CN214116731U - 一种基于近场通信标识的基桩检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于近场通信标识的基桩检测系统，包括：待测基桩、NFC读取模块、发射换能器、接收换能器、NFC芯片和声波检测仪器；NFC读取模块安装在接收换能器上；NFC芯片预埋在待测基桩顶面且靠近声测管的位置；NFC芯片内置基桩的基础信息；NFC读取模块读取NFC芯片内置的信息，并将该信息发送给接收换能器；发射换能器用于接收声波检测仪器发射的电脉冲，并将电脉冲转换为超声波脉冲；接收换能器用于接收超声波脉冲，将超声波脉冲转换为电信号，并将该电信号与NFC芯片内置的基桩的基础信息一同发送给声波检测仪器。本实用新型将基桩信息和检测结果一同录入声波检测仪器中，保证了检测结果的真实准确性。

Description

一种基于近场通信标识的基桩检测系统

技术领域

本实用新型涉及土木工程基础设施检测技术领域，具体涉及一种基于近场通信标识的基桩检测系统。

背景技术

基桩作为一种深基础结构，在土木工程领域得到了广泛的应用。因此，基桩的施工质量好坏，直接影响了后续基建的建设速度与质量。目前基桩检测方面，通用的测试方法为声波透射法。它是在预埋声测管之间，由径向换能器发射并接收声波，通过实测声波在混凝土介质中传播的声时、频率和波幅衰减等声学参数的相对变化，对基桩完整性进行检测的方法。检测过程，将发射与接收换能器置于声测管中，同步向上提升，直至换能器测完整根基桩。但在实际的施工、检测中，往往存在工期影响、人员操作错误、检验记录方法不完善等原因，让基桩检测的真实性得不到保障。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：如何能有效保证基桩检测结果的真实性，本实用新型提供了解决上述问题的一种基于近场通信标识的基桩检测系统。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种基于近场通信标识的基桩检测系统，包括：待测基桩、NFC读取模块、发射换能器、接收换能器、NFC芯片和声波检测仪器；

所述发射换能器安装在预埋于待测基桩的声测管内，且能够沿声测管的纵轴方向移动；所述接收换能器安装在另一预埋于待测基桩的声测管内，且能够沿声测管的纵轴方向移动；所述声测管均与待测基桩的纵轴平行；所述NFC读取模块安装在接收换能器上；所述NFC芯片预埋在待测基桩顶面且靠近声测管的位置；

所述NFC芯片用于录入基桩的基础信息；

所述NFC读取模块用于读取NFC芯片录入的基桩基础信息；

所述发射换能器用于接收声波检测仪器发射的电脉冲，并将电脉冲转换为超声波脉冲；

所述接收换能器用于接收超声波脉冲，并将超声波脉冲转换为电信号，与NFC芯片录入的基桩的基础信息一同发送给声波检测仪器。

在基桩成孔后，灌注混凝土前，在桩内预埋若干根声波管作为声波发射和接收换能器的上下通道，将NFC芯片(近场通信芯片)预埋在基桩顶面且靠近声测管的位置，所述NFC芯片内录有基桩的基础信息：桩号、声测管号、项目编号等；利用声波透射法检测基桩，开始时，发射换能器和接收换能器位于基桩顶部，此时，接收换能器内的NFC读取模块靠近NFC 芯片，NFC读取模块自动读取NFC芯片内置的基桩的基础信息，发射换能器和接收换能器沿基桩的纵轴方向自上而下下降，直至发射换能器和接收换能器均下降到声测管底部，然后发射换能器和接收换能器又沿基桩的纵轴方向以固定的间距自下而上同步上升，在上升过程中，声波检测仪器发出一系列电脉冲，经由发射换能器转换为超声波脉冲，超声波脉冲穿过柱身各截面后被接收换能器接收并转换成电信号，当接收换能器上升至基桩顶部时，接收换能器内的NFC读取模块再次靠近NFC芯片，NFC读取模块自动读取NFC芯片内置的基桩基础信息，接收换能器将收到的电信号和NFC读取模块所读取的NFC芯片内置的基桩基础信息一同发送给声波检测仪器，当基桩混凝土无缺陷时，混凝土是连续体，超声波在其中以直线传播。由于缺陷(扩径、缩径、离析)的存在，超声波在缺陷区与混凝土间的分界面上，会产生反射、折射和绕射，接收到的能量显著衰减，接收频率明显降低或接收波频谱产生差异及超声波在缺陷处的波形转换和叠加造成接收波形的畸变，接收到的声波参数声时(波速)、振幅、主频率和波形发生显著变化。通过以上变化就可判断混凝土构件缺陷的尺寸及空间分布。即对基桩混凝土的完整性、内部缺陷性质、缺陷位置及混凝土总体均匀性等作出判断。

整个检测过程，通过将基桩基础信息和检测结果一同录入到声波检测仪器中可以保证检测数据的真实性、唯一性，从检测方法上杜绝检测数据造假。

具体的，所述基桩的基础信息包括桩号、声测管号、项目编号。

具体的，基桩检测系统通过NFC芯片与外部系统连接，外部系统通过扫描NFC芯片能查询到该待测基桩全工程周期的信息。

具体的，将NFC读取模块两次读取NFC芯片的时间差作为整个检测过程的时间，可降低因检测人员的检测操作流程不标准引起的基桩质量测试结果不准确性。

具体的，所述发射换能器和接收换能器均为径向振动式换能器。

本实用新型具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型一种基于近场通信标识的基桩检测系统，在采用声波透射法检测基桩质量时，只需要在换能器上安装NFC读取模块，简单方便；

2、本实用新型一种基于近场通信标识的基桩检测系统，在基桩检测完成时，通过NFC读取模块自动读取基桩基础信息，和检测结果一同录入到检测仪器中，从而保证了检测结果的真实准确性；

3、本实用新型一种基于近场通信标识的基桩检测系统，NFC芯片信息的唯一性，作为一种反馈机制，从而保证基桩的质量。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型一种基于近场通信标识的基桩检测系统示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-待测基桩，2-NFC读取模块，3-发射换能器，4-接收换能器，5-声测管，6-NFC芯片， 7-声波检测仪器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例

如图1所示，一种基于近场通信标识的基桩检测系统，包括：待测基桩1、NFC读取模块2、发射换能器3、接收换能器4、NFC芯片6和声波检测仪器7；

发射换能器3安装在预埋于待测基桩1的声测管内，且能够沿声测管的纵轴方向移动；所述接收换能器4安装在另一预埋于待测基桩1的声测管内，且能够沿声测管的纵轴方向移动；所述声测管均与待测基桩1的纵轴平行；NFC读取模块2安装在接收换能器4上；NFC芯片6预埋在靠近待测基桩1顶面的位置；

NFC芯片6用于录入基桩的基础信息；

NFC读取模块2用于读取NFC芯片6的录入的基桩基础信息；

发射换能器3用于接收声波检测仪器7发射的电脉冲，并将电脉冲转换为超声波脉冲；

接收换能器4用于接收超声波脉冲，并将超声波脉冲转换为电信号，与NFC芯片6录入的基桩的基础信息一同发送给声波检测仪器7。

在基桩成孔后，灌注混凝土前，在桩内预埋若干根声波管5作为声波发射换能器3和接收换能器4的上下通道，将NFC芯片6(近场通信芯片)预埋在基桩顶面且靠近声测管的位置，所述NFC芯片6内录有基桩的基础信息：桩号、声测管号、项目编号等；利用声波透射法检测基桩，开始时，发射换能器3和接收换能器4位于基桩顶部，此时，接收换能器3内的NFC读取模块2靠近NFC芯片6，NFC读取模块2自动读取NFC芯片6内置的基桩的基础信息，发射换能器3和接收换能器4沿基桩的纵轴方向自上而下下降，直至发射换能器3和接收换能器4均下降到声测管底部，然后发射换能器3和接收换能器4又沿基桩的纵轴方向以固定的间距自下而上同步上升，在上升过程中，声波检测仪器7发出一系列电脉冲，经由发射换能器3转换为超声波脉冲，超声波脉冲穿过柱身各截面后被接收换能器4接收并转换成电信号，当接收换能器4上升至基桩顶部时，接收换能器4内的NFC读取模块2再次靠近NFC 芯片6，NFC读取模块2自动读取NFC芯片6内置的基桩基础信息，接收换能器4将收到的电信号和NFC读取模块所读取的NFC芯片内置的基桩基础信息一同发送给声波检测仪器7。当基桩混凝土无缺陷时，混凝土是连续体，超声波在其中以直线传播。由于缺陷(扩径、缩径、离析)的存在，超声波在缺陷区与混凝土间的分界面上，会产生反射、折射和绕射，接收到的能量显著衰减，接收频率明显降低或接收波频谱产生差异及超声波在缺陷处的波形转换和叠加造成接收波形的畸变，接收到的声波参数声时(波速)、振幅、主频率和波形发生显著变化。通过以上变化就可判断混凝土构件缺陷的尺寸及空间分布。即对基桩混凝土的完整性、内部缺陷性质、缺陷位置及混凝土总体均匀性等作出判断。

整个检测过程，通过将基桩基础信息和检测结果一同录入到声波检测仪器中可以保证检测数据的真实性、唯一性，从检测方法上杜绝检测数据造假。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于近场通信标识的基桩检测系统，其特征在于，包括：待测基桩(1)、NFC读取模块(2)、发射换能器(3)、接收换能器(4)、NFC芯片(6)和声波检测仪器(7)；

所述发射换能器(3)安装在预埋于待测基桩(1)的声测管内，且能够沿声测管的纵轴方向移动；所述接收换能器(4)安装在另一预埋于待测基桩(1)的声测管内，且能够沿声测管的纵轴方向移动；所述声测管均与待测基桩(1)的纵轴平行；所述NFC读取模块(2)安装在接收换能器(4)上；所述NFC芯片(6)预埋在待测基桩(1)顶面且靠近声测管的位置；

所述NFC芯片(6)用于录入待测基桩(1)的基础信息；

所述NFC读取模块(2)用于读取NFC芯片(6)录入的待测基桩基础信息；

所述发射换能器(3)用于接收声波检测仪器(7)发射的电脉冲，并将电脉冲转换为超声波脉冲；

所述接收换能器(4)用于接收超声波脉冲，并将超声波脉冲转换为电信号，与NFC芯片(6)录入的待测基桩的基础信息一同发送给声波检测仪器(7)。

2.根据权利要求1所述的一种基于近场通信标识的基桩检测系统，其特征在于，所述待测基桩的基础信息包括桩号、声测管号、项目编号。

3.根据权利要求1所述的一种基于近场通信标识的基桩检测系统，其特征在于，所述基桩检测系统通过NFC芯片(6)与外部系统连接，外部系统通过扫描NFC芯片能查询到该待测基桩全工程周期的信息。

4.根据权利要求1所述的一种基于近场通信标识的基桩检测系统，其特征在于，将NFC读取模块(2)两次读取NFC芯片(6)的时间差作为整个检测过程的时间。

5.根据权利要求1所述的一种基于近场通信标识的基桩检测系统，其特征在于，所述发射换能器(3)和接收换能器(4)均为径向振动式换能器。

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