CN205776412U - 一种用于基桩检测的内置发射机的选通声波传感器组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于基桩检测的内置发射机的选通声波传感器组，包括传感器选通模块SC，传感器选通模块SC分别与若干个接收传感器Sr连接，传感器选通模块SC还与发射接收双工传感器Sd连接，传感器选通模块SC还与放大模块G连接，传感器选通模块SC与发射机F连接，发射机F、传感器选通模块SC和放大模块G均与控制线L1连接，放大模块G还与信号线L2连接。本实用新型大幅减少了检测设备的接收通道数量，大幅降低了检测设备的成本。

Description

一种用于基桩检测的内置发射机的选通声波传感器组

技术领域

本实用新型属于岩土工程检测领域中的应用声波透射法层析成像检测基桩完整性的技术领域，具体涉及一种用于基桩检测的内置发射机的选通声波传感器组。

背景技术

应用声波透射法检测灌注基桩的完整性，要在灌注混凝土前，在基桩的钢筋笼上预先放置M(2≤M)根相互平行的声测管，声测管管长与桩的长度（钢筋笼的长度）一致，桩体混凝土灌注完成后声测管均被埋入基桩桩体，第i（1≤i≤M）根声测管与第k（i≠k，1≤k≤M）根声测管之间构成一个从桩底到桩顶的检测剖面i≡k。M根声测管两两之间组合构成多个剖面，《建筑基桩检测技术规范JGJ106—2003》规定必须对这多个剖面进行检测。

采用传统的同步提升的平行声测线法进行声波透射法检测灌注基桩的完整性最大的缺点是只能大致判定缺陷在发射与接收测点之间，很难具体确定缺陷的位置和范围。因此技术上需要采用层析成像（CT）技术，对基桩的可疑部位进行详细的检测，近年来一些行业和发达地区已经将层析成像（CT）技术列为应采用的技术手段。

基桩检测工作属野外现场工作，往往环境较差，条件恶劣，检测工作中迫切需要满足国家行业技术要求、耗电量低、体积小、故障率低、现场适应能力强的选通声波传感器组。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于基桩检测的选通声波传感器组，结构简单，使用方便，兼容性强，噪声水平低，适用于在一个提升检测过程内完成基桩桩体内M个声测管构成的所有剖面的层析成像CT检测工作。

本实用新型采用以下技术方案实现上述实用新型目的：

一种用于基桩检测的内置发射机的选通声波传感器组，包括传感器选通模块SC，传感器选通模块SC分别与若干个接收传感器Sr连接，传感器选通模块SC还与发射接收双工传感器Sd连接，传感器选通模块SC还与放大模块G连接，传感器选通模块SC与发射机F连接，发射机F、传感器选通模块SC和放大模块G均与控制线L1连接，放大模块G还与信号线L2连接。

如上所述的发射接收双工传感器Sd以及各个接收传感器Sr在声测管中从下至上依次排列。

如上所述的发射接收双工传感器Sd以及各个接收传感器Sr等距排列。

本实用新型的有益效果是：

1、大幅减少检测设备的接收通道数量，大幅降低了检测设备的成本。

2、检测装置结构大幅简化、功耗下降，故障率将会下降，生产工艺更加简单。

3、现有技术通常将发射机放置于声波仪中，发射声波时发射机端短路放电对整机有较大的激励干扰，本发明中将发射机放置在传感器组内，有助于降低整机的电磁干扰。

4、现有技术通常将发射机放置于声波仪中，与发射传感器之间通过百米量级的电缆线连接，发射声波时发射机端短路放电的时间参数收到长线阻抗的影响较大，本发明中将发射机放置在传感器组内，有助于提升声波发射效果。

附图说明

图1为选通声波传感器组S为M个的情况下，定义其中的一组选通声波传感器组为选通声波传感器组S（i），选通声波传感器组S（i）的原理框图；

Sd（i）：选通声波传感器组S（i）中的声波发射接收双工传感器；

Sr（i1）～Sr（iN）：选通声波传感器组S（i）中的N个接收传感器；

SC（i）：选通声波传感器组S（i）中的传感器选通模块；

G（i）：选通声波传感器组S（i）中的放大模块；

F（i）：选通声波传感器组S（i）中的声波发射机；

L1（i）：选通声波传感器组S（i）的控制线；

L2（i）选通声波传感器组S（i）的信号线。

图2为利用本实用新型进行基桩检测的原理示意图；

I：声波仪；

FMA：高度位置编码器；

C：计算机系统；

P：控制模块；

Tr（1）～Tr(M)：M个接收通道Tr；

S(1) ～S(M)：M个选通声波传感器组S；

L1：M个选通声波传感器组的控制线L1（1）～L1（M）；

L2(1) ～L2(M)：M个选通声波传感器组的信号线。

图3为一种4个选通声波传感器组S（i）分别放置在基桩的4个声测管内示意图；

0：基桩；

1、2、3、4：4根声测管；

Sd（1）：选通声波传感器组S(1)的发射接收双工传感器；

Sr(11)：选通声波传感器组S(1)的第1个接收传感器；

Sr(12)：选通声波传感器组S(1)的第2个接收传感器；

Sr(13)：选通声波传感器组S(1)的第3个接收传感器；

Sd（2）：选通声波传感器组S(2)的发射接收双工传感器；

Sr(21)：选通声波传感器组S(2)的第1个接收传感器；

Sr(22)：选通声波传感器组S(2)的第2个接收传感器；

Sr(23)：选通声波传感器组S(2)的第3个接收传感器；

Sd（3）：选通声波传感器组S(3)的发射接收双工传感器；

Sr(31)：选通声波传感器组S(3)的第1个接收传感器；

Sr(32)：选通声波传感器组S(3)的第2个接收传感器；

Sr(33)：选通声波传感器组S(3)的第3个接收传感器；

Sd（4）：选通声波传感器组S(4)的发射接收双工传感器；

Sr(41)：选通声波传感器组S(4)的第1个接收传感器；

Sr(42)：选通声波传感器组S(4)的第2个接收传感器；

Sr(43)：选通声波传感器组S(4)的第3个接收传感器。

图4为i≡k剖面一个高度位置上的选通声波传感器组S(i)与选通声波传感器组S(k)的相对位置示意图。i≠k， i∈M，k∈M。φ（i，k，j）为Sd（1）-Sr（kj）声波线与Sd（i）-Sd（k）声波线的夹角，φ（k，i，j）为Sd（k）-Sr（ij）声波线与Sd（k）-Sd（i）声波线的夹角。

图5为i≡k剖面一个测点高度位置的声测线，

（a） Sd（i）发射，Sd（k）、Sr（k1）、Sr（k2）、Sr（k3）分别接收对应的四条声测线；

（b） Sd（k）发射，Sd（i）、Sr（i1）、Sr（i2）、Sr（i3）分别接收对应的四条声测线；

其中Sd（i）发射、Sd（k）接收与Sd（k）发射、Sd（i）接收重叠。

图6为一个测点高度位置上Sd（i）所在位置的检测扇形构成示意图。

具体实施方式

实施例 1 ：

一种用于基桩检测的内置发射机的选通声波传感器组，包括传感器选通模块SC，传感器选通模块SC分别与若干个接收传感器Sr连接，传感器选通模块SC还与发射接收双工传感器Sd连接，传感器选通模块SC还与放大模块G连接，传感器选通模块SC与发射机F连接，发射机F、传感器选通模块SC和放大模块G均与控制线L1连接，放大模块G还与信号线L2连接。选通声波传感器组原理示意图见图1，利用本实用新型实施例1进行基桩检测的原理示意图见图2。

作为一种优选方案，一种用于基桩检测的内置发射机的选通声波传感器组，发射接收双工传感器Sd以及各个接收传感器Sr在声测管中从下至上依次排列。发射接收双工传感器Sd以及各个接收传感器Sr等距排列。

传感器选通模块SC在控制线L1的控制下控制发射接收双工传感器Sd、各个接收传感器Sr与放大模块G的连通关系，放大模块G将与之连通的接收传感器Sr、发射接收双工传感器Sd的测得的信号进行放大并通过信号线L2输出，传感器选通模块SC还在控制线L1的控制下选择是否将发射机F与发射接收双工传感器Sd连接，使得发射机F在控制线L1的控制下激励发射接收双工传感器Sd发射声波。控制线L1还用于控制声波发射机F激发与发射机F连通的发射接收双工传感器Sd发射声波。做为一种扩展功能，控制线L1还用于设定放大模块G的放大倍数等参数。

实施例 2 ：

四个声测管的基桩CT检测。桩长50m，桩径2.0m，声测管编号1、2、3、4。六个剖面分别标识为：1≡2、1≡3、1≡4、2≡3、2≡4、3≡4，其中 1≡2、1≡4、2≡3、3≡4四个剖面跨距（即纵向剖面的横向边长）为1.13m，1≡3、2≡4两个剖面跨距为1.6m。4个选通声波传感器组S(1)、S(2)、S(3)、S(4)，第i个选通声波传感器组由N=3个接收传感器Sr(i1) 、Sr(i2)、Sr(i3)和一个发射接收双工传感器Sd（i）组成，1≤i≤4，传感器间距0.20m。图3为4个选通声波传感器组S（i）分别放置在基桩的4个声测管内示意图。图4为i≡k剖面一个高度位置上的选通声波传感器组S(i)与选通声波传感器组S(k)的相对位置示意图。其他与实施例1相同。

检测时，在一个高度位置上， Sd（i）分4次发射声波，Sd（k）、Sr（k1）、Sr（k2）、Sr（k3）分别接收声波，而后 Sd（k）分4次发射声波，Sd（i）、Sr（i1）、Sr（i2）、Sr（i3）分别接收声波，i≠k， i∈M，k∈M。图5为i≡k剖面一个高度位置上的声测线示意图。

图6为一个测点高度位置上Sd（i）所在位置的检测扇形构成示意图。实线对应的声测线是在当前高度位置上Sd（i）发射声波，Sd（k）、Sr（k1）～Sr（kN）分别接收声波时得到的，虚线对应的声测线是在此之前，Sd（k）分别达到位置-1、-2、～、-N时，Sd（k）发射声波，Sr（i1）、Sr（i2）、Sr（iN）分别接收声波时得到的。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (3)

1.一种用于基桩检测的内置发射机的选通声波传感器组，包括传感器选通模块SC，其特征在于，传感器选通模块SC分别与若干个接收传感器Sr连接，传感器选通模块SC还与发射接收双工传感器Sd连接，传感器选通模块SC还与放大模块G连接，传感器选通模块SC与发射机F连接，发射机F、传感器选通模块SC和放大模块G均与控制线L1连接，放大模块G还与信号线L2连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于基桩检测的内置发射机的选通声波传感器组，其特征在于，发射接收双工传感器Sd以及各个接收传感器Sr在声测管中从下至上依次排列。

3.根据权利要求2所述的一种用于基桩检测的内置发射机的选通声波传感器组，其特征在于，所述的发射接收双工传感器Sd以及各个接收传感器Sr等距排列。