CN218848046U - 一种钢结构声速的测量装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种钢结构声速的测量装置，涉及超声检测技术领域，其包括检测件，设置在待检测结构的外侧，检测件靠近待检测结构一侧设置有贴合面；信号发生器，信号发生器的输出端与功率放大器输入端连接，功率放大器用于将信号发生器产生的电压进行放大；至少一个发射换能器，发射换能器与功率放大器连接，换能器在电脉冲激励下向待检测结构发送声波；至少一个接收换能器，接收换能器适于接收发射换能器发出的声波，发射换能器和接收换能器同步运行；信号接收器，信号接收器的输入端和接收换能器的输出端连接，信号接收器用于将输出信号进行处理。本申请具有搭建界面波界面，使得声波在待测钢结构的高速界面快速传播，计算声速的效果。
Description
技术领域
本申请涉及超声检测技术领域，尤其是涉及一种钢结构声速的测量装置。
背景技术
介质的声速是基础的物理特性，可以反应介质的弹性性能与物质密度。声速是钢结构质量检测中常用的参数，目前，声速测量主要使用声波直达波在单位距离传播的时间进行测量，这种测量方式的声波直达波容易受到钢结构的不同方位的反射波与散射波的影响，其不同结构面产生的反射波与散射波易与直达波混叠，影响直达波的到达时刻判别，导致声速测量误差的产生。
实用新型内容
为了解决上述提到的不同结构面产生的反射波和散射波混叠影响直达波到达时刻判别，本申请提供一种钢结构声速的测量装置。
本申请提供的一种钢结构声速的测量装置，采用如下的技术方案：
一种钢结构声速的测量装置，包括检测件，设置在待检测结构的外侧，所述检测件靠近待检测结构一侧设置有贴合面，所述贴合面声速低于待检测结构声速；
信号发生器，所述信号发生器的输出端与功率放大器输入端连接，所述功率放大器用于将信号发生器产生的电压进行放大；
至少一个发射换能器，所述发射换能器与所述功率放大器连接，所述换能器在电脉冲激励下向待检测结构发送声波；
至少一个接收换能器，所述接收换能器适于接收发射换能器发出的声波，所述发射换能器和接收换能器同步运行；
信号接收器，所述信号接收器的输入端和接收换能器的输出端连接，所述信号接收器用于将输出信号进行处理。
通过采用上述技术方案，在待检测结构上设置检测件，通过信号发生器发出电压，然后通过功率放大器将电压放大，然后通过发射换能器发射声波，声波到达待检测结构后，进入到接收换能器，接收换能器将声波转为电信号，传到信号接收器，信号接收器可以显示波形幅度、波形时间，可将这些数据运用在计算待检测结构声速中。
可选的，所述检测件为棱柱状结构，所述贴合面设置有至少一层，所述贴合面与待检测结构表面贴合，所述检测件适于延周向方向展开适应待检测结构的外表面。
通过采用上述技术方案，检测件根据不同的待检测结构的形状进行调整，适应不同的检测情况。
可选的，所述贴合面为柔性聚氨酯贴层。
通过采用上述技术方案，聚氨酯柔性层与钢结构的界面产生的界面波首先到达接收换能器，可用于计算钢结构声速。
可选的，所述发射换能器和信号接收器一一对应设置，且设置在同一平面上。
通过采用上述技术方案，发射换能器的发射面和信号接收器的接受面需要平行设置，保证信号的强度。
可选的，所述发射换能器为指向性换能器，其主瓣波束开角为10°～30°。
通过采用上述技术方案，发射换能器开角设置在较小的角度，保证换能器的高指向性，将声波限制在高指向性的声波区域内，保证传输的准确。
可选的，所述接收换能器为全向接收换能器。
通过采用上述技术方案，接收换能器可以全向接收声波，保证数据的正确性。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.在待检测结构上设置检测件，通过信号发生器发出电压，然后通过功率放大器将电压放大，然后通过发射换能器发射声波，声波到达待检测结构后，进入到接收换能器，接收换能器将声波转为电信号，传到信号接收器，信号接收器可以显示波形幅度、波形时间，可将这些数据运用在计算待检测结构声速中；
2.检测件为可展开的棱柱状结构，根据不同的待检测结构的形状进行调整，适应不同的检测情况。
附图说明
图1是本申请实施例的流程图；
图2是本申请实施例的结构示意图；
图3是检测件的展开图；
图4是检测件展开后的右视图。
附图标记说明：1、检测件；2、发射换能器；3、贴合面；4、接收换能器；5、信号发生器；6、功率放大器；7、信号接收器。
具体实施方式
以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种钢结构声速的测量装置。参照图1，钢结构声速的测量装置包括发射换能器2、接收换能器4、信号功率放大器6、信号发生器5、信号接收器。7其中，待检测结构的外侧设置有检测件1，检测件1设置有贴合面3，贴合面3的声速所述贴合面3声速低于待检测结构声速，信号发生器5与功率放大器6相连接，信号发生器5型号为ZN1082FM，功率放大器6型号为DRV104PWP，功率放大器6用于将信号发生器5产生的电压进行放大，达到可以驱动发射换能器2的电压；所述检测件1上环形设置有至少一个接收换能器4和至少一个发射换能器2，所述发射换能器2与所述功率放大器6连接，所述换能器在电脉冲激励下向待检测结构发送声波；所述接收换能器4接收发射换能器2发出的声波，所述发射换能器2和接收换能器4同步运行，所述信号接收器的输入端和接收换能器4的输出端连接，所述信号接收器用于将输出信号进行处理，信号接收器可以显示波形幅度、波形时间，可将这些数据运用在计算待检测结构声速中。
具体地，通过测出声波传播距离S和声波传播的时间T，
从而得出待检测结构的声速。
参照图2，所述检测件1为棱柱状结构，根据待检测结构的外表面决定检测件1是否展开，检测件1的内部设置的贴合面3可以为一层，也可以为多层，根据信号发生器5输出的信号波长进行调节。
参照图2，发射换能器2的发射面和信号接收器的接受面需要平行设置，保证信号的强度。所述发射换能器2和信号接收器一一对应设置，且设置在同一平面上。
在一种优选的实施方式中，所述贴合面3的材质为柔性聚氨酯贴层，由于钢的声速可达到5500m/s，远大于聚氨酯的声速，聚氨酯柔性层与钢结构的界面产生的界面波首先到达接收换能器4，可用于计算钢结构声速。
所述发射换能器2为指向性换能器，其主瓣波束开角为10°～30°。
发射换能器2开角设置在较小的角度，保证换能器的高指向性，将声波限制在高指向性的声波区域内，保证传输的准确。
其中，所述声学接收换能器4为全向接收换能器4，可以全向接收声波，保证数据的正确性，避免接收不到部分待检测结构传输回来的声波。
本申请实施例一种钢结构声速的测量装置的实施原理为：在待检测结构上设置检测件1，通过信号发生器5发出电压，然后通过功率放大器6将电压放大，然后功率放大器6驱动发射换能器2发射声波，由于待检测结构与贴合面3紧紧贴合，声波同时到达待检测结构和贴合面3，由于待检测结构传播速度更快，待检测结构传递的声波率先到达接收换能器4，接收换能器4将声波转为电信号，传到信号接收器，信号接收器可以显示波形幅度、波形时间，可将这些数据运用在计算待检测结构声速中，避免不同结构面产生的反射波和散射波混叠影响直达波到达时刻判别。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种钢结构声速的测量装置，其特征在于，包括：
检测件(1)，设置在待检测结构的外侧，所述检测件(1)靠近待检测结构一侧设置有贴合面(3)，所述贴合面(3)声速低于待检测结构声速；
信号发生器(5)，所述信号发生器(5)的输出端与功率放大器(6)输入端连接，所述功率放大器(6)用于将信号发生器(5)产生的电压进行放大；
至少一个发射换能器(2)，所述发射换能器(2)与所述功率放大器(6)连接，所述换能器在电脉冲激励下向待检测结构发送声波；
至少一个接收换能器(4)，所述接收换能器(4)适于接收发射换能器(2)发出的声波，所述发射换能器(2)和接收换能器(4)同步运行；
信号接收器，所述信号接收器的输入端和接收换能器(4)的输出端连接，所述信号接收器用于将输出信号进行处理。
2.根据权利要求1所述的一种钢结构声速的测量装置，其特征在于：所述检测件(1)为棱柱状结构，所述贴合面(3)设置有至少一层，所述贴合面(3)与待检测结构表面贴合，所述检测件(1)适于延周向方向展开适应待检测结构的外表面。
3.根据权利要求1所述的一种钢结构声速的测量装置，其特征在于：所述发射换能器(2)和信号接收器一一对应设置，且设置在同一平面上。
4.根据权利要求1所述的一种钢结构声速的测量装置，其特征在于：所述贴合面(3)为柔性聚氨酯贴层。
5.根据权利要求1所述的一种钢结构声速的测量装置，其特征在于：所述发射换能器(2)为指向性换能器，其主瓣波束开角为10°～30°。
6.根据权利要求1所述的一种钢结构声速的测量装置，其特征在于：所述接收换能器(4)为全向接收换能器(4)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202223468594.8U CN218848046U (zh) | 2022-12-24 | 2022-12-24 | 一种钢结构声速的测量装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN218848046U true CN218848046U (zh) | 2023-04-11 |
Family
ID=87299177
Family Applications (1)
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| CN202223468594.8U Active CN218848046U (zh) | 2022-12-24 | 2022-12-24 | 一种钢结构声速的测量装置 |
Country Status (1)
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2022
- 2022-12-24 CN CN202223468594.8U patent/CN218848046U/zh active Active
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