CN113030273A - 一种基于超声横波的混凝土应变检测系统及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于超声横波的混凝土应变检测系统及其使用方法，一种基于超声横波的混凝土应变检测系统，包括超声横波探头、预制钢板、应变计、无应力计、数据采集分析系统，其中超声横波探头、应变计、无应力计分别与数据采集分析系统通信连接，该系统和方法解决了现有工程测量实际操作中基准时间大多依赖于人工经验，会给应变测量带来误差的问题。

Description

一种基于超声横波的混凝土应变检测系统及其使用方法
技术领域
本发明涉及检测技术领域，具体为一种基于超声横波的混凝土应变检测系统及其使用方法。
背景技术
现有桥梁公路等钢筋混凝土内无应力计和应变计在进行混凝土应力应变测量时，基准时间的设定是引起测量误差的关键因素之一，基准时间指是应变测量的起始时间，理论上应为混凝土硬化过程中水泥砂浆由液态转变为固态的时刻。然而，工程实际操作中大多依赖于人工经验，因而会给应变测量带来误差，因此亟需一种准确判定基准时间的方法。
发明内容
本发明提供了一种基于超声横波的混凝土应变检测系统及其使用方法，解决了现有工程测量实际操作中基准时间大多依赖于人工经验，会给应变测量带来误差的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于超声横波的混凝土应变检测系统，包括超声横波探头、预制钢板、应变计、无应力计、数据采集分析系统，其中超声横波探头、应变计、无应力计分别与数据采集分析系统通信连接。
优选地，所述无应力计包括无应力计筒和安装在其内的应变计。
优选地，超声横波探头包括超声横波发射装置和超声横波接收装置。
优选的，数据采集分析系统分别接受超声横波探头、应变计和无应力计输出的监测数据，进行存储、处理分析和比对。
一种基于超声横波的混凝土应变检测系统的使用方法：
S1：浇筑前在混凝土梁或柱端面远离钢筋的位置预埋一块预制钢板，将无应力计和应变计按照常规方法布置于混凝土内；
S2：将超声横波探头紧贴预制钢板固定，布设时，超声横波探头的横波发射信号方向应不经过应变计和无应力计；
S3:将超声横波探头、应变计、无应力计分别与数据采集分析系统进行通信连接；
S4：将超声横波探头的位置和方向应固定好保持不变，混凝土浇筑完成后及开始采集，每隔一段时间发射一次横波超声信号，通过发射和接收超声波信号，数据采集分析系统分析信号，从而得到混凝土内的超声横波波速，根据超声横波波速的历时变化规律自动选定基准时间，即当接收的超声横波波速达到设定阈值时，系统自动设定当前时刻为基准时刻。
优选地，横波超声信号发射间隔时间小于等于十分钟，横波超声信号发射间隔时越小，测量结果越精确。
本发明提供了一种基于超声横波的混凝土应变检测系统及其使用方法。具备以下有益效果：
(1)能够精确测量出混凝土凝固的基准时间，比人工经验更加准确，使应变测量结果更加精确。
(2)该套设备结构简单，安装使用方便，利于现场检测操作，并且超声横波探头可以重复利用，节约使用成本。
附图说明
图1为本发明的布设方式示意图。
图中：1、超声横波探头；2、预制钢板；3、应变计；4、无应力计；5、数据采集分析系统；6、混凝土梁/柱；7、钢筋。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
如图1所示，本发明提供一种基于超声横波的混凝土应变检测系统，包括超声横波探头、预制钢板、应变计、无应力计、数据采集分析系统，超声横波探头、应变计、无应力计分别与数据采集分析系统通信连接。
优选地，无应力计包括无应力计筒和安装在其内的应变计。
优选地，超声横波探头包括超声横波发射装置和超声横波接收装置。
本发明还提供一种基于超声横波的混凝土应变检测系统的使用方法：
首先，在浇筑前在混凝土梁或柱端面远离钢筋的位置预埋一块预制钢板，将无应力计和应变计按照常规方法布置于混凝土内；
其次，将超声横波探头紧贴预制钢板固定，布设时，超声横波探头的横波发射信号方向要避开应变计和无应力计所在位置；
然后，将超声横波探头、应变计、无应力计分别与数据采集分析系统进行通信连接；
最后，将超声横波探头的位置和方向应固定好保持不变，在混凝土浇筑完成后及开始采集，每隔3分钟发射一次横波超声信号，通过发射和接收超声波信号，数据采集分析系统分析信号，从而得到混凝土内的超声横波波速，根据超声横波波速的历时变化规律自动选定基准时间，横波在液体介质中很难传播，所以混凝土凝固前和凝固后，横波在混凝土中反馈的波速差距会相当明显，为此我们在数据采集分析系统设定好阈值，当接收的超声横波波速达到设定阈值时，系统自动设定当前时刻为基准时刻，系统确定基准时刻后能够更精确记录分析混凝土应力变化情况。
优选地，横波超声信号发射间隔时间小于等于十分钟，横波超声信号发射间隔时越小，测量结果越精确。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种基于超声横波的混凝土应变检测系统，其特征在于：包括超声横波探头、预制钢板、应变计、无应力计、数据采集分析系统，所述超声横波探头、应变计、无应力计分别与数据采集分析系统通信连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于超声横波的混凝土应变检测系统，其特征在于：所述无应力计包括无应力计筒和安装在其内的应变计。
3.一种基于超声横波的混凝土应变检测系统的使用方法：
S1：浇筑前在混凝土梁或柱端面远离钢筋的位置预埋一块预制钢板，将无应力计和应变计按照常规方法布置于混凝土内；
S2：将超声横波探头紧贴预制钢板固定，布设时，超声横波探头的横波发射信号方向应不经过应变计和无应力计；
S3:将超声横波探头、应变计、无应力计分别与数据采集分析系统进行通信连接；
S4：将超声横波探头的位置和方向应固定好保持不变，混凝土浇筑完成后及开始采集，每隔一段时间发射一次横波超声信号，通过发射和接收超声波信号，数据采集分析系统分析信号，从而得到混凝土内的超声横波波速，根据超声横波波速的历时变化规律自动选定基准时间，即当接收的超声横波波速达到设定阈值时，系统自动设定当前时刻为基准时刻。
4.根据权利要求3所述的一种基于超声横波的混凝土应变检测系统的使用方法，其特征在于：步骤S4中所述横波超声信号发射间隔时间小于等于十分钟。
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Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5412990A (en) * 1992-03-20 1995-05-09 Schlumberger Technology Corporation Method for measuring cement thickening times
CN1112240A (zh) * 1993-04-21 1995-11-22 古斯塔夫·爱利希机器制造厂 确定铸造工件造型材料的造型技术性能的方法和装置
CN102749386A (zh) * 2011-04-19 2012-10-24 香港科技大学 用于混凝土结构的现场水化监视和损伤检测的系统和方法及其使用的传感器
CN103033564A (zh) * 2012-12-13 2013-04-10 河海大学 一种水泥基材料力学性能测量方法及装置
US20130192382A1 (en) * 2010-10-12 2013-08-01 Total S.A. Measurement of properties of sample of curing compositions under high pressure
CN104807982A (zh) * 2015-04-08 2015-07-29 天津大学 一种基于应变传感器的混凝土终凝时间确定方法
US20150218930A1 (en) * 2014-01-31 2015-08-06 Schlumberger Technology Corporation Method to Estimate Cement Acoustic Wave Speeds from Data Acquired by A Cased Hole Ultrasonic Cement Evaluation Tool
CN106770673A (zh) * 2017-03-17 2017-05-31 南京林业大学 一种混凝土早期力学性能的检测装置及方法
CN107621273A (zh) * 2017-10-30 2018-01-23 江西凯润达精密仪器有限公司 防水磁栅环模块
CN110346454A (zh) * 2019-07-24 2019-10-18 四川幔壳科技有限公司 基于排列式超声震源的混凝土浅表层超声面波检测方法
CN110487674A (zh) * 2019-08-19 2019-11-22 浙江大学 无损测试水泥基材料凝结时间的装置和方法

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5412990A (en) * 1992-03-20 1995-05-09 Schlumberger Technology Corporation Method for measuring cement thickening times
CN1112240A (zh) * 1993-04-21 1995-11-22 古斯塔夫·爱利希机器制造厂 确定铸造工件造型材料的造型技术性能的方法和装置
US20130192382A1 (en) * 2010-10-12 2013-08-01 Total S.A. Measurement of properties of sample of curing compositions under high pressure
CN102749386A (zh) * 2011-04-19 2012-10-24 香港科技大学 用于混凝土结构的现场水化监视和损伤检测的系统和方法及其使用的传感器
CN103033564A (zh) * 2012-12-13 2013-04-10 河海大学 一种水泥基材料力学性能测量方法及装置
US20150218930A1 (en) * 2014-01-31 2015-08-06 Schlumberger Technology Corporation Method to Estimate Cement Acoustic Wave Speeds from Data Acquired by A Cased Hole Ultrasonic Cement Evaluation Tool
CN104807982A (zh) * 2015-04-08 2015-07-29 天津大学 一种基于应变传感器的混凝土终凝时间确定方法
CN106770673A (zh) * 2017-03-17 2017-05-31 南京林业大学 一种混凝土早期力学性能的检测装置及方法
CN107621273A (zh) * 2017-10-30 2018-01-23 江西凯润达精密仪器有限公司 防水磁栅环模块
CN110346454A (zh) * 2019-07-24 2019-10-18 四川幔壳科技有限公司 基于排列式超声震源的混凝土浅表层超声面波检测方法
CN110487674A (zh) * 2019-08-19 2019-11-22 浙江大学 无损测试水泥基材料凝结时间的装置和方法

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HONG JAE YIM 等: "Ultrasonic monitoring of the setting of cement-based materials:Frequency dependence", 《CONSTRUCTION AND BUILDING MATERIALS》 *
SHUKUI LIU 等: "Monitoring setting and hardening process of mortar and concrete using ultrasonic shear waves", 《CONSTRUCTION AND BUILDING MATERIALS》 *
余高: "混凝土凝结硬化过程的声波特性研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》 *
李骁春 等: "早期混凝土超声波测试研究进展", 《混凝土与水泥制品》 *
肖楚珺 等: "基于超声波透射法的碾压混凝土凝结过程监测研究", 《水利水电技术》 *
黄浩: "应变计组的应力应变转换", 《河海大学学报（自然科学版）》 *

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