CN220894224U - 一种基于三维超声阵列法对预应力管道注浆质量检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种基于三维超声阵列法对预应力管道注浆质量检测装置，包括：超声阵列主机，放置于预应力管道上，可沿预应力管道左右移动；一组超声阵列换能器，设置在所述超声阵列主机下部，与所述预应力管道接触，所述超声阵列换能器连接所述超声阵列主机；信号接收器，位于超声阵列主机一侧，所述信号接收器连接所述超声阵列主机。本实用新型涉及管道注浆质量检测技术领域，尤其涉及一种基于三维超声阵列法对预应力管道注浆质量检测装置。本实用新型针对现有技术的不足，研制一种基于三维超声阵列法对预应力管道注浆质量检测装置，用于解决上述背景技术中提出的目前预应力管道注浆质量检测不准确、难以高效化、批量化检测等问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及管道注浆质量检测技术领域，尤其涉及一种基于三维超声阵列法对预应力管道注浆质量检测装置。
背景技术
公知的，预应力钢绞线对结构受力至关重要，尤其是桥梁结构，其与管道内注浆材料紧密联系协同受力，保证结构受力良好，运营安全。然而，预应力管道线性的不平顺性，施工人员施工水平有限，注浆材料缺陷及外部环境等因素影响下，预应力管道容易出现脱空、泌水等注浆缺陷。因此，对预应力管道注浆质量检测、脱空或泌水区域的定位尤为重要。
传统检测方法往往存在对预应力管道造成损坏，检测不准确、效率较低等缺陷。
因此，针对上述问题，提出一种基于三维超声阵列法对预应力管道注浆质量检测装置，来解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术的不足，研制一种基于三维超声阵列法对预应力管道注浆质量检测装置，用于解决上述背景技术中提出的目前预应力管道注浆质量检测不准确、难以高效化、批量化检测等问题。
本实用新型解决技术问题的技术方案为：本实用新型提供了一种基于三维超声阵列法对预应力管道注浆质量检测装置，包括：超声阵列主机，放置于预应力管道上，可沿预应力管道左右移动；一组超声阵列换能器，设置在所述超声阵列主机下部，与所述预应力管道接触，所述超声阵列换能器连接所述超声阵列主机；信号接收器，位于超声阵列主机一侧，所述信号接收器连接所述超声阵列主机；用于接收信号。
作为优化，一组所述超声阵列换能器等间距布置于所述超声阵列主机下部。
作为优化，一组所述超声阵列换能器布置为三列，每列六行。
作为优化，还包括辅助连接组件，所述辅助连接组件包括换能器限位槽、记忆合金弹簧及弹簧限位槽，所述超声阵列主机对应每个所述超声阵列换能器分别设置有对应的所述换能器限位槽，每个所述换能器限位槽内分别设置有对应的弹簧限位槽，每个所述弹簧限位槽分别连接所述超声阵列主机，每个所述弹簧限位槽内分别设置有对应的所述记忆合金弹簧及所述超声阵列换能器，每个所述超声阵列换能器分别连接对应的所述记忆合金弹簧的一端，每个所述记忆合金弹簧的另一端分别连接对应的所述弹簧限位槽，避免遇到所述预应力管道注管道表面不平整情况对装置产生损伤。
作为优化，所述超声阵列主机左右两侧各设置有一组滚动轮，每个所述滚动轮分别轴承连接所述超声阵列主机，两组对称的所述滚动轮匹配所述预应力管道，用于沿所述预应力管道进退。
作为优化，所述超声阵列主机顶部两侧分别连接手柄，用于施工人员拿取，以及手持在所述预应力管道上移动。
实用新型内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是实用新型所有的全部效果，上述技术方案具有如下优点或有益效果：
（1）由于超声阵列换能器密度较高，可以实现对预应力管道注浆体密实度、空洞及泌水等质量问题进行高精度识别并成像；
（2）通过记忆合金弹簧和换能器限位槽及弹簧限位槽相互配合工作，实现了超声阵列换能器上下运动，可以适用非绝对水平的预应力管道体，以及预应力管道表面有浆体残留、杂质等凸起的情况下避免对超声阵列换能器的损坏，极大程度提升了适用性和耐久性；
（3）通过在超声阵列主机上部和下部分别设计两对手柄及两对滚动轮，可以方便施工人员推进超声阵列主机在预应力管道体上移动，或者施工人员手持超声阵列主机对待测区域进行及时、准确、高效注浆质量检测。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。
图1为本实用新型的平面示意图。
图2为本实用新型的侧视图。
图3为本实用新型的方法及原理流程图。
图中：1、预应力管道，11，注浆体空洞区域，12、注浆体泌水区域，2、超声阵列主机，21、滚动轮，3、超声阵列换能器，41、换能器限位槽，42、记忆合金弹簧，43、弹簧限位槽，5、信号接收器，6、手柄。
具体实施方式
为了能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本实用新型省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本实用新型。术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
如图1至图2所示，实施例一：一种基于三维超声阵列法对预应力管道注浆质量检测装置，超声阵列主机2，放置于预应力管道1上，可沿预应力管道左右移动；一组超声阵列换能器3，设置在所述超声阵列主机2下部，与所述预应力管道1接触，所述超声阵列换能器3连接所述超声阵列主机2；信号接收器5，位于超声阵列主机2一侧，所述信号接收器5连接所述超声阵列主机2；用于接收信号。
所述超声阵列主机2的型号为Pundit 250 Array。
所述超声阵列换能器3的型号为35k600w换能器。
所述信号接收器5的型号为金航标FFC/FPC连接器KH-1.0-H2.5-12PIN。
一组所述超声阵列换能器3等间距布置于所述超声阵列主机2下部。
一组所述超声阵列换能器3布置为三列，每列六行。
本实施例中展示的超声阵列换能器为三排六列只是为方便技术人员理解，可视具体工程体量设计为四排八列，五排九列，等等。
所述超声阵列主机2左右两侧各设置有一组滚动轮21，每个所述滚动轮21分别轴承连接所述超声阵列主机2，两组对称的所述滚动轮21匹配所述预应力管道1，用于沿所述预应力管道1进退。
所述超声阵列主机2顶部两侧分别连接手柄6，用于施工人员拿取，以及手持在所述预应力管道1上移动。
所述预应力管道1内注有注浆体。
本实施例的工作流程及原理为：
本装置整体在预应力管道1表面移动过程中，超声阵列换能器3以一定频率向预应力管道1内浆体发射超声波，信号接收器5持续接收超声波，超声波在注浆体结构中传播发生折射、散射和衍射。当注浆体中存在注浆体空洞区域11或者注浆体泌水区域12时，信号接收器5接收到的超声波波形发生畸变。通过对接收信号进行自动分析速度、相位和振幅，由此准确定位缺陷位置，并判断出缺陷大小及形态。
由超声阵列主机2中的超声阵列换能器3发射的超声波通常有直达路径、反射路径和衍射路径，三种波在预应力管道浆体1内传播距离及衰减情况不同。
在直达路径中获得第一加速度、第一振幅和第一相位。
在反射路径中获得第二加速度、第二振幅和第二相位。
在衍射路径中获得第三加速度、第三振幅和第三相位。
通过对获得的加速度、振幅和相位分析得出缺陷大小及定位识别。
实施例二：本实施例是在实施例一基础上进一步阐述，还包括辅助连接组件，所述辅助连接组件包括换能器限位槽41、记忆合金弹簧42及弹簧限位槽43，所述超声阵列主机2对应每个所述超声阵列换能器3分别设置有对应的所述换能器限位槽41，每个所述换能器限位槽41内分别设置有对应的弹簧限位槽43，每个所述弹簧限位槽43分别连接所述超声阵列主机2，每个所述弹簧限位槽43内分别设置有对应的所述记忆合金弹簧42及所述超声阵列换能器3，每个所述超声阵列换能器3分别连接对应的所述记忆合金弹簧42的一端，每个所述记忆合金弹簧42的另一端分别连接对应的所述弹簧限位槽43，避免遇到所述预应力管道注1管道表面不平整情况对装置产生损伤。
本实施例的工作流程及原理为：
本装置整体在预应力管道移动过程中，通过记忆合金弹簧42和换能器限位槽41及弹簧限位槽43相互配合工作，实现了超声阵列换能器3上下运动，可以适用非绝对水平的预应力管道1，以及管道表面有浆体残留、杂质等凸起的情况下避免对超声阵列换能器的损坏，极大程度提升了适用性和耐久性。超声阵列换能器3以一定频率向预应力管道浆体1发射超声波，信号接收器5持续接收超声波，超声波在注浆体结构中传播发生折射、散射和衍射。当注浆体中存在注浆体空洞区域11或者注浆体泌水区域12时，信号接收器5接收到的超声波波形发生畸变。通过对接收信号进行自动分析速度、相位和振幅，由此准确定位缺陷位置，并判断出缺陷大小及形态。
由超声阵列主机2中的超声阵列换能器3发射的超声波通常有直达路径、反射路径和衍射路径，三种波在预应力管道浆体1内传播距离及衰减情况不同。
在直达路径中获得第一加速度、第一振幅和第一相位。
在反射路径中获得第二加速度、第二振幅和第二相位。
在衍射路径中获得第三加速度、第三振幅和第三相位。
通过对获得的加速度、振幅和相位分析得出缺陷大小及定位识别。
上述虽然结合附图对实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
Claims (6)
1.一种基于三维超声阵列法对预应力管道注浆质量检测装置，其特征是，包括：
超声阵列主机（2），放置于预应力管道（1）上；
一组超声阵列换能器（3），设置在所述超声阵列主机（2）下部，与所述预应力管道（1）接触，所述超声阵列换能器（3）连接所述超声阵列主机（2）；
信号接收器（5），位于超声阵列主机（2）一侧，所述信号接收器（5）连接所述超声阵列主机（2）。
2.根据权利要求1所述的一种基于三维超声阵列法对预应力管道注浆质量检测装置，其特征是：一组所述超声阵列换能器（3）等间距布置于所述超声阵列主机（2）下部。
3.根据权利要求1所述的一种基于三维超声阵列法对预应力管道注浆质量检测装置，其特征是：一组所述超声阵列换能器（3）布置为三列，每列六行。
4.根据权利要求1所述的一种基于三维超声阵列法对预应力管道注浆质量检测装置，其特征是：还包括辅助连接组件，所述辅助连接组件包括换能器限位槽（41）、记忆合金弹簧（42）及弹簧限位槽（43），所述超声阵列主机（2）对应每个所述超声阵列换能器（3）分别设置有对应的所述换能器限位槽（41），每个所述换能器限位槽（41）内分别设置有对应的弹簧限位槽（43），每个所述弹簧限位槽（43）分别连接所述超声阵列主机（2），每个所述弹簧限位槽（43）内分别设置有对应的所述记忆合金弹簧（42）及所述超声阵列换能器（3），每个所述超声阵列换能器（3）分别连接对应的所述记忆合金弹簧（42）的一端，每个所述记忆合金弹簧（42）的另一端分别连接对应的所述弹簧限位槽（43）。
5.根据权利要求1所述的一种基于三维超声阵列法对预应力管道注浆质量检测装置，其特征是：所述超声阵列主机（2）左右两侧各设置有一组滚动轮（21），每个所述滚动轮（21）分别轴承连接所述超声阵列主机（2），两组对称的所述滚动轮（21）匹配所述预应力管道（1）。
6.根据权利要求1所述的一种基于三维超声阵列法对预应力管道注浆质量检测装置，其特征是：所述超声阵列主机（2）顶部两侧分别连接手柄（6）。
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