,则确定所述待测构件内部的钢筋无损伤。
上述方案设计的方法,在判断幅值和相位都没有发生突变时确定待测构件内部的钢筋无损伤,使得钢筋的损伤通过信号幅值和相位的突变来进行呈现,方便工作人员进行识别。
在第一方面的可选实施方式中,在所述确定所述待测构件内部的钢筋存在损伤之后,所述方法还包括:
利用电磁场有限元方法模拟所述待测构件内部钢筋无损伤时在激励条件下所述待测构件内外电磁场的幅值和相位分布;
将模拟所述待测构件内部钢筋无损伤时的幅值和相位分布与所述多个待测位置返回信号的幅值和相位分布进行对照,获得对照结果;
根据对照结果和所述待测构件的钢筋图确定所述待测构件内部钢筋损伤的位置和间距。
上述方案设计的方法,在返回信号的幅值和相位发生突变的情况下,通过判断模拟计算幅值和相位情况与返回信号的幅值和相位发生突变的情况是否一致来确定待测构件内部的钢筋是否发生损伤,进一步的保证了确定是否发生损伤的准确性和可靠性,并且在确定了内部钢筋有损伤之后,进一步确定钢筋损伤的位置和间距,来方便后续工作人员的维护或检修。
在第一方面的可选实施方式中,所述通过磁场发生装置向待测构件的待测位置发射低频信号,包括:
通过磁场发生装置向待测构件的待测位置发射垂直于所述待测位置的低频信号;
所述通过接收装置接收所述待测位置的返回信号,所述返回信号包括所述涡流产生的磁场与所述交变电磁场叠加后的磁感应强度的分量,包括:
通过接收装置接收所述待测位置的返回信号,所述返回信号包括所述涡流产生的磁场与所述交变电磁场叠加后的垂直于所述待测位置表面的磁感应强度的分量。
上述方案设计的方法,磁场发生装置发射垂直于待测位置的低频信号,接收装置接收垂直于所述待测位置表面的分量,使得获得的返回信号的幅值和相位更能够表现出内部钢筋的情况,检测结果更加精确。
第二方面:本申请提供一种钢筋损伤检测装置,所述装置包括:
发射模块,用于通过磁场发生装置向待测构件的待测位置发射低频信号,所述低频信号包括交变电磁场,以使所述待测位置内部的钢筋形成涡流;
接收模块,用于通过接收装置接收所述待测位置的返回信号,所述返回信号包括所述涡流产生的磁场与所述交变电磁场叠加后的磁感应强度的分量;
判断模块,用于判断所述待测构件的多个待测位置返回信号的幅值和相位是否发生突变;
确定模块,用于在所述判断模块判断所述多个待测位置返回信号的幅值和相位发生突变时,确定所述待测构件内部的钢筋存在损伤。
上述方案设计的装置,通过判断低频信号中的交变电磁场与钢筋形成感应电流,进而感应电流形成的磁场与交变电磁场叠加分量的幅值和相位的情况来分析待测构件内部钢筋是否发生损伤,解决了现有地质雷达扫描、弹性波方法或者磁法仪通过静磁场进行检测时存在的混凝土表面钢筋的遮挡导致内部钢筋损伤情况的检测不可靠的问题,能准确检测混凝土构件内部钢筋情况,保障了混凝土构件的可靠性和安全性。
在第二方面的可选实施方式中,所述确定模块,还用于在所述判断模块判断所述待测构件的多个待测位置返回信号的幅值和相位没有发生突变时,确定所述待测构件内部的钢筋无损伤。
上述方案设计的装置,在判断幅值和相位都没有发生突变时确定待测构件内部的钢筋无损伤,使得钢筋的损伤通过信号的突变来进行呈现,方便工作人员进行识别。
在第二方面的可选实施方式中,所述装置还包括对照模块和模拟模块,所述模拟模块,用于在所述确定模块确定所述待测构件内部的钢筋存在损伤之后,利用电磁场有限元方法模拟所述待测构件内部钢筋无损伤时在激励条件下所述待测构件内外电磁场的幅值和相位分布;
所述对照模块,还用于将模拟所述待测构件内部钢筋无损伤时的幅值和相位分布与所述多个待测位置返回信号的幅值和相位分布进行对照,获得对照结果;
所述确定模块,还用于根据所述对照结果和所述待测构件的钢筋图确定所述待测构件内部钢筋损伤的位置和间距。
上述方案设计的装置,在返回信号发生突变的情况下,通过判断模拟计算幅值和相位情况与检测时的返回信号的幅值和相位发生突变的情况是否一致来确定待测构件内部的钢筋是否发生损伤,进一步的保证了确定是否发生损伤的准确性和可靠性,并且进一步确定待测构件内部钢筋损伤的位置和间距,方便后续的维修和维护。
第三方面:本申请提供一种钢筋损伤检测系统,所述系统包括磁场发生装置、接收装置以及计算设备,所述磁场发生装置和接收装置与所述计算设备连接;
所述磁场发生装置,用于向待测构件的待测位置发射低频信号,所述低频信号包括交变电磁场,以使所述待测位置内部的钢筋形成涡流;
所述接收装置,用于接收所述待测位置的返回信号,所述返回信号包括所述涡流产生的磁场与所述交变电磁场叠加后的磁感应强度的分量,并将接收的返回信号传输给所述计算设备;
所述计算设备,用于接收所述接收装置传输的待测构件多个待测位置的返回信号,分析多个返回信号的幅值和相位分布,并判断所述多个返回信号的幅值和相位是否发生突变;
若发生突变,则确定所述待测构件内部的钢筋存在损伤。
上述方案设计的系统,通过判断低频信号中的交变电磁场与钢筋形成感应电流,进而感应电流形成的磁场与交变电磁场叠加分量的幅值和相位的情况来分析待测构件内部钢筋是否发生损伤,解决了现有地质雷达扫描、弹性波方法或者磁法仪通过静磁场进行检测时存在的混凝土表面钢筋的遮挡导致内部钢筋损伤情况的检测不可靠的问题,能准确检测混凝土构件内部钢筋情况,保障了混凝土构件的可靠性和安全性。
在第三方面的可选实施方式中,所述计算设备在判断所述多个返回信号的幅值和相位发生突变之后,还用于在所述多个返回信号的幅值和相位没有发生突变时,确定所述待测构件内部的钢筋无损伤。
在第三方面的可选实施方式中,所述计算设备在确定所述待测构件内部的钢筋存在损伤之后,还用于利用电磁场有限元方法模拟所述待测构件内部钢筋无损伤时在激励条件下所述待测构件内外电磁场的幅值和相位分布;
将模拟所述待测构件内部钢筋无损伤时的幅值和相位分布与所述多个待测位置返回信号的幅值和相位分布进行对照,获得对照结果;
根据对照结果和所述待测构件的钢筋图确定所述待测构件内部钢筋损伤的位置和间距。
在第三方面的可选实施方式中,所述系统还包括滑轨,所述滑轨沿所述待测构件内部的钢筋沿线设置,所述磁场发生装置和接收装置设置在所述滑轨上,以使所述磁场发生装置和接收装置通过所述滑轨沿钢筋沿线方向进行移动。
上述方案设计的系统,设置滑轨使得磁场发生装置和接收装置能够沿钢筋沿线方向进行移动,使得检测过程更加高效。
在第三方面的可选实施方式中,所述磁场发生装置,用于向待测构件的待测位置发射低频信号,包括:
向待测构件的待测位置发射垂直于所述待测位置的低频信号;
所述接收装置,用于接收所述待测位置的返回信号,所述返回信号包括所述涡流产生的磁场与所述交变电磁场叠加后的磁感应强度的分量,包括:
接收所述待测位置的返回信号,所述返回信号包括所述涡流产生的磁场与所述交变电磁场叠加后的垂直于所述待测位置表面的磁感应强度的分量。
在第三方面的可选实施方式中,所述磁场发生装置与接收装置沿待测构件内部的钢筋沿线设置在待测构件上,包括:
所述磁场发生装置与接收装置沿待测构件内部的钢筋沿线设置在待测构件的同一表面。
在第三方面的可选实施方式中,所述接收装置的数量为一个或者多个。
在第三方面的可选实施方式中,所述磁场发生装置包括低频交变电磁场的磁场发生装置。
在第三方面的可选实施方式中,所述磁场发生装置发射的低频信号频率范围为30HZ~100HZ。
第四方面:本申请还提供一种电子设备,包括:处理器,以及分别与处理器连接的存储器和通信模块,所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令,所述通信模块用于与外部设备进行通信传输;当所述计算设备运行时,所述处理器执行所述机器可读指令,以执行时执行第一方面、第一方面的任一可选的实现方式中的所述方法。
第五方面:本申请提供一种非暂态计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器运行时执行第一方面、第一方面的任一可选的实现方式中的所述方法。
第六方面:本申请提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品在计算机上运行时,使得计算机执行第一方面、第一方面的任一可选的实现方式中的所述方法。
本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本申请实施例而了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请第一实施例提供的钢筋损伤检测方法的第一流程示意图;
图2为本申请第一实施例提供的钢筋损伤检测方法的第二流程示意图;
图3为本申请第一实施例提供的钢筋损伤检测方法的第三流程示意图;
图4为本申请第二实施例提供的钢筋损伤检测装置结构示意图;
图5为本申请第三实施例提供的钢筋损伤检测系统第一结构示意图;
图6为本申请第三实施例提供的钢筋损伤检测系统第二结构示意图;
图7为本申请第四实施例提供的电子设备结构示意图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解,下面对本申请实施例中的词语进行解释和说明。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用于执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外,在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分,也可以是各个模块单独存在,也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
另外,需要理解的是,在本申请实施例的描述中,相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
第一实施例
如图1所示,本申请提供一种钢筋损伤检测方法,该方法包括:
步骤101:通过磁场发生装置向待测构件的待测位置发射低频信号,该低频信号包括交变电磁场,以使待测位置内部的钢筋形成涡流,转到步骤103。
步骤103:通过接收装置接收待测位置的返回信号,该返回信号包括涡流产生的磁场与磁场发生装置产生的激励磁场叠加后的磁感应强度的分量,转到步骤105。
步骤105:判断该待测构件的多个待测位置返回信号的幅值和相位是否发生突变,转到步骤107。
步骤107:若多个待测位置返回信号的幅值和相位发生突变,则确定待测构件内部的钢筋存在损伤。
上述步骤中的待测构件可为多种混凝土构件,包括混凝土梁构件、混凝土柱构件、混凝土板构件、混凝土U型槽构件等;钢筋的损伤可表现为钢筋被腐蚀情况,钢筋断点情况等。
上述步骤101~107的实现过程如下,磁场发生装置发射的低频信号,该低频信号中包含了交变电磁场,待测构件内部的钢筋是属于闭合电路,由此,交变电磁场与钢筋所在的闭合电路进行作用,与待测构件内部的钢筋作用产生涡流,也就是感应电流;感应电流随之产生磁场并与磁场发生装置产生的交变电磁场进行叠加,叠加后的磁感应强度的分量被接收装置接收;进一步地分析接收的磁感应强度分量信号也就是前述所说的返回信号,形成该待测位置返回信号的幅值和相位;以此方法来测量该待测构件的多个待测位置返回信号的幅值和相位,并判断这多个待测位置返回信号的幅值和相位是否发送突变,若发生突变,则确定该待测构件内部的钢筋出现损伤。
上述方案设计的方法,通过判断低频信号中的交变电磁场与钢筋形成感应电流,进而感应电流形成的磁场与交变电磁场叠加分量的幅值和相位的情况来分析待测构件内部钢筋是否发生损伤,解决了现有地质雷达扫描、弹性波方法或者磁法仪通过静磁场进行检测时存在的混凝土表面钢筋的遮挡导致内部钢筋损伤情况的检测不可靠的问题,能准确检测混凝土构件内部钢筋情况,保障了混凝土构件的可靠性和安全性。
在第一实施例的可选实施方式中,如图2所示,在步骤105判断该待测构件的多个待测位置返回信号的幅值和相位是否发生突变之后,该方法还可以包括:
步骤109:若所述多个待测位置返回信号的幅值和相位没有发生突变,则确定所述待测构件内部的钢筋无损伤。
上述方案设计的方法,在判断幅值和相位都没有发生突变时确定待测构件内部的钢筋无损伤,使得钢筋的损伤通过信号幅值和相位的突变来进行呈现,方便工作人员进行识别。
在第一实施例的可选实施方式中,在步骤107判断该待测构件内部的钢筋有损伤之后,如图3所示,该方法还包括:
步骤111:利用电磁场有限元方法模拟待测构件内部钢筋无损伤时在激励条件下待测构件内外电磁场的幅值和相位分布,转到步骤113。
步骤113:将模拟待测构件内部钢筋无损伤时的幅值和相位分布与多个待测位置返回信号的幅值和相位分布进行对照,获得对照结果,转到步骤115。
步骤115:根据对照结果和待测构件的钢筋图确定待测构件内部钢筋损伤的位置和间距。
上述步骤111~步骤115的实现方式可为:在判断该待测构件内部的钢筋有损伤,为了找出待测构件内部钢筋是什么地方出现了断点或者损伤,我们需要对其做进一步的处理,进而找出损伤的位置和损伤的间距。我们需要利用电磁场有限元方法模拟该待测构件内部的钢筋没有损伤时在激励条件下待测构件内外电磁场的幅值和相位分布情况,通过将钢筋没有损伤时模拟的幅值和相位分布与我们在检测时的多个待测位置返回信号的幅值和相位来进行对照,获得对照结果,其中对照结果中包含了检测时的突变部分。例如如果多个待测位置是连续的,也就是说多个待测位置的返回信号是连续的,那么突变是指连续的幅值和相位发生变化,相对于无损情况下的幅值和相位相差过大的情况,其中,突变部分的具体情况可以包含什么时候突变,什么时候恢复,在哪个位置开始突变,在哪个位置开始恢复等,进而在根据预存的该待测构件当初修建时的钢筋结构图,进一步识别出在钢筋结构图中钢筋损伤的位置和间距。
上述方案设计的方法,在返回信号的幅值和相位发生突变的情况下,通过判断模拟计算幅值和相位情况与返回信号的幅值和相位发生突变的情况是否一致来确定待测构件内部的钢筋是否发生损伤,进一步的保证了确定是否发生损伤的准确性和可靠性并且在确定了内部钢筋有损伤之后,进一步确定钢筋损伤的位置和间距,来方便后续工作人员的维护或检修。
在第一实施例的可选实施方式中,步骤101中的通过磁场发生装置向待测构件的待测位置发射低频信号,可为通过磁场发生装置向待测构件的待测位置发射垂直于待测位置表面的低频信号;步骤102中的通过接收装置接收待测位置的返回信号,返回信号包括涡流产生的磁场与磁场发生装置产生的交变电磁场叠加后的磁感应强度的分量,可为通过接收装置接收待测位置的返回信号,返回信号包括涡流产生的磁场与磁场发生装置产生的交变电磁场叠加后垂直于待测位置表面的磁感应强度的分量。
上述方案,在发射时垂直于待测构件待测位置的表面,接收时也接收的涡流产生的磁场与磁场发生装置产生的交变电磁场叠加后垂直于待测位置表面的分量,使得对后续分析的返回信号的幅值和相位更加准确,进一步使得对待测构件内部钢筋的损伤情况的检测更加准确。
第二实施例
如图4所示,本申请提供一种钢筋损伤检测装置,该装置包括:
发射模块201,用于通过磁场发生装置向待测构件的待测位置发射低频信号,该低频信号包括交变电磁场,以使待测位置内部的钢筋形成涡流;
接收模块202,用于通过接收装置接收待测位置的返回信号,返回信号包括涡流产生的磁场与该交变电磁场叠加后的磁感应强度的分量;
判断模块203,用于判断待测构件的多个待测位置返回信号的幅值和相位是否发生突变;
确定模块204,用于在判断模块203判断多个待测位置返回信号的幅值和相位发生突变时,确定待测构件内部的钢筋存在损伤。
上述方案设计的装置,通过判断低频信号中的交变电磁场与钢筋形成感应电流,进而感应电流形成的磁场与交变电磁场叠加分量的幅值和相位的情况来分析待测构件内部钢筋是否发生损伤,解决了现有地质雷达扫描、弹性波方法或者磁法仪通过静磁场进行检测时存在的混凝土表面钢筋的遮挡导致内部钢筋损伤情况的检测不可靠的问题,能准确检测混凝土构件内部钢筋情况,保障了混凝土构件的可靠性和安全性。
在第二实施例的可选实施方式中,确定模块204,还用于在判断模块203判断待测构件的多个待测位置返回信号的幅值和相位没有发生突变时,确定待测构件内部的钢筋无损伤。
上述方案设计的装置,在判断幅值和相位都没有发生突变时确定待测构件内部的钢筋无损伤,使得钢筋的损伤通过信号的突变来进行呈现,方便工作人员进行识别。
在第二实施例的可选实施方式中,该装置还包括对照模块205和模拟模块206,模拟模块206,用于在确定模块204确定所述待测构件内部的钢筋存在损伤之后,利用电磁场有限元方法模拟待测构件内部钢筋无损伤时在激励条件下待测构件内外电磁场的幅值和相位分布;
对照模块205,还用于将模拟待测构件内部钢筋无损伤时的幅值和相位分布与多个待测位置返回信号的幅值和相位分布进行对照,获得对照结果;
确定模块204,还用于根据对照结果和待测构件的钢筋图确定待测构件内部钢筋损伤的位置和间距。
上述方案设计的装置,在返回信号发生突变的情况下,通过判断模拟计算幅值和相位情况与检测时返回信号的幅值和相位发生突变的情况是否一致来确定待测构件内部的钢筋是否发生损伤,进一步的保证了确定是否发生损伤的准确性和可靠性,并且进一步确定待测构件内部钢筋损伤的位置和间距,方便后续的维修和维护。
第三实施例
如图5和图6所示,本申请提供一种钢筋损伤检测系统,该系统包括磁场发生装置301、接收装置302以及计算设备303,磁场发生装置301和接收装置302与计算设备303连接;
磁场发生装置301,用于向待测构件的待测位置发射低频信号,该低频信号包括交变电磁场,以使待测位置内部的钢筋形成涡流;
接收装置302,用于接收待测位置的返回信号,返回信号包括涡流产生的磁场与该交变电磁场叠加后的磁感应强度的分量,并将接收的返回信号传输给计算设备;
计算设备303,用于接收接收装置302传输的待测构件多个待测位置的返回信号,分析多个返回信号的幅值和相位分布,并判断多个返回信号的幅值和相位是否发生突变;
若发生突变,则确定待测构件内部的钢筋存在损伤。
其中,上述系统中的磁场发生装置301和接收装置302可在进行检测时设置在待测构件表面,当不进行检测时则可进行拆卸;磁场发生装置301和接收装置302也可以不设置在待测构件的表面,可通过悬挂在待测构件附近,使得磁场发生装置301和接收装置302能够实现上述系统中的功能。
当磁场发生装置301和接收装置302设置在待测构件表面时,磁场发生装置301与接收装置302沿待测构件内部的钢筋沿线设置在待测构件上,磁场发生装置301与接收装置302可设置在待测构件的同一表面上,并且接收装置302距离磁场发生装置301一定距离;磁场发生装置301与接收装置302也可以设置在待测构件的不同表面上进行检测。
另外,前述所说的待测构件可包括混凝土梁构件、混凝土柱构件、混凝土板构件以及U型槽构件。当为混凝土梁构件或混凝土柱构件时,磁场发生装置301和接收装置302可位于梁或柱的同一侧面,或者磁场发生装置301和接收装置302可分居梁或柱的两个侧面;当为混凝土板构件时,磁场发生装置301和接收装置302可同时位于板顶面或者板底面,或者磁场发生装置301和接收装置302可分居板的顶面和底面;当为U型槽构件时,磁场发生装置301和接收装置302可同时位于槽的内壁,或者磁场发生装置301和接收装置302可分居槽的内壁和外壁。
上述方案设计的系统,通过判断低频信号中的交变电磁场与钢筋形成感应电流,进而感应电流形成的磁场与交变电磁场叠加分量的幅值和相位的情况来分析待测构件内部钢筋是否发生损伤,解决了现有地质雷达扫描、弹性波方法或者磁法仪通过静磁场进行检测时存在的混凝土表面钢筋的遮挡导致内部钢筋损伤情况的检测不可靠的问题,能准确检测混凝土构件内部钢筋情况,保障了混凝土构件的可靠性和安全性。
在第三实施例的可选实施方式中,计算设备304,在判断多个返回信号的幅值和相位发生突变之后,还用于在所述多个返回信号的幅值和相位没有发生突变时,确定待测构件内部的钢筋无损伤。
在第三实施例的可选实施方式中,计算设备304在确定所述待测构件内部的钢筋存在损伤之后,还用于利用电磁场有限元方法模拟待测构件内部钢筋无损伤时在激励条件下待测构件内外电磁场的幅值和相位分布;
将模拟待测构件内部钢筋无损伤时的幅值和相位分布与多个待测位置返回信号的幅值和相位分布进行对照,获得对照结果;
根据对照结果和待测构件的钢筋图确定待测构件内部钢筋损伤的位置和间距。
在第三实施例的可选实施方式中,磁场发生装置301,用于向待测构件的待测位置发射低频信号,包括:
向待测构件的待测位置发射垂直于待测位置的低频信号;
接收装置302,用于接收待测位置的返回信号,返回信号包括涡流产生的磁场与交变电磁场叠加后的磁感应强度的分量,包括:
接收待测位置的返回信号,返回信号包括涡流产生的磁场与交变电磁场叠加后的垂直于待测位置表面的磁感应强度的分量。
在第三实施例的可选实施方式中,该系统还包括滑轨,滑轨沿待测构件内部的钢筋沿线设置,磁场发生装置301和接收装置302设置在滑轨上,以使磁场发生装置301和接收装置302通过滑轨沿钢筋沿线方向进行移动。其中,也可以在磁场发生装置301和接收装置302上设置滑动设备,以使在待测构件的表面进行滑动。
上述方案,磁场发生装置301和接收装置302可通过滑轨沿钢筋沿线方向进行移动,实现的场景是,磁场发生装置301和接收装置302都正在工作的情况下,移动磁场发生装置301和接收装置302,使得磁场发生装置301和接收装置302可对待测构件的不同待测位置进行检测,进而获得多个待测位置的返回信号的幅值和相位,进一步获得幅值和相位的变化情况。
另外,当没有设置滑轨时,可在磁场发生装置301和接收装置302对待测构件一个待测位置检测完毕后,拆卸后又安装到另一待测位置进行检测来观察其返回信号的幅值和相位变化情况。
在第三实施例的可选实施方式中,安装磁场发生装置301和接收装置302时可使得磁场发生装置301垂直于待测构件的表面发射低频信号,同时使得接收装置302接收垂直于待测构件表面的返回信号,起到检测精度更加准确的效果。
在第三实施例的可选实施方式中,接收装置302的数量可为一个或者多个,多个接收装置302可分布在磁场发生装置301的一侧或者多个接收装置分布设置在磁场发生装置301的周围。
在第三实施例的可选实施方式中,磁场发生装置301可包括低频交变电磁场的磁场发生器。
在第三实施例的可选实施方式中,磁场发生装置发射低频信号,低频信号的频率范围可为30HZ~100HZ,也可为其他频率范围的低频信号。
另外,这里需要说明的是,在本实施例中的计算设备包括计算机或者集控制和计算于一体的实体设备。
第四实施例
如图7所示,本申请提供一种电子设备,包括:处理器401,以及分别与处理器连接的存储器402和通信模块403,存储器402存储有处理器401可执行的机器可读指令,通信模块403用于与外部设备进行通信传输;当所述计算设备运行时,处理器401执行所述机器可读指令,以执行时执行第一实施例、第一实施例的任一可选的实现方式中的所述方法。
本申请提供一种计算设备可读存储介质,该计算设备可读存储介质上存储有计算设备程序,该计算设备程序被处理器运行时执行第一实施例、第一实施例的任一可选的实现方式中的所述方法。
其中,存储介质可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,简称SRAM),电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory,简称EEPROM),可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory,简称EPROM),可编程只读存储器(Programmable Red-Only Memory,简称PROM),只读存储器(Read-OnlyMemory,简称ROM),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。
本申请提供一种计算设备程序产品,所述计算设备程序产品在计算设备上运行时,使得计算设备执行第一实施例、第一实施例的任一可选的实现方式中的所述方法置。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种钢筋损伤检测方法,其特征在于,所述方法包括:
通过磁场发生装置向待测构件的待测位置发射低频信号,所述低频信号包括交变电磁场,以使所述待测位置内部的钢筋形成涡流;
通过接收装置接收所述待测位置的返回信号,所述返回信号包括所述涡流产生的磁场与所述交变电磁场叠加后的磁感应强度的分量;
判断所述待测构件的多个待测位置的返回信号的幅值和相位是否发生突变;
若所述多个待测位置的返回信号的幅值和相位发生突变,则确定所述待测构件内部的钢筋存在损伤。
2.根据权利要求1所述方法,其特征在于,在所述判断所述待测构件的多个待测位置返回信号的幅值和相位是否发生突变之后,所述方法还包括:
若所述多个待测位置返回信号的幅值和相位没有发生突变,则确定所述待测构件内部的钢筋无损伤。
3.根据权利要求1所述方法,其特征在于,在所述确定所述待测构件内部的钢筋存在损伤之后,所述方法还包括:
利用电磁场有限元方法模拟所述待测构件内部钢筋无损伤时在激励条件下所述待测构件内外电磁场的幅值和相位分布;
将模拟所述待测构件内部钢筋无损伤时的幅值和相位分布与所述多个待测位置返回信号的幅值和相位分布进行对照,获得对照结果;
根据所述对照结果和所述待测构件的钢筋图确定所述待测构件内部钢筋损伤的位置和间距。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述方法,其特征在于,所述通过磁场发生装置向待测构件的待测位置发射低频信号,包括:
通过磁场发生装置向待测构件的待测位置发射垂直于所述待测位置的低频信号;
所述通过接收装置接收所述待测位置的返回信号,所述返回信号包括所述涡流产生的磁场与所述交变电磁场叠加后的磁感应强度的分量,包括:
通过接收装置接收所述待测位置的返回信号,所述返回信号包括所述涡流产生的磁场与所述交变电磁场叠加后的垂直于所述待测位置表面的磁感应强度的分量。
5.一种钢筋损伤检测装置,其特征在于,所述装置包括:
发射模块,用于通过磁场发生装置向待测构件的待测位置发射低频信号,所述低频信号包括交变电磁场,以使所述待测位置内部的钢筋形成涡流;
接收模块,用于通过接收装置接收所述待测位置的返回信号,所述返回信号包括所述涡流产生的磁场与所述交变电磁场叠加后的磁感应强度的分量;
判断模块,用于判断所述待测构件的多个待测位置返回信号的幅值和相位是否发生突变;
确定模块,用于在所述判断模块判断所述多个待测位置返回信号的幅值和相位发生突变时,确定所述待测构件内部的钢筋存在损伤。
6.一种钢筋损伤检测系统,其特征在于,所述系统包括磁场发生装置、接收装置以及计算设备,所述磁场发生装置和接收装置与所述计算设备连接;
所述磁场发生装置,用于向待测构件的待测位置发射低频信号,所述低频信号包括交变电磁场,以使所述待测位置内部的钢筋形成涡流;
所述接收装置,用于接收所述待测位置的返回信号,所述返回信号包括所述涡流产生的磁场与所述交变电磁场叠加后的磁感应强度的分量,并将接收的返回信号传输给所述计算设备;
所述计算设备,用于接收所述接收装置传输的待测构件多个待测位置的返回信号,分析多个返回信号的幅值和相位分布,并判断所述多个返回信号的幅值和相位是否发生突变;
若发生突变,则确定所述待测构件内部的钢筋存在损伤。
7.根据权利要求6所述系统,其特征在于,所述计算设备在判断所述多个返回信号的幅值和相位发生突变之后,还用于在所述多个返回信号的幅值和相位没有发生突变时,确定所述待测构件内部的钢筋无损伤。
8.根据权利要求6所述系统,其特征在于,所述计算设备在确定所述待测构件内部的钢筋存在损伤之后,还用于利用电磁场有限元方法模拟所述待测构件内部钢筋无损伤时在激励条件下所述待测构件内外电磁场的幅值和相位分布;
将模拟所述待测构件内部钢筋无损伤时的幅值和相位分布与所述多个待测位置的返回信号的幅值和相位分布进行对照,获得对照结果;
根据对照结果和所述待测构件的钢筋图确定所述待测构件内部钢筋损伤的位置和间距。
9.根据权利要求6-8中任意一项所述系统,其特征在于,所述磁场发生装置,用于向待测构件的待测位置发射低频信号,包括:
向待测构件的待测位置发射垂直于所述待测位置的低频信号;
所述接收装置,用于接收所述待测位置的返回信号,所述返回信号包括所述涡流产生的磁场与所述交变电磁场叠加后的磁感应强度的分量,包括:
接收所述待测位置的返回信号,所述返回信号包括所述涡流产生的磁场与所述交变电磁场叠加后的垂直于所述待测位置表面的磁感应强度的分量。
10.根据权利要求6-8中任意一项所述系统,其特征在于,所述系统还包括滑轨,所述滑轨沿所述待测构件内部的钢筋沿线设置,所述磁场发生装置和接收装置设置在所述滑轨上,以使所述磁场发生装置和接收装置通过所述滑轨沿钢筋沿线方向进行移动。
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