CN114608495B - 检测管道变形及受力的实验装置及实验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种检测管道变形及受力的实验装置及实验方法，涉及管道检测技术领域，包括包覆钢板、密封组件、超声波测试元件和信号处理元件，包覆钢板用于放置在土壤内并围成一封闭的测试腔，测试腔内用于放置填充土体和待测试管道，且待测试管道的两端与包覆钢板之间通过密封组件密封，测试腔的上端面用于放置实验车辆，超声波测试元件用于放置于待测试管道内部，并用于对待测试管道进行检测，信号处理元件放置于测试腔外部，超声波测试元件与信号处理元件通讯连接，并用于将检测到的信号传输至信号处理元件。该检测管道变形及受力的实验装置及实验方法能够提高检测结果的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及管道检测技术领域，具体是涉及一种检测管道变形及受力的实验装置及实验方法。
背景技术
在市政管道系统中，随着地面车辆的行驶，地下管道会受到扰动，产生不均匀的沉降，致使管道凹陷，并且目前缺乏有效的检测手段。
现有的管道检测装置中，普遍缺乏较为有效的模拟实际工程中车辆荷载的检测装置，并且对于管道的检测结果通常脱离围压土体等因素，使得管道的检测结果与实际使用存在较大差异。
并且，目前的检测装置对人员的要求较高，人为操作下标准器的放置不规范会产生许多问题，从而导致测量结果不准确或参数与实际数值不一致等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种检测管道变形及受力的实验装置及实验方法，以解决上述现有技术存在的问题，提高检测结果的准确性。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供了一种检测管道变形及受力的实验装置，包括包覆钢板、密封组件、超声波测试元件和信号处理元件，所述包覆钢板用于放置在土壤内并围成一封闭的测试腔，所述测试腔内用于放置填充土体和待测试管道，且待测试管道的两端与所述包覆钢板之间通过所述密封组件密封，所述测试腔的上端面用于放置实验车辆，所述超声波测试元件用于放置于待测试管道内部，并用于对待测试管道进行检测，所述信号处理元件放置于所述测试腔外部，所述超声波测试元件与所述信号处理元件通讯连接，并用于将检测到的信号传输至所述信号处理元件。
优选地，所述密封组件为两个，且分别安装在待测试管道的两端；所述密封组件包括通电电磁板和金属密封圈，所述金属密封圈固定在待测试管道的端部，所述通电电磁板用于安装在对应待测试管道端部的所述包覆钢板上，且所述通电电磁板位于所述测试腔外部，通电时，所述通电电磁板能够与所述金属密封圈吸合，并使所述包覆钢板对待测试管道的端部密封。
优选地，所述超声波测试元件的外周设有电磁屏蔽网。
优选地，所述通电电磁板和所述金属密封圈均为环形。
优选地，所述测试腔的外部设有加固结构。
优选地，所述信号处理元件包括无线接收器、处理器和显示屏，所述无线接收器与所述超声波测试元件通讯连接，并用于接收所述超声波测试元件发出的信号，所述处理器与所述无线接收器电连接，并用于对信号进行处理，所述显示屏与所述处理器电连接，并用于将经所述处理器处理后的信号进行显示。
优选地，所述无线接收器位于待测试管道内部，所述处理器和所述显示屏位于所述测试腔外部，且所述包覆钢板在对应待测试管道一端的位置开设有伸出孔，所述伸出孔用于所述处理器与所述无线接收器之间连接的导线伸出。
本发明还提供一种检测管道变形及受力的实验方法，使用上述技术方案中任一项所述的检测管道变形及受力的实验装置，包括以下步骤：
S1：将包覆钢板围护形成测试腔，并使所述测试腔上端开口，经所述测试腔的上端开口向所述测试腔内放置填充土体，并安置待测试管道、超声波测试元件和信号处理元件；
S2：对填充土体振捣压实，并使所述测试腔的上端开口通过所述包覆钢板封闭；
S3：在所述测试腔上端的所述包覆钢板上放置实验车辆，观察所述信号处理元件所接收到的信号。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明提供的检测管道变形及受力的实验装置及实验方法，包覆钢板用于放置在土壤内并围成一封闭的测试腔，测试腔内用于放置填充土体和待测试管道，以形成围压土体，测试腔的上端面用于放置实验车辆，以模拟实际工程中车辆载荷，提高实验结果的准确性，且待测试管道的两端与包覆钢板之间通过密封组件密封，避免待测试管道内进入土体，同时在一定程度上约束管道轴向变形。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
图1是实施例一提供的检测管道变形及受力的实验装置的主剖视图；
图2是实施例一提供的检测管道变形及受力的实验装置的左剖视图；
图3是实施例一中金属密封圈的结构示意图；
图4是实施例一中的超声波测试元件的结构示意图；
图中：100-检测管道变形及受力的实验装置，1-包覆钢板，2-实验车辆，3-填充土体，4-加固结构，5-通电电磁板，6-待测试管道，7-伸出孔，8-金属密封圈，9-超声波测试元件，10-电磁屏蔽网。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种检测管道变形及受力的实验装置及实验方法，以解决现有的管道变形及受力的测试结果不准确的技术问题。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1-图4所示，本发明提供一种检测管道变形及受力的实验装置100，包括包覆钢板1、密封组件、超声波测试元件9和信号处理元件，包覆钢板1用于放置在土壤内并围成一封闭的测试腔，测试腔内用于放置填充土体3和待测试管道6，以形成围压土体，且待测试管道6的两端与包覆钢板1之间通过密封组件密封，避免管道内进入土体，同时在一定程度上约束待测试管道6轴向变形，测试腔的上端面用于放置实验车辆2，且通过起吊方法将实验车辆2放置于测试腔的上端面，以模拟实际工程中车辆载荷，提高实验结果的准确性，超声波测试元件9用于放置于待测试管道6内部，并用于对待测试管道6进行检测，利用超声波进行检测，提高检测效果，信号处理元件放置于测试腔外部，超声波测试元件9与信号处理元件通讯连接，并用于将检测到的信号传输至信号处理元件，以便于实验人员获知实验结果。在实际实验过程中，本领域技术人员可根据实际实验需要对实验车辆2的重量作适应性更改。
具体地，密封组件为两个，且分别安装在待测试管道6的两端，以便于对待测试管道6的两端密封；密封组件包括通电电磁板5和金属密封圈8，金属密封圈8固定在待测试管道6的端部，通电电磁板5用于安装在对应待测试管道6端部的包覆钢板1上，且通电电磁板5位于测试腔外部，进而使得通电电磁板5和金属密封圈8分别位于包覆钢板1的两侧，通电时，通电电磁板5能够与金属密封圈8吸合，并使包覆钢板1对待测试管道6的端部密封，操作方便，且提高密封效果，同时通过待测试管道6两端的密封组件的设置，能够在一定程度上约束待测试管道6轴向变形。
超声波测试元件9的外周设有电磁屏蔽网10，进而避免通电电磁板5产生的磁场对超声波测试元件9造成干扰，影响正常测试。
通电电磁板5和金属密封圈8均为环形，既保证密封效果，又避免影响超声波测试元件9与信号接收元件的连接。
测试腔的外部设有加固结构4，提高实验结果的真实性。
超声波测试元件9包括超声波发射器、激发器、无线发射器和超声波接收探头，信号处理元件包括无线接收器、处理器和显示屏，无线接收器与无线发射器通讯连接，并用于接收无线发射器发出的信号，处理器与无线接收器电连接，并用于对信号进行处理，显示屏与处理器电连接，并用于将经处理器处理后的信号进行显示，进而使得测试结果更加直观地显示。
无线接收器位于待测试管道6内部，以对待测试管道6进行检测，处理器和显示屏位于测试腔外部，且包覆钢板1在对应待测试管道6一端的位置开设有伸出孔7，伸出孔7用于处理器与无线接收器之间连接的导线伸出，进而便于实验人员获知测试结果。
实施例二
本实施例提供一种检测管道变形及受力的实验方法，使用实施例一中的检测管道变形及受力的实验装置100，包括以下步骤：
S1：将包覆钢板1围护形成测试腔，并使测试腔上端开口，以便于形成实施例一中的检测管道变形及受力的实验装置100，经测试腔的上端开口向测试腔内放置填充土体3，并安置待测试管道6、超声波测试元件9和信号处理元件；
S2：对填充土体3振捣压实，以形成围压土体，并使测试腔的上端开口通过包覆钢板1封闭，进而便于放置实验车辆2；
S3：在测试腔上端的包覆钢板1上放置实验车辆2，模拟车辆载荷，观察信号处理元件所接收到的信号，提高实验结果的准确性和真实性。
本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (7)
1.一种检测管道变形及受力的实验装置，其特征在于：包括包覆钢板、密封组件、超声波测试元件和信号处理元件，所述包覆钢板用于放置在土壤内并围成一封闭的测试腔，所述测试腔内用于放置填充土体和待测试管道，且待测试管道的两端与所述包覆钢板之间通过所述密封组件密封，所述测试腔的上端面用于放置实验车辆，所述超声波测试元件用于放置于待测试管道内部，并用于对待测试管道进行检测，所述信号处理元件放置于所述测试腔外部，所述超声波测试元件与所述信号处理元件通讯连接，并用于将检测到的信号传输至所述信号处理元件；
所述密封组件为两个，且分别安装在待测试管道的两端；所述密封组件包括通电电磁板和金属密封圈，所述金属密封圈固定在待测试管道的端部，所述通电电磁板用于安装在对应待测试管道端部的所述包覆钢板上，且所述通电电磁板位于所述测试腔外部，通电时，所述通电电磁板能够与所述金属密封圈吸合，并使所述包覆钢板对待测试管道的端部密封。
2.根据权利要求1所述的检测管道变形及受力的实验装置，其特征在于：所述超声波测试元件的外周设有电磁屏蔽网。
3.根据权利要求1所述的检测管道变形及受力的实验装置，其特征在于：所述通电电磁板和所述金属密封圈均为环形。
4.根据权利要求1所述的检测管道变形及受力的实验装置，其特征在于：所述测试腔的外部设有加固结构。
5.根据权利要求1所述的检测管道变形及受力的实验装置，其特征在于：所述信号处理元件包括无线接收器、处理器和显示屏，所述无线接收器与所述超声波测试元件通讯连接，并用于接收所述超声波测试元件发出的信号，所述处理器与所述无线接收器电连接，并用于对信号进行处理，所述显示屏与所述处理器电连接，并用于将经所述处理器处理后的信号进行显示。
6.根据权利要求5所述的检测管道变形及受力的实验装置，其特征在于：所述无线接收器位于待测试管道内部，所述处理器和所述显示屏位于所述测试腔外部，且所述包覆钢板在对应待测试管道一端的位置开设有伸出孔，所述伸出孔用于所述处理器与所述无线接收器之间连接的导线伸出。
7.一种检测管道变形及受力的实验方法，其特征在于：使用权利要求1-6中任一项所述的检测管道变形及受力的实验装置，包括以下步骤：
S1：将包覆钢板围护形成测试腔，并使所述测试腔上端开口，经所述测试腔的上端开口向所述测试腔内放置填充土体，并安置待测试管道、超声波测试元件和信号处理元件；
S2：对填充土体振捣压实，并使所述测试腔的上端开口通过所述包覆钢板封闭；
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