CN218090996U - 一种低误差桩基声波透射检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种低误差桩基声波透射检测装置，其包括控制器和多组检测单元，每组检测单元包括无线换能器、电动卷扬机和深度计数器，无线换能器底部设有接触传感器，无线换能器连接在电动卷扬机的牵引绳末端，深度计数器上设有滑行凹槽，电动卷扬机的牵引绳行经滑行滑行凹槽；各路无线换能器分别伸入到桩基中的各个声测管内，各路无线换能器一起对桩基进行声波透射检测；控制器连接各路深度计数器以获取深度计数器的计数数据，连接各路电动卷扬机以通过控制电动卷扬机收放牵引绳来控制无线换能器在声测管内升降，无线连接各路接触传感器以接收接触传感器触底信号。各路无线换能器能够一直保持同提升一高度，且上升速度稳定，检测精确度较高。

Description

一种低误差桩基声波透射检测装置

技术领域

本实用新型涉及桩基检测技术领域，尤其涉及一种桩基声波透射检测装置。

背景技术

桩基是建筑施工时埋在地下的柱状基础，通过往钻孔中灌注混凝土制作得到。在制作桩基时，假若钻孔底部有杂物或者混凝土中有杂物，则会导致制作的桩基存在例如边沿缺失、桩体不连续等缺陷，因此需要对桩基进行结构完整性检测。现有的检测方式主要是在桩基中预埋有多个用作检测通道的声测管，然后使用声波透射检测装置来对桩基进行结构完整性检测。现有的声波透射检测装置，包括声波检测仪以及分别连接声波检测仪的多路有线换能器和深度计数器，这几路有线换能器共用一个深度计数器。深度计数器包括滚轴，滚轴外壁设有多条供有线换能器线缆滑行通过的滑行凹槽。对桩基进行检测时，操作员通过各路有线换能器线缆把各路有线换能器分别下放到各条声测管底部，然后使各路有线换能器线缆分别行径深度计数器的多个滑行凹槽从而架在深度计数器的滚轴上。操作员一同缓慢拉动各路有线换能器线缆，使各路有线换能器一起缓慢上升，在此过程中，每路有线换能器持续朝桩基各处发射声波并接收其余三路有线换能器发射的声波，各路有线换能器接收声波后传回给声波检测仪，以供声波检测仪根据所接收的声波对桩基进行结构完整性分析。在上升过程中，有线换能器上升速度需不高于0.5m/s才能够有效检测到桩基各个位置，若有线换能器速度过快，可能存在漏检，导致检测结果有误差。因此，操作员需控制拉动线缆的速度，具体地，在拉动线缆的过程中，线缆会带动深度计数器的滚轴转动以使深度计数器对线缆的移动长度进行实时计数并把计数数据上传到声波检测仪，声波检测仪的控制器根据移动耗时和移动长度实时计算线缆的移动速度(即有线换能器的移动速度)，并将线缆的实时移动速度显示在显示屏上供操作员查看。操作员通过观察声波检测仪显示屏上的线缆实时移动速度，调整拉动线缆的速度，从而尽量保持以不高于0.5m/s的速度拉动有线换能器上升，直至其上升至声测管管口移出，至此完成了对桩基的结构完整性检测。

通常情况下，预埋在桩基内的声测管管体长度相同，这样各路有线换能器在上升过程中始终就会保持在同一高度，如此每路有线换能器所发射的声波都能够被其余三路有线换能器接收并传回给声波检测仪，实现对桩基的全方位检测。但是，在预埋声测管时，声测管可能有些许倾斜，导致预埋在桩基内的各个声测管管体长度不同，即各路有线换能器在各个声测管中上升的路程不相同，那么在各路有线换能器上升过程中，按照现有的检测方式，由操作员一同拉动各个换能器按照同一速度上升，同一时刻，上升路程短的有线换能器所在高度会略高于上升路程长的有线换能器所在高度，即各路有线换能器不在同一高度，这样各路换能器发出的声波无法有效地被其他换能器接收，导致各路换能器无法实现对桩基的全方位检测，此外，操作员人手拉动线缆容易产生速度波动，可能会偶尔高于0.50m/s，导致桩基某些区域存在漏检，检测精确度不高。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是为软件工程师提供一种低误差桩基声波透射检测装置的硬件连接结构，以使软件工程师为该检测装置中的控制器编程后，能够提高检测精确度。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种低误差桩基声波透射检测装置，其包括控制器和多组检测单元，其中：

每组检测单元包括无线换能器、电动卷扬机和深度计数器，无线换能器底部设有接触传感器，无线换能器连接在电动卷扬机的牵引绳末端，深度计数器上设有滑行凹槽，电动卷扬机的牵引绳行经滑行该滑行凹槽；

各组检测单元中的无线换能器分别伸入到桩基中的各个声测管内，各个无线换能器彼此之间进行声波收发，一起对桩基进行声波透射检测；

控制器线缆连接各组检测单元中的深度计数器以获取深度计数器的计数数据，线缆连接各组检测单元中的电动卷扬机以通过控制电动卷扬机收放牵引绳来控制无线换能器在声测管内升降，无线连接各组检测单元中的接触传感器以接收接触传感器接触到声测管底部的触底信号。

每组本实用新型所给出的检测单元还包括支撑座，该支撑座顶部开有供无线换能器穿过的圆孔，各组检测单元的支撑座放置在各个声测管管口处，无线换能器具体是穿过圆孔伸到声测管内，从而使连接该无线换能器的本实用新型所给出的牵引绳靠在支撑座上。

支撑座放置在各个声测管管口处的状态下，其圆孔对准声测管管口。

支撑座顶部上表面设有滑轮，连接无线换能器的本实用新型所给出的牵引绳具体是通过该滑轮靠在支撑座上。

本实用新型所给出的滑轮是可拆卸的。

滑轮靠近圆孔中部。

每组本实用新型所给出的检测单元中的无线换能器外壁设有保护套。

本实用新型所给出的检测装置还包括声波检测仪，声波检测仪无线连接每组本实用新型所给出的检测单元中的无线换能器和接触传感器；本实用新型所给出的控制器是该声波检测仪中的控制器。

本实用新型提供的检测装置具有以下有益效果：在软件工程师为该检测装置中的控制器编写控制程序后，该检测装置的控制器执行控制程序以实现根据各路深度计数器测得的各个声测管的长度，分别设定各路电动卷扬机的收卷速度并控制各路电动卷扬机按照所设定的收卷速度提升各路无线换能器，具体地，声测管较长的，控制器则在不高于0.5m/s的速度范围内控制其对应的电动卷扬机走得快一点，声测管较短的，控制器则在不高于0.5m/s的速度范围内控制其对应的电动卷扬机走得慢一点，使得各路无线换能器在提升过程中能够一直保持同一高度，确保对桩基进行全方位检测，并且由电动卷扬机收卷带动无线换能器上升，上升速度稳定，不会出现高于0.50m/s的情况，检测精确度较高。

附图说明

图1是低误差桩基声波透射检测装置的俯视图，图中省略了支撑座；

图2是桩基纵切剖面示意图，图中省略了一条声测管和一组检测单元；

图3是低误差桩基声波透射检测装置的支撑座的俯视图；

图4是低误差桩基声波透射检测装置的结构框图。

附图标记说明：1、桩基；2、声测管；3、无线换能器；31、保护套；4、深度计数器；41、滚轴；42、滑行凹槽；5、电动卷扬机；6、支撑座；61、滑轮；62、圆孔；7、接触传感器；8、声波检测仪。

具体实施方式

以下结合具体实施方式对本发明创造作进一步详细说明。

下文提及的控制器包括相互连接的存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现控制器的功能。

见图1，桩基1中设有作为检测通道的四条声测管2。本实施例提供一种低误差桩基声波透射检测设备，对桩基1进行结构完整性检测。该低误差桩基声波透射检测装置包括声波检测仪8和多组检测单元，如图1所示，每组检测单元包括无线换能器3、电动卷扬机5和深度计数器4，无线换能器3底部设有接触传感器7。见图4，声波检测仪8包括控制器以及连接控制器的信号接收单元。声波检测仪8通过信号接收单元分别无线连接各个无线换能器3和各个接触传感器7，从而接收各个无线换能器3所发送的声波检测信号以及各个接触传感器7的触底信号。声波检测仪8的控制器通过外接线缆分别连接各个电动卷扬机5和各个深度计数器4。见图2，无线换能器3外壁套有保护套31，该保护套31可防止无线换能器3外壁与声测管2内壁发生摩擦碰撞。无线换能器3连接在电动卷扬机5的牵引绳51末端。深度计数器4包括滚轴41和设在滚轴41上的滑行凹槽42。需对桩基1进行检测时，使各路电动卷扬机5的牵引绳51行经对应滑行凹槽42从而架在对应的深度计数器4的滚轴41上。见图2，每条声测管2处都设有支撑座6，支撑座6如图2所示地放置在声测管2管口处。见图3，支撑座6顶部开有对准声测管2管口的圆孔62，圆孔62处设有可拆卸的滑轮61，滑轮61如图3所示地靠近该圆孔62中部。如图2所示，各路电动卷扬机5的牵引绳51带着无线换能器3行经对应的深度计数器4之后行经滑轮61，并如图3所示地从圆孔62中部穿过往下伸入直至无线换能器3下降至声测管2管口处并对准声测管2管口中部，然后控制器使深度计数器4进行计数清零。操作员手动测量一至四路声测管2管口到桩基1上表面的裸露长度，本实施例控制器具有数字输入单元，假设测得这一至四路声测管的裸露长度都为0.1m，操作员就通过控制器的数字输入单元把这一至四路声测管的裸露长度0.1m输入到控制器中。至此，各路无线换能器3以及深度计数器4都已布置好，即可开始对桩基1进行检测，过程如下：

控制器使各路电动卷扬机5转动放出牵引绳51，位于各路牵引绳51末端的各路无线换能器3受重力作用下降进入对应的声测管2内，由于无线换能器3在支撑座6的滑轮61的支撑下，已对准声测管2管口中部，无线换能器3受重力作用下降时从声测管2中部一直下降，不会碰到声测管2内壁，如此则提高了无线换能器3所输出的波形的稳定性。在各路电动卷扬机5下放各路无线换能器3的过程中，牵引绳51行经深度计数器4的滚轴41带动滚轴41转动，使得深度计数器4开始计数。当无线换能器3底部的接触传感器7感应到触底时，发送触底信号给控制器，控制器则控制各路电动卷扬机5停止转动不再放出牵引绳51，同时获取各路深度计数器4的计数值，各路深度计数器4的计数值即为各路声测管2的长度。见图1，深度计数器4一共有四路，假设控制器获取到的一至四路深度计数器4的计数值分别为2m、2m、2m、2.2m，控制器用这一至四路深度计数器4的计数值分别对应减去上述的一至四路声测管的裸露长度0.1m后，得到这一至四路声测管2在桩基1内的预埋长度值分别为1.9m、1.9m、1.9m、2.1m。控制器分析出第四路声测管2在桩基1内的预埋长度最长，则将第四路声测管2对应的第四路电动卷扬机5的收卷速度设定为0.50m/s。假定这四路无线换能器3在上升过程中始终位于同一高度，则这四路无线换能器3从声测管2底部上升至声测管2顶部所耗费的时间是相同的，即S_max/V_max＝S_n/V_n，那么就可采用该公式计算剩余三路电动卷扬机5的收卷速度了，即2.1/0.50＝1.9/V_n，计算得出V_n＝1.9*0.50/2.1＝0.45m/s。即第一至三路电动卷扬机5的收卷速度为0.45m/s，第四路电动卷扬机5的收卷速度为0.50m/s，控制器据此设定各路电动卷扬机5对牵引绳51的收卷速度，使得各路无线换能器3在上升过程中保持同一高度，彼此之间进行声波收发，一起对桩基1进行声波透射检测，实现全方位检测。

如上所述仅为本发明创造的实施方式，不以此限定专利保护范围。本领域技术人员在本发明创造的基础上作出非实质性的变化或替换，仍落入专利保护范围。

Claims (8)

1.一种低误差桩基声波透射检测装置，其特征包括控制器和多组检测单元，其中：

每组检测单元包括无线换能器(3)、电动卷扬机(5)和深度计数器(4)，无线换能器(3)底部设有接触传感器(7)，无线换能器(3)连接在电动卷扬机(5)的牵引绳(51)末端，深度计数器(4)上设有滑行凹槽(42)，电动卷扬机(5)的牵引绳(51)行经滑行该滑行凹槽(42)；

各组检测单元中的无线换能器(3)分别伸入到桩基(1)中的各个声测管(2)内，各个无线换能器(3)彼此之间进行声波收发，一起对桩基(1)进行声波透射检测；

控制器线缆连接各组检测单元中的深度计数器(4)以获取深度计数器(4)的计数数据，线缆连接各组检测单元中的电动卷扬机(5)以通过控制电动卷扬机(5)收放牵引绳(51)来控制无线换能器(3)在声测管(2)内升降，无线连接各组检测单元中的接触传感器(7)以接收接触传感器(7)接触到声测管(2)底部的触底信号。

2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征是，每组所述检测单元还包括支撑座(6)，该支撑座(6)顶部开有供无线换能器(3)穿过的圆孔(62)，各组检测单元的支撑座(6)放置在各个声测管(2)管口处，无线换能器(3)具体是穿过圆孔(62)伸到声测管(2)内，从而使连接该无线换能器(3)的所述牵引绳(51)靠在支撑座(6)上。

3.根据权利要求2所述的检测装置，其特征是，支撑座(6)放置在各个声测管(2)管口处的状态下，其圆孔(62)对准声测管(2)管口。

4.根据权利要求3所述的检测装置，其特征是，支撑座(6)顶部上表面设有滑轮(61)，连接无线换能器(3)的所述牵引绳(51)具体是通过该滑轮(61)靠在支撑座(6)上。

5.根据权利要求4所述的检测装置，其特征是，所述滑轮(61)是可拆卸的。

6.根据权利要求4所述的检测装置，其特征是，滑轮(61)靠近圆孔(62)中部。

7.根据权利要求1所述的检测装置，其特征是，每组所述检测单元中的无线换能器(3)外壁设有保护套(31)。

8.根据权利要求1至7任一项所述的检测装置，其特征是，该检测装置还包括声波检测仪(8)，声波检测仪(8)无线连接每组所述检测单元中的无线换能器(3)和接触传感器(7)；所述控制器是该声波检测仪(8)中的控制器。

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