CN111537618A - 一种用于装配式结构灌浆质量的检测系统及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于装配式结构灌浆质量的检测系统，同时公开了应用该检测系统的用于装配式结构灌浆质量的检测方法，可一次采集到多个数据，通过对多个数据分析保证结果准确、稳定，装置上刻度尺可直接记录缺陷位置及大小，移动调节座可使用于不同长度套筒，通过测试位置厚度及对应多个测点倾角，通过数学关系式：
依次计算出每点波速，将测试信号波速按照现场标定完好套筒得到的波速曲线图进行对比，进而判定套筒是否存在缺陷或缺陷位于具体位置，通过该测试系统大大方便了现场人员测试，进而提高测试效率和准确度。
Description
技术领域
本发明涉及装配式建筑灌浆质量检测领域，特别是涉及一种用于装配式结构灌浆质量的检测系统及检测方法。
背景技术
装配式结构灌浆是一种性能优越的组合材料，在受压过程中借助套筒对核心混凝土的套箍约束作用，使得核心混凝土处于三向受压状态，从而使核心混凝土具有更高的抗压强度和压缩变形能力，同时套筒又借助内填混凝土的支撑作用，增强套筒壁的几何稳定性，改变空套筒的失稳模态。
装配式结构灌浆属于隐蔽工程，若施工质量得不到保证，使得套筒混凝土结构在承载力、应力和应变、刚度及稳定性等方面出现了问题，严重制约其使用性能和寿命。
针对装配式结构灌浆质量检测，目前主要采用拔丝法、预埋应变片法、射线扫描法、冲击回波法进行测试，在实际操作中，因工程已成形，拔丝法、预埋应变片法无法得到应用，射线扫描法对人体辐射较大，且成本较高，固大多采用冲击回波法进行测试进而判定套筒灌浆质量。
现场数据采集过程中，冲击回波法因单发单收严重影响测试效率，数据分析方法繁琐，现针对分析方法和数据接收方式做进一步优化设计，以利于灌浆质量的判断简单程度、检测效率等，是本领域技术人员所亟待解决的技术问题。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种用于装配式结构灌浆质量的检测系统及检测方法，具有检测方法简单、检测精度高、检测效率高的优点。
本发明的技术方案是：
一种用于装配式结构灌浆质量的检测系统，该检测系统包括信号接收装置，所述信号接收装置上设有刻度，该刻度设于信号接收装置的边缘，用于现场标识测试灌浆套筒的位置及压电式传感器的位置坐标，所述信号接收装置上沿所述刻度的长度方向等间距设有若干用于接收信号的压电式传感器，所述信号接收装置上还设有与所述压电式传感器连接的BNC信号接口。
上述技术方案的工作原理如下：
通过人工按压将信号接收装置紧密贴合于待测套筒所在位置的混凝土表面，在信号接收装置的对立面用锤或其它激振装置激发出幅值为2V的有效信号，依次等间距在多个测点上激发出信号，通过对多个接收信号波速与标定信号波速进行对比，即可快速判断出套筒内部是否存在缺陷及缺陷位置坐标。
本发明的接收信号装置结构简单，易于制作，可以通过质量轻的特点避免现场操作人员过度劳累造成测试效率低下。
本发明采用上述技术方案，可以有效提高装配式结构灌浆质量检测精度和检测效率，解决了现有检测方法中，检测精度差，检测效率低的技术问题。
在进一步的技术方案中，所述信号接收装置为长条形结构，其长度设定为1m，宽度设定为0.1m，可将8个或多个压电式传感器按等间距排布于信号接收装置上，所述信号接收装置上沿其长度方向设有移动调节座，若干所述压电式传感器均与所述移动调节座可滑动连接。
移动调节座的设置，使得压电式传感器通过移动调节座可在信号接收装置上沿着轴线来回移动，可根据不同长度的装配式结构套筒，快速调节信号接收装置上压电式传感器的间距及个数，解决了现有的检测方法中，检测装置使用不方便，检测效率低的技术问题。
在进一步的技术方案中，所述信号接收装置为三聚氰胺材料、玻纤或纤维素增强酚醛材料、聚酰亚胺材料或环氧材料。
信号接收装置的主体结构采用高强度塑料，可有效阻断信号通过装置主体结构传播，解决了接收到的信号强度弱的技术问题。
在进一步的技术方案中，所述移动调节座为退火硬度不大于235HB的不锈钢材料，耐久度高，提高了移动调节座的使用寿命。
在进一步的技术方案中，所述压电式传感器通过低噪声屏蔽电缆与所述BNC信号接口连接。
本发明还提供了一种应用上述检测系统的用于装配式结构灌浆质量的检测方法，其技术方案是：
一种用于装配式结构灌浆质量的检测方法，包括以下步骤：
S1、根据设计图纸确定待测装配式套筒的长度，根据套筒的长度确定压电式传感器接入个数，按照刻度尺等间距布置压电式传感器；
S2、采用锤或其它激振装置在待测套筒上位于信号接收装置的对立面，激发出幅值为2V的有效信号，激发信号后通过布置好的压电式传感器采集振动信号得到一组波形图；
S3、对所采集到的数据进行人工筛选，记录波形图线性和幅值满足测试要求的数据，重复上述步骤采集多个测点的数据；
S4、对采集到的波形图进行分析，进而得出装配式结构套筒的灌浆质量结果。
在进一步的技术方案中，在步骤S4中，通过关系式：
计算出每个测试点的信号波速V，其中，D为测试位置的厚度，φT为测试点与信号接收点之间的夹角；之后，将测试到的信号波速与现场标定完好的套筒得到的波速曲线图进行对比，进而判定套筒是否存在缺陷或缺陷所处的具体位置。
采用上述检测方法，可一次采集到多个数据，通过对多个数据的分析保证结果准确、稳定，装置上的刻度可直接记录缺陷位置及大小，移动调节座可使用于不同长度套筒，通过该测试系统大大方便了现场人员测试，进而提高测试效率和准确度，有效提高装配式结构灌浆检测精度和效率。
本发明的有益效果是：
1、本发明的接收信号装置结构简单，易于制作，可以通过质量轻的特点避免现场操作人员过度劳累造成测试效率低下，有效提高了装配式结构灌浆质量检测精度和检测效率。
2、移动调节座的设置，使得压电式传感器通过移动调节座可在信号接收装置上沿着轴线来回移动，可根据不同长度的装配式结构套筒，快速调节信号接收装置上压电式传感器的间距及个数，方便了现场人员的测试。
3、信号接收装置的主体结构采用高强度塑料，可有效阻断信号通过装置主体结构传播，保证了接收到的信号强度。
4、移动调节座为退火硬度不大于235HB的不锈钢材料，耐久度高，提高了移动调节座的使用寿命。
5、采用上述检测方法，可一次采集到多个数据，通过对多个数据的分析保证结果准确、稳定，装置上的刻度可直接记录缺陷位置及大小，移动调节座可使用于不同长度套筒，通过该测试系统大大方便了现场人员测试，进而提高测试效率和准确度，有效提高装配式结构灌浆检测精度和效率。
附图说明
图1是本发明实施例所述信号接收装置的俯视图；
图2是本发明实施例所述信号接收装置的测试图；
图3是本发明实施例所述信号接收装置的使用状态图；
图4是本发明实施例所述的存在缺陷的波速曲线图；
图5是本发明实施例所述的标定完好的波速曲线图。
附图标记说明：
10、信号接收装置；11、压电式传感器；12、BNC信号接口；13、移动调节座；14、刻度；20、套筒；
A、信号激发端；B、信号接收端；C、缺陷。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作进一步说明。
实施例：
如图1-图3所示，一种用于装配式结构灌浆质量的检测系统，该检测系统包括信号接收装置10，所述信号接收装置10上设有刻度14，该刻度14设于信号接收装置10的边缘，用于现场标识测试灌浆套筒20的位置及压电式传感器11的位置坐标，所述信号接收装置10上沿所述刻度14的长度方向等间距设有若干用于接收信号的压电式传感器11，所述信号接收装置10上还设有与所述压电式传感器11连接的BNC信号接口12。
上述技术方案的工作原理如下：
通过人工按压将信号接收装置10紧密贴合于待测套筒20所在位置的混凝土表面，在信号接收装置10的对立面用锤或其它激振装置激发出幅值为2V的有效信号，依次等间距在多个测点上激发出信号，通过对多个接收信号波速与标定信号波速进行对比，即可快速判断出套筒20内部是否存在缺陷及缺陷位置坐标。
本发明的接收信号装置结构简单，易于制作，可以通过质量轻的特点避免现场操作人员过度劳累造成测试效率低下。
本发明采用上述技术方案，可以有效提高装配式结构灌浆质量检测精度和检测效率，解决了现有检测方法中，检测精度差，检测效率低的技术问题。
在另外一个实施例中，如图1和图2所示，所述信号接收装置10为长条形结构，其长度设定为1m，宽度设定为0.1m，可将8个或多个压电式传感器11按等间距排布于信号接收装置10上，所述信号接收装置10上沿其长度方向设有移动调节座13，若干所述压电式传感器11均与所述移动调节座13可滑动连接。
移动调节座13的设置，使得压电式传感器11通过移动调节座13可在信号接收装置10上沿着轴线来回移动，可根据不同长度的装配式结构套筒20，快速调节信号接收装置10上压电式传感器11的间距及个数，解决了现有的检测方法中，检测装置使用不方便，检测效率低的技术问题。
在另外一个实施例中，所述信号接收装置10为三聚氰胺材料、玻纤或纤维素增强酚醛材料、聚酰亚胺材料或环氧材料。
信号接收装置10的主体结构采用高强度塑料，可有效阻断信号通过装置主体结构传播，解决了接收到的信号强度弱的技术问题。
在另外一个实施例中，所述移动调节座13为退火硬度不大于235HB的不锈钢材料，耐久度高，提高了移动调节座13的使用寿命。
在另外一个实施例中，所述压电式传感器11通过低噪声屏蔽电缆与所述BNC信号接口12连接。
一种用于装配式结构灌浆质量的检测方法，包括以下步骤：
S1、根据设计图纸确定待测装配式套筒的长度，根据套筒的长度确定压电式传感器接入个数，按照刻度尺等间距布置压电式传感器；
S2、采用锤或其它激振装置在待测套筒上位于信号接收装置的对立面，激发出幅值为2V的有效信号，激发信号后通过布置好的压电式传感器采集振动信号得到一组波形图；
S3、对所采集到的数据进行人工筛选，记录波形图线性和幅值满足测试要求的数据，重复上述步骤采集多个测点的数据；
S4、对采集到的波形图进行分析，进而得出装配式结构套筒的灌浆质量结果。
在另外一个实施例中，在步骤S4中，通过关系式：
计算出每个测试点的信号波速V，其中，D为测试位置的厚度，φT为测试点与信号接收点之间的夹角；之后，将测试到的信号波速与现场标定完好的套筒得到的波速曲线图进行对比，进而判定套筒是否存在缺陷或缺陷所处的具体位置，如图4和图5所示，分别为存在缺陷的波速曲线图和标定完好的波速曲线图。
采用上述检测方法，可一次采集到多个数据，通过对多个数据的分析保证结果准确、稳定，装置上的刻度可直接记录缺陷位置及大小，移动调节座可使用于不同长度套筒，通过该测试系统大大方便了现场人员测试，进而提高测试效率和准确度，有效提高装配式结构灌浆检测精度和效率。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种用于装配式结构灌浆质量的检测系统，该检测系统包括信号接收装置，其特征在于，所述信号接收装置上设有刻度，所述信号接收装置上沿所述刻度的长度方向等间距设有若干压电式传感器，所述信号接收装置上还设有与所述压电式传感器连接的BNC信号接口。
2.根据权利要求1所述的一种用于装配式结构灌浆质量的检测系统，其特征在于，所述信号接收装置为长条形结构，所述信号接收装置上沿其长度方向设有移动调节座，若干所述压电式传感器均与所述移动调节座可滑动连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于装配式结构灌浆质量的检测系统，其特征在于，所述信号接收装置为三聚氰胺材料、玻纤或纤维素增强酚醛材料、聚酰亚胺材料或环氧材料。
4.根据权利要求3所述的一种用于装配式结构灌浆质量的检测系统，其特征在于，所述移动调节座为退火硬度不大于235HB的不锈钢材料。
5.根据权利要求4所述的一种用于装配式结构灌浆质量的检测系统，其特征在于，所述压电式传感器通过低噪声屏蔽电缆与所述BNC信号接口连接。
6.一种用于装配式结构灌浆质量的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、根据设计图纸确定待测装配式套筒的长度，根据套筒的长度确定压电式传感器接入个数，按照刻度尺等间距布置压电式传感器；
S2、采用激振装置在待测套筒上位于信号接收装置的对立面，激发出幅值为2V的有效信号，激发信号后通过布置好的压电式传感器采集振动信号得到一组波形图；
S3、对所采集到的数据进行人工筛选，记录波形图线性和幅值满足测试要求的数据，重复上述步骤采集多个测点的数据；
S4、对采集到的波形图进行分析，进而得出装配式结构套筒的灌浆质量结果。
7.根据权利要求6所述的一种用于装配式结构灌浆质量的检测方法，其特征在于，在步骤S4中，通过关系式：
计算出每个测试点的信号波速V，其中，D为测试位置的厚度，φT为测试点与信号接收点之间的夹角；之后，将测试到的信号波速与现场标定完好的套筒得到的波速曲线图进行对比，进而判定套筒是否存在缺陷或缺陷所处的具体位置。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200814 |
|
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