CN114563475A - 一种混凝土超声传感器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种混凝土超声传感器，包括伸缩手柄和两对称布置的圆筒形壳体，所述伸缩手柄用于连接两圆筒形壳体，所述圆筒形壳体内设有若干均匀布置的超声传感器组件。本发明能够解决目前土木工程结构应力测试一般采用电阻式应变片或振弦式应变传感器等，这些传感器尽管具有很高精度，但只能测单点应变，对结构应力复杂部位的测试则需增加传感器数量，这样不仅增加传感器安装的麻烦，还极大的降低了工作效率。

Description

一种混凝土超声传感器

技术领域

本发明涉及超声传感器技术领域，特别涉及一种混凝土超声传感器。

背景技术

混凝土由于其适应性强，长期以来被选作重大项目的工程材料，混凝土的内部应力是反应其状况的重要指标，是改造加固的主要参数之一，因此混凝土的内部应力检测尤为重要；

目前土木工程结构应力测试一般采用电阻式应变片或振弦式应变传感器等，这些传感器尽管具有很高精度，但只能测单点应变，对结构应力复杂部位的测试则需增加传感器数量，这样不仅增加传感器安装的麻烦，还极大的降低了工作效率。

发明内容

本发明提供一种混凝土超声传感器，用以解决目前土木工程结构应力测试一般采用电阻式应变片或振弦式应变传感器等，这些传感器尽管具有很高精度，但只能测单点应变，对结构应力复杂部位的测试则需增加传感器数量，这样不仅增加传感器安装的麻烦，还极大的降低了工作效率的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明公开了一种混凝土超声传感器，包括伸缩手柄和两对称布置的圆筒形壳体，所述伸缩手柄用于连接两圆筒形壳体，所述圆筒形壳体内设有若干均匀布置的超声传感器组件。

优选的，所述圆筒形壳体内设有安装平面，圆筒形壳体上开设有传感组件伸出孔，若干所述超声传感器组件均匀布置在安装平面上，且其工作端伸出传感组件伸出孔。

优选的，所述圆筒形壳体为不锈钢材质。

优选的，所述超声传感器组件包括圆柱壳体、数据线和超声压电晶片，所述数据线贯穿所述圆柱壳体，所述数据线一端与超声压电晶片焊接，所述数据线另一端穿出所述圆筒形壳体与外界采集设备连接。

优选的，所述圆筒形壳体的安装平面上设有若干均匀布置的超声安装孔，所述圆柱壳体安装在所述超声安装孔内，所述圆柱壳体与所述数据线之间设有填充物，所述填充物为隔声材料。

优选的，还包括：弹簧压紧组件，所述弹簧压紧组件包括压紧弹性件、辅助弹性件、第一插合筒和第二插合筒；

若干压紧弹性件固定连接在所述圆筒形壳体外壁，所述伸缩手柄包括第一插合筒和第二插合筒，所述第一插合筒与其中一个圆筒形壳体固定连接，第二插合筒与另一个圆筒形壳体固定连接，且第一插合筒和第二插合筒远离所述圆筒形壳体的一端相互插合，所述第一插合筒内壁和第二插合筒内壁之间固定连接有辅助弹性件。

优选的，所述圆筒形壳体包括第一拼装体和第二拼装体，所述圆筒形壳体上设有连接组件，所述连接组件包括连接执行组件和辅助定位组件，所述连接组件用于可拆卸连接所述第一拼装体和第二拼装体，所述辅助定位组件用于定位超声传感器在混凝土内的位置。

优选的，所述连接组件设置在所述第二拼装体的连接组件安装腔内，所述连接执行组件包括第一转轴，所述第一转轴上键连接有第一锥齿轮，所述第一转轴上设有螺纹传动连接孔，所述螺纹传动连接孔内螺纹连接有连接杆件，所述连接杆件远离所述螺纹传动连接孔的一端用于与所述第一拼装体上的杆件连接孔螺纹连接，所述连接组件安装腔内设有连接座滑槽，所述连接座滑槽内上下滑动连接有转轴支座，所述转轴支座上转动连接有第二转轴，所述第二转轴上设有第一驱动件，所述第一驱动件用于驱动所述第二转轴转动，所述第二转轴远离所述转轴支座的一端键连接有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮用于与所述第一锥齿轮相互啮合，所述连接组件安装腔内固定连接有第一弹性件，所述第一弹性件与所述转轴支座固定连接；

所述连接组件安装腔内壁转动连接有第三转轴，所述第三转轴上设有第二驱动件，所述第二驱动件用于驱动所述第三转轴转动，所述第三转轴上键连接有推动凸轮。

优选的，所述辅助定位组件包括滑移块，所述滑移块套设在所述连接组件安装腔内的稳定导杆上，所述滑移块与所述连接组件安装腔之间设有第二弹性件，所述滑移块一侧固定连接有辅助T型定位件，所述辅助T型定位件上设有辅助定位倒刺，所述圆筒形壳体上设有定位件伸出孔，所述滑移块远离所述辅助T型定位件的一侧开设有滚轮槽，所述连接组件安装腔上铰链连接有推动连杆，所述推动连杆远离所述连接组件安装腔的一端转动连接有滚轮和第一绕线轮，所述滚轮滚动连接在所述滚轮槽内，所述连接组件安装腔内转动连接有第二绕线轮、第三绕线轮、第四绕线轮和开关齿轮，所述第二绕线轮和所述第三绕线轮同轴，所述第四绕线轮和所述开关齿轮同轴，所述第二转轴上键连接有第五绕线轮，所述第五绕线轮上设有第一绕线，所述第一绕线远离所述第五绕线轮的一端缠绕在所述第三绕线轮上，所述第一绕线轮上缠绕有第二绕线，所述第二绕线跨过所述第二绕线轮缠绕在所述第四绕线轮上，所述连接组件安装腔上滑动连接有开关齿条，所述开关齿条与所述开关齿轮相互啮合。

优选的，所述圆筒形壳体前端螺纹连接有导向组件，所述导向组件包括导向组件壳体，所述导向组件壳体上开设有螺纹连接孔，所述螺纹连接孔用于与所述圆筒形壳体螺纹连接，所述导向组件壳体内设有导向组件安装腔，所述导向组件安装腔内设有导向执行组件；

所述导向执行组件包括安装块，所述安装块固定连接有缓冲弹性件，所述缓冲弹性件远离所述安装块的一端固定连接有安装板，所述安装板远离所述缓冲弹性件的一端固定连接有导向柱，所述导向柱包括支撑部和导向部，所述导向部为位于所述导向组件壳体外，所述导向组件壳体上设有导向部收纳槽，所述导向部收纳槽用于收纳所述导向部；

所述安装板上转动连接有两对称布置的啮合齿轮，所述啮合齿轮同轴连接有装夹连杆，所述装夹连杆远离所述啮合齿轮的一端铰链连接有弧形装夹板，所述导向组件壳体内固定连接有两对称布置的啮合齿条，所述啮合齿条与所述啮合齿轮相互啮合；

所述安装板底部固定连接有两对称布置的圆筒形壳体定位齿条，所述安装块上转动连接有两对称布置的定位轴，所述定位轴上键连接有定位齿轮，所述定位齿轮用于与所述圆筒形壳体定位齿条相互啮合，所述定位轴远离所述安装块的一端设有连接螺纹，并通过所述连接螺纹螺纹连接有T型定位套，所述T型定位套包括螺纹连接杆和连接块，所述螺纹连接杆和连接块固定连接，所述连接块上设有若干均匀布置的定位倒刺。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明图1剖视图A-A。

图3为本发明侧视图。

图4为本发明图3局部放大图A。

图5为本发明图4局部放大图B。

图6为本发明导向组件连接示意图。

图7本发明导向组件结构示意图。

图中：1、圆筒形壳体；100、第一拼装体；101、安装平面；102、第二拼装体；1010、超声安装孔；2、伸缩手柄；200、传感组件伸出孔；201、压紧弹性件；202、第一插合筒；203、第二插合筒；204、辅助弹性件；3、超声传感器组件；300、圆柱壳体；301、数据线；302、超声压电晶片；4、导向组件；400、导向组件壳体；4000、圆筒形壳体定位齿条；4001、定位轴；4002、定位齿轮；4003、螺纹连接杆；4004、连接块；4005、定位倒刺；401、螺纹连接孔；402、导向组件安装腔；403、导向执行组件；4030、安装块；4031、缓冲弹性件；4032、安装板；4033、支撑部；4034、导向部；4035、导向部收纳槽；4036、啮合齿轮；4037、装夹连杆；4038、弧形装夹板；4039、啮合齿条；5、连接组件；500、连接执行组件；5000、连接组件安装腔；5001、第一转轴；5002、第一锥齿轮；5003、螺纹传动连接孔；5004、连接杆件；5005、杆件连接孔；5006、连接座滑槽；5007、转轴支座；5008、第二转轴；5009、第二锥齿轮；501、辅助定位组件；5010、第一绕线轮；5011、推动连杆；5012、第二绕线轮；5013、第三绕线轮；5014、第四绕线轮；5015、开关齿轮；5016、第五绕线轮；5017、第一绕线；5018、第二绕线；5019、开关齿条；502、第一弹性件；5020、第三转轴；5021、推动凸轮；5022、滑移块；5023、稳定导杆；5024、第二弹性件；5025、辅助T型定位件；5026、辅助定位倒刺；5057、定位件伸出孔；5028、滚轮槽；5029、滚轮。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案以及技术特征可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提供如下实施例：

实施例1

本发明实施例提供了一种混凝土超声传感器，如图1-7所示，包括伸缩手柄2和两对称布置的圆筒形壳体1，所述伸缩手柄2用于连接两圆筒形壳体1，所述圆筒形壳体1内设有若干均匀布置的超声传感器组件3。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：使用时，在混凝土表面相隔一定距离的两点上钻两个混凝土孔，将圆筒形壳体1伸入孔内，由于闭合圆管内设有若干均匀布置的超声传感器组件3，可一次性进行多点的应变测试，且安装方便快捷，极大的提高了工作效率(利用超声波对混凝土的监测为现有技术，可参考现有技术CN 108332846 A、CN 103575805A和CN 106124618 A)；

本发明解决了目前土木工程结构应力测试一般采用电阻式应变片或振弦式应变传感器等，这些传感器尽管具有很高精度，但只能测单点应变，对结构应力复杂部位的测试则需增加传感器数量，这样不仅增加传感器安装的麻烦，还极大的降低了工作效率的技术问题。

实施例2

在上述实施例1的基础上，所述圆筒形壳体1内设有安装平面101，圆筒形壳体1上开设有传感组件伸出孔200，若干所述超声传感器组件3均匀布置在安装平面101上，且其工作端伸出传感组件伸出孔200；

所述圆筒形壳体1为不锈钢材质；

所述超声传感器组件3包括圆柱壳体300、数据线301和超声压电晶片302，所述数据线301贯穿所述圆柱壳体300，所述数据线301一端与超声压电晶片302焊接，所述数据线301另一端穿出所述圆筒形壳体1与外界采集设备连接；

所述圆筒形壳体1的安装平面101上设有若干均匀布置的超声安装孔1010，所述圆柱壳体300安装在所述超声安装孔1010内，所述圆柱壳体300与所述数据线301之间设有填充物，所述填充物为隔声材料；

还包括：弹簧压紧组件，所述弹簧压紧组件包括压紧弹性件201、辅助弹性件204、第一插合筒202和第二插合筒203；

若干压紧弹性件201固定连接在所述圆筒形壳体1外壁，所述伸缩手柄2包括第一插合筒202和第二插合筒203，所述第一插合筒202与其中一个圆筒形壳体1固定连接，第二插合筒203与另一个圆筒形壳体1固定连接，且第一插合筒202和第二插合筒203远离所述圆筒形壳体1的一端相互插合，所述第一插合筒202内壁和第二插合筒203内壁之间固定连接有辅助弹性件204。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：超声压电晶片302用于发射超声波信号，外界采集设备用于接收超声波信号，依据超声波信号的变化监测混凝土个点的应变、应力等基础数据，同时还可以检测或监测混凝土内部损伤(通过对超声波在混凝土中传播速度的监测，可以得知混凝土的内部损伤，如混凝土内部有空洞、蜂窝体等缺陷时超声波的声速会降低；通过对超声波在混凝土中振幅的监测，可以得知混凝土是否存在裂缝和缺陷，当振幅降低时说明混凝土内存在裂缝和缺陷；通过对超声波频率的监测可以得知混凝土的质量强度及其内部缺陷)，所述隔声材料的作用为吸收后向辐射声能，减少对前向辐射声能的影响，提高混凝土的监测分辨率；

在混凝土表面相隔一定距离的两点上钻两个混凝土孔，将两圆筒形壳体1分别伸入孔内，在圆筒形壳体1深入孔内的过程中，可根据两孔之间的间距调节第一插合筒202和第二插合筒203，如两孔之间的间距较小时，手动使得第一插合筒202和第二插合筒203产生相向运动，此时辅助弹性件204被压缩，当圆筒形壳体1插入孔内后，在所述辅助弹性件204趋于恢复原长的趋势，带动第一插合筒202和第二插合筒203相背运动，第一插合筒202和第二插合筒203相背运动带动两圆筒形壳体1相背运动，使得压紧弹性件201被压缩，压紧弹性件201被压缩后趋向于恢复原长的趋势，于是带动两圆筒形壳体1相向运动，使得所述超声传感器组件3的工作端(即超声压电晶片302)更加的贴合孔壁，弹簧压紧组件的设计避免了所述超声压电晶片302与混凝土孔内壁接触不良的情况的发生，提高了所述混凝土超声传感器的精确度和可靠性。

实施例3

在实施例1或2的基础上，所述圆筒形壳体1包括第一拼装体100和第二拼装体102，所述圆筒形壳体1上设有连接组件5，所述连接组件5包括连接执行组件500和辅助定位组件501，所述连接组件5用于可拆卸连接所述第一拼装体100和第二拼装体102，所述辅助定位组件501用于定位超声传感器在混凝土内的位置；

所述连接组件5设置在所述第二拼装体102的连接组件安装腔5000内，所述连接执行组件500包括第一转轴5001，所述第一转轴5001上键连接有第一锥齿轮5002，所述第一转轴5001上设有螺纹传动连接孔5003，所述螺纹传动连接孔5003内螺纹连接有连接杆件5004，所述连接杆件5004远离所述螺纹传动连接孔5003的一端用于与所述第一拼装体100上的杆件连接孔5005螺纹连接，所述连接组件安装腔5000内设有连接座滑槽5006，所述连接座滑槽5006内上下滑动连接有转轴支座5007，所述转轴支座5007上转动连接有第二转轴5008，所述第二转轴5008上设有第一驱动件，所述第一驱动件用于驱动所述第二转轴5008转动，所述第二转轴5008远离所述转轴支座5007的一端键连接有第二锥齿轮5009，所述第二锥齿轮5009用于与所述第一锥齿轮5002相互啮合，所述连接组件安装腔5000内固定连接有第一弹性件502，所述第一弹性件502与所述转轴支座5007固定连接；

所述连接组件安装腔5000内壁转动连接有第三转轴5020，所述第三转轴5020上设有第二驱动件，所述第二驱动件用于驱动所述第三转轴5020转动，所述第三转轴5020上键连接有推动凸轮5021；

所述辅助定位组件501包括滑移块5022，所述滑移块5022套设在所述连接组件安装腔5000内的稳定导杆5023上，所述滑移块5022与所述连接组件安装腔5000之间设有第二弹性件5024，所述滑移块5022一侧固定连接有辅助T型定位件5025，所述辅助T型定位件5025上设有辅助定位倒刺5026，所述圆筒形壳体1上设有定位件伸出孔5027，所述滑移块5022远离所述辅助T型定位件5025的一侧开设有滚轮槽5028，所述连接组件安装腔5000上铰链连接有推动连杆5011，所述推动连杆5011远离所述连接组件安装腔5000的一端转动连接有滚轮5029和第一绕线轮5010，所述滚轮5029滚动连接在所述滚轮槽5028内，所述连接组件安装腔5000内转动连接有第二绕线轮5012、第三绕线轮5013、第四绕线轮5014和开关齿轮5015，所述第二绕线轮5012和所述第三绕线轮5013同轴，所述第四绕线轮5014和所述开关齿轮5015同轴，所述第二转轴5008上键连接有第五绕线轮5016，所述第五绕线轮5016上设有第一绕线5017，所述第一绕线5017远离所述第五绕线轮5016的一端缠绕在所述第三绕线轮5013上，所述第一绕线轮5010上缠绕有第二绕线5018，所述第二绕线5018跨过所述第二绕线轮5012缠绕在所述第四绕线轮5014上，所述连接组件安装腔5000上滑动连接有开关齿条5019，所述开关齿条5019与所述开关齿轮5015相互啮合。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：将所述第一拼装体100和第二拼装体102对应贴合，之后所述第二驱动件驱动所述第三转轴5020转动，所述第三转轴5020转动带动所述推动凸轮5021转动，所述推动凸轮5021转动推动所述转轴支座5007向下运动，所述转轴支座5007向下运动使得所述第二锥齿轮5009与所述第一锥齿轮5002相互啮合，之后所述第一驱动件驱动所述第二转轴5008转动，所述第二转轴5008转动带动所述第二锥齿轮5009转动，所述第二锥齿轮5009转动带动所述第一锥齿轮5002转动，所述第一锥齿轮5002转动带动所述第一转轴5001转动，所述第一转轴5001转动在所述螺纹传动连接孔5003的作用下带动所述连接杆件5004转动，所述连接杆件5004转动使得所述连接杆件5004与所述杆件连接孔5005实现螺纹连接，所述连接组件5的设计实现了所述第一拼装体100和第二拼装体102之间的可拆卸连接，从而便于在所述超声传感器组件3故障时，对所述超声传感器组件3进行拆装维修；

之后所述第二驱动件驱动所述第三转轴5020转动，所述第三转轴5020转动带动所述推动凸轮5021转动，使得所述转轴支座5007复位，之后所述第一驱动件继续驱动所述第二转轴5008转动，所述第二转轴5008转动带动所述第五绕线轮5016转动，所述第五绕线轮5016转动在所述第一绕线5017的作用下带动所述第三绕线轮5013转动，所述第三绕线轮5013转动带动所述第二绕线轮5012转动，所述第二绕线轮5012转动在所述第二绕线5018的作用下带动所述第四绕线轮5014和第一绕线轮5010转动，所述第一绕线轮5010转动带动所述滚轮5029转动，使得所述滚轮5029沿所述滚轮槽5028滚动，所述滚轮5029沿所述滚轮槽5028滚动带动所述推动连杆5011转动，所述推动连杆5011转动向外推动所述辅助T型定位件5025沿所述稳定导杆5023滑动，在所述第四绕线轮5014转动过程中带动所述开关齿轮5015转动，所述开关齿轮5015转动带动所述开关齿条5019向下移动，所述开关齿条5019向下移动将所述定位件伸出孔5027打开，便于所述辅助T型定位件5025伸出所述定位件伸出孔5027，伸出后所述辅助T型定位件5025的辅助定位倒刺5026与混凝土孔内壁接触，依靠摩擦力避免所述超声传感器在所述混凝土孔内移动，从而避免因所述超声传感器的移动造成的检测数据不精确的情况的发生。

实施例4

在实施例1的基础上，所述圆筒形壳体1前端螺纹连接有导向组件4，所述导向组件4包括导向组件壳体400，所述导向组件壳体400上开设有螺纹连接孔401，所述螺纹连接孔401用于与所述圆筒形壳体1螺纹连接，所述导向组件壳体400内设有导向组件安装腔402，所述导向组件安装腔402内设有导向执行组件403；

所述导向执行组件403包括安装块4030，所述安装块4030固定连接有缓冲弹性件4031，所述缓冲弹性件4031远离所述安装块4030的一端固定连接有安装板4032，所述安装板4032远离所述缓冲弹性件4031的一端固定连接有导向柱4006，所述导向柱4006包括支撑部4033和导向部4034，所述导向部4034为位于所述导向组件壳体400外，所述导向组件壳体400上设有导向部收纳槽4035，所述导向部收纳槽4035用于收纳所述导向部4034；

所述安装板4032上转动连接有两对称布置的啮合齿轮4036，所述啮合齿轮4036同轴连接有装夹连杆4037，所述装夹连杆4037远离所述啮合齿轮4036的一端铰链连接有弧形装夹板4038，所述导向组件壳体400内固定连接有两对称布置的啮合齿条4039，所述啮合齿条4039与所述啮合齿轮4036相互啮合；

所述安装板4032底部固定连接有两对称布置的圆筒形壳体定位齿条4000，所述安装块4030上转动连接有两对称布置的定位轴4001，所述定位轴4001上键连接有定位齿轮4002，所述定位齿轮4002用于与所述圆筒形壳体定位齿条4000相互啮合，所述定位轴4001远离所述安装块4030的一端设有连接螺纹，并通过所述连接螺纹螺纹连接有T型定位套4031，所述T型定位套4031包括螺纹连接杆4003和连接块4004，所述螺纹连接杆4003和连接块4004固定连接，所述连接块4004上设有若干均匀布置的定位倒刺4005。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：将所述圆筒形壳体1插入所述混凝土孔内时，所述导向组件4朝下，由于所述导向部4034为锥形，使得所述圆筒形壳体1更便于插入所述混凝土孔，当所述导向部4034与所述混凝土孔内壁底部接触时，所述混凝土孔对所述导向部4034产生向上的推力(图6和图7中表现为对所述导向部4034向左的推力)，如图7所示，所述导向部4034受到向左的推力之后，所述安装板4032向左运动，所述安装板4032向左运动由于所述啮合齿条4039为固定连接，带动所述啮合齿轮4036转动，所述啮合齿轮4036转动带动所述装夹连杆4037转动，所述装夹连杆4037转动带动所述弧形装夹板4038将所述支撑部4033抱紧，使得所述导向柱4006被固定；

在所述安装板4032向左运动的过程中，所述圆筒形壳体定位齿条4000与所述定位齿轮4002相互啮合，所述圆筒形壳体定位齿条4000带动所述定位齿轮4002转动，所述定位齿轮4002转动带动所述定位轴4001转动，所述定位轴4001转动带动所述T型定位套4031向所述导向组件壳体400外运动，使得所述定位倒刺4005与所述混凝土孔内壁连接，从而起到固定所述超声传感器在所述混凝土孔内的位置的作用。

实施例5

在实施例1和2的基础上，还包括：

混凝土内部损伤监测系统，所述混凝土内部损伤监测系统设置在所述超声传感器上，当被测混凝土内部发生损伤时(如混凝土开裂)，所述混凝土内部损伤监测系统进行报警提示；

混凝土内部损伤监测系统包括：

超声传感器组1，所述超声传感器组1用于发射超声波；

超声传感器组2，所述超声传感器组2，包括3个超声传感器，用于接收所述超声传感器组1发射的超声波；

超声采集器，所述超声采集器用于采集超声传感器组1和超声传感器组2的超声波数据；

温度传感器，所述温度传感器用于检测外界环境温度；

控制器，报警器，所述控制器与所述超声传感器组1、所述超声传感器组2、超声采集器和温度传感器电连接，超声采集器采集所述超声传感器组1和超声传感器组2的超声波数据，通过超声传播的时间和已知的传播距离计算超声声速，并通过温度传感器测试得到的温度修正系数对超声声速进行修正，当修正后的声速值与基准值相差较大时，至某一阈值，报警器发出报警；

优选的，温度修正系数可通过绘制声速-温度曲线，如对于桥梁结构的温度传感器测试，在无车辆等外部荷载作用下进行，因此一般选择夜间无车辆行驶时进行标定，标定在夜间进行，从0点至6点，每间隔30分钟测试一次声速并记录温度，为排除车辆影响，每次测试采集数据不少于20次，去掉差异大的数据，其余数据作平均，采用声速-温度曲线的斜率作为温度修正系数，从而对超声声速进行修正。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：所述混凝土内部损伤监测系统的设计使得所述超声传感器的检测结果更加明显(即在混凝土存在混凝土开裂的时候直接进行报警提示，无需专业人员对检测数据进行专业分析之后得出结论)，使得所述超声传感器使用更加便捷，计算所述混凝土温度对超声声速的影响，使得混凝土内部损伤监测系统的报警更加精确。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种混凝土超声传感器，其特征在于，包括伸缩手柄(2)和两对称布置的圆筒形壳体(1)，所述伸缩手柄(2)用于连接两圆筒形壳体(1)，所述圆筒形壳体(1)内设有若干均匀布置的超声传感器组件(3)。

2.根据权利要求1所述的一种混凝土超声传感器，其特征在于，所述圆筒形壳体(1)内设有安装平面(101)，圆筒形壳体(1)上开设有传感组件伸出孔(200)，若干所述超声传感器组件(3)均匀布置在安装平面(101)上，且其工作端伸出传感组件伸出孔(200)。

3.根据权利要求1所述的一种混凝土超声传感器，其特征在于，所述圆筒形壳体(1)为不锈钢材质。

4.根据权利要求1所述的一种混凝土超声传感器，其特征在于，所述超声传感器组件(3)包括圆柱壳体(300)、数据线(301)和超声压电晶片(302)，所述数据线(301)贯穿所述圆柱壳体(300)，所述数据线(301)一端与超声压电晶片(302)焊接，所述数据线(301)另一端穿出所述圆筒形壳体(1)与外界采集设备连接。

5.根据权利要求4所述的一种混凝土超声传感器，其特征在于，所述圆筒形壳体(1)的安装平面(101)上设有若干均匀布置的超声安装孔(1010)，所述圆柱壳体(300)安装在所述超声安装孔(1010)内，所述圆柱壳体(300)与所述数据线(301)之间设有填充物，所述填充物为隔声材料。

6.根据权利要求1所述的一种混凝土超声传感器，其特征在于，还包括：弹簧压紧组件，所述弹簧压紧组件包括压紧弹性件(201)、辅助弹性件(204)、第一插合筒(202)和第二插合筒(203)；

若干压紧弹性件(201)固定连接在所述圆筒形壳体(1)外壁，所述伸缩手柄(2)包括第一插合筒(202)和第二插合筒(203)，所述第一插合筒(202)与其中一个圆筒形壳体(1)固定连接，第二插合筒(203)与另一个圆筒形壳体(1)固定连接，且第一插合筒(202)和第二插合筒(203)远离所述圆筒形壳体(1)的一端相互插合，所述第一插合筒(202)内壁和第二插合筒(203)内壁之间固定连接有辅助弹性件(204)。

7.根据权利要求1所述的一种混凝土超声传感器，其特征在于，所述圆筒形壳体(1)包括第一拼装体(100)和第二拼装体(102)，所述圆筒形壳体(1)上设有连接组件(5)，所述连接组件(5)包括连接执行组件(500)和辅助定位组件(501)，所述连接组件(5)用于可拆卸连接所述第一拼装体(100)和第二拼装体(102)，所述辅助定位组件(501)用于定位超声传感器在混凝土内的位置。

8.根据权利要求7所述的一种混凝土超声传感器，其特征在于，

所述连接组件(5)设置在所述第二拼装体(102)的连接组件安装腔(5000)内，所述连接执行组件(500)包括第一转轴(5001)，所述第一转轴(5001)上键连接有第一锥齿轮(5002)，所述第一转轴(5001)上设有螺纹传动连接孔(5003)，所述螺纹传动连接孔(5003)内螺纹连接有连接杆件(5004)，所述连接杆件(5004)远离所述螺纹传动连接孔(5003)的一端用于与所述第一拼装体(100)上的杆件连接孔(5005)螺纹连接，所述连接组件安装腔(5000)内设有连接座滑槽(5006)，所述连接座滑槽(5006)内上下滑动连接有转轴支座(5007)，所述转轴支座(5007)上转动连接有第二转轴(5008)，所述第二转轴(5008)上设有第一驱动件，所述第一驱动件用于驱动所述第二转轴(5008)转动，所述第二转轴(5008)远离所述转轴支座(5007)的一端键连接有第二锥齿轮(5009)，所述第二锥齿轮(5009)用于与所述第一锥齿轮(5002)相互啮合，所述连接组件安装腔(5000)内固定连接有第一弹性件(502)，所述第一弹性件(502)与所述转轴支座(5007)固定连接；

所述连接组件安装腔(5000)内壁转动连接有第三转轴(5020)，所述第三转轴(5020)上设有第二驱动件，所述第二驱动件用于驱动所述第三转轴(5020)转动，所述第三转轴(5020)上键连接有推动凸轮(5021)。

9.根据权利要求8所述的一种混凝土超声传感器，其特征在于，

所述辅助定位组件(501)包括滑移块(5022)，所述滑移块(5022)套设在所述连接组件安装腔(5000)内的稳定导杆(5023)上，所述滑移块(5022)与所述连接组件安装腔(5000)之间设有第二弹性件(5024)，所述滑移块(5022)一侧固定连接有辅助T型定位件(5025)，所述辅助T型定位件(5025)上设有辅助定位倒刺(5026)，所述圆筒形壳体(1)上设有定位件伸出孔(5027)，所述滑移块(5022)远离所述辅助T型定位件(5025)的一侧开设有滚轮槽(5028)，所述连接组件安装腔(5000)上铰链连接有推动连杆(5011)，所述推动连杆(5011)远离所述连接组件安装腔(5000)的一端转动连接有滚轮(5029)和第一绕线轮(5010)，所述滚轮(5029)滚动连接在所述滚轮槽(5028)内，所述连接组件安装腔(5000)内转动连接有第二绕线轮(5012)、第三绕线轮(5013)、第四绕线轮(5014)和开关齿轮(5015)，所述第二绕线轮(5012)和所述第三绕线轮(5013)同轴，所述第四绕线轮(5014)和所述开关齿轮(5015)同轴，所述第二转轴(5008)上键连接有第五绕线轮(5016)，所述第五绕线轮(5016)上设有第一绕线(5017)，所述第一绕线(5017)远离所述第五绕线轮(5016)的一端缠绕在所述第三绕线轮(5013)上，所述第一绕线轮(5010)上缠绕有第二绕线(5018)，所述第二绕线(5018)跨过所述第二绕线轮(5012)缠绕在所述第四绕线轮(5014)上，所述连接组件安装腔(5000)上滑动连接有开关齿条(5019)，所述开关齿条(5019)与所述开关齿轮(5015)相互啮合。

10.根据权利要求1所述的一种混凝土超声传感器，其特征在于，

所述圆筒形壳体(1)前端螺纹连接有导向组件(4)，所述导向组件(4)包括导向组件壳体(400)，所述导向组件壳体(400)上开设有螺纹连接孔(401)，所述螺纹连接孔(401)用于与所述圆筒形壳体(1)螺纹连接，所述导向组件壳体(400)内设有导向组件安装腔(402)，所述导向组件安装腔(402)内设有导向执行组件(403)；

所述导向执行组件(403)包括安装块(4030)，所述安装块(4030)固定连接有缓冲弹性件(4031)，所述缓冲弹性件(4031)远离所述安装块(4030)的一端固定连接有安装板(4032)，所述安装板(4032)远离所述缓冲弹性件(4031)的一端固定连接有导向柱(4006)，所述导向柱(4006)包括支撑部(4033)和导向部(4034)，所述导向部(4034)为位于所述导向组件壳体(400)外，所述导向组件壳体(400)上设有导向部收纳槽(4035)，所述导向部收纳槽(4035)用于收纳所述导向部(4034)；

所述安装板(4032)上转动连接有两对称布置的啮合齿轮(4036)，所述啮合齿轮(4036)同轴连接有装夹连杆(4037)，所述装夹连杆(4037)远离所述啮合齿轮(4036)的一端铰链连接有弧形装夹板(4038)，所述导向组件壳体(400)内固定连接有两对称布置的啮合齿条(4039)，所述啮合齿条(4039)与所述啮合齿轮(4036)相互啮合；

所述安装板(4032)底部固定连接有两对称布置的圆筒形壳体定位齿条(4000)，所述安装块(4030)上转动连接有两对称布置的定位轴(4001)，所述定位轴(4001)上键连接有定位齿轮(4002)，所述定位齿轮(4002)用于与所述圆筒形壳体定位齿条(4000)相互啮合，所述定位轴(4001)远离所述安装块(4030)的一端设有连接螺纹，并通过所述连接螺纹螺纹连接有T型定位套(4031)，所述T型定位套(4031)包括螺纹连接杆(4003)和连接块(4004)，所述螺纹连接杆(4003)和连接块(4004)固定连接，所述连接块(4004)上设有若干均匀布置的定位倒刺(4005)。

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