一种预应力结构孔道压浆密实度检测系统的制作方法-j9九游会真人

1.本实用新型涉及工程建设质量检测技术领域，尤其涉及一种预应力结构孔道压浆密实度检测系统。


背景技术：

2.后张法预应力施工方法在工程建设中有着广泛的应用，该施工方法先浇筑混凝土到构件中，在构件中放预应力钢绞线位置处预先留有孔道，待混凝土达到设计强度后，再在孔道内穿入预应力钢绞线，将钢绞线张拉后进行锚固并向孔道内压浆。通过压浆使得钢绞线和混凝土成为一体，并排除孔道内的空气与水分，从而保护钢绞线。因此，需要对预应力结构孔道压浆密实度情况进行检测。
3.现有的预应力结构孔道压浆密实度检测装置根据检测原理可以分为压浆料流量检测装置，电磁波检测装置和超声波、应力波检测装置。流量监测装置只能在预应力结构施工过程中对孔道压浆情况进行检测，无法对已建成的结构进行检测。电磁波检测装置对混凝土结构缺陷不敏感，且无法对金属波纹管孔道压浆密实度情况进行检测。基于超声波或应力波的密实度检测设备应用较为广泛，但目前常用的检测设备多为单通道设备，检测效率较低，且激发设备产生的信号不可控。
4.可见，现有技术中的压浆密实度检测装置存在检测效率低，振源信号不可控的问题。


技术实现要素：

5.针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供了一种预应力结构孔道压浆密实度检测系统，其解决了现有技术中存在的压浆密实度检测装置检测效率低，振源信号不可控的问题。
6.根据本实用新型的实施例，一种预应力结构孔道压浆密实度检测系统，其包括信号激发设备、信号采集设备、信号转换传输设备和信号接收处理显示设备；所述信号激发设备，与所述信号转换传输设备相连，用于在预应力结构孔道的激发点产生冲击弹性波，并将所述冲击弹性波转换成第一电信号后传输至所述信号转换传输设备；所述信号采集设备，与所述信号转换传输设备相连，用于在预应力结构孔道的采集点采集冲击反射波，并将冲击反射波转换成第二电信号后传输至所述信号转换传输设备；其中，所述冲击反射波为所述冲击弹性波经预应力结构孔道反射后的波；其中，所述信号采集设备为多通道采集；所述信号转换传输设备，与所述信号接收处理显示设备相连，用于将所述第一电信号和所述第二电信号分别转换为第一数字信号和第二数字信号；所述信号接收处理显示设备，用于对所述第二数字信号进行分析得到在预应力结构孔道上被监测点的压浆密实度检测结果，并对所述第一数字信号、所述第二数字信号和所述压浆密实度检测结果进行图像显示；其中，所述激发点与所述采集点相对于所述被监测点对称。
7.可选地，所述信号激发设备为压电式冲击力锤，所述压电式冲击力锤包括锤身、缓
冲锤头和压力传感器；所述锤身包括锤柄和锤头，所述锤柄插在所述锤头设置的槽中；所述缓冲锤头套设在所述压力传感器的第一端，用于调节冲击压力信号频率；所述压力传感器的第二端设置在所述锤头的第一端，用于将冲击弹性波等比例转换为电信号。
8.可选地，所述压电式冲击力锤还包括附加锤头，所述附加锤头设置在所述锤头的第二端，用于调节所述压电式冲击力锤的质量。
9.可选地，所述信号采集设备为多个压电式加速度传感器，所述压电式加速度传感器包括依次设置的支撑层、振膜层及压电薄膜层，所述支撑层具有一窗口，所述窗口暴露出部分所述振膜层，以使部分所述振膜层悬空，在采集到冲击反射波时，悬空的振膜层产生形变，所述振膜层的形变带动所述压电薄膜层产生形变，所述压电薄膜层背向和朝向所述振膜层的表面分别设置有上电极及下电极，以传输所述压电薄膜层形变产生的第二电信号。
10.可选地，所述信号转换传输设备包括数据采集卡，所述数据采集卡包括多通道a/d转化模块，所述多通道a/d转化模块用于将所述第一电信号和所述第二电信号分别转换为第一数字信号和第二数字信号。
11.可选地，所述信号转换传输设备还包括移动电源和封装；所述移动电源用于对所述信号激发设备、所述信号采集设备和所述信号转换传输设备进行供电；所述封装用于将所述数据采集卡和所述移动电源安装在其内部，且在所述封装外部具有状态指示灯、数据输入接口和数据输出接口；其中，所述状态指示灯用于指示设备工作状态。
12.可选地，所述信号接收处理显示设备为移动电脑。
13.本实用新型的技术原理为：通过信号激发设备在预应力结构孔道的激发点产生冲击弹性波，信号采集设备在预应力结构孔道的采集点采集冲击反射波，再通过信号转换传输设备转换为数字信号后传输给信号接收处理显示设备，信号接收处理显示设备对数字信号进行数字信号处理分析，通过分析冲击反射波的信号特征，得到在预应力结构孔道上被监测点的压浆密实度情况，并进行图像显示，所述激发点与所述采集点相对于所述被监测点对称。
14.相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：通过采用了信号激发设备在预应力结构孔道的激发点产生冲击弹性波，再分析在相对于被监测点对称位置的冲击反射波的信号特征，来判断预应力结构孔道内被监测点的压浆密实度情况，其解决了现有技术中存在的压浆密实度检测装置检测效率低，振源信号不可控的技术问题，通过信号采集设备多通道采集产生了能够提高压浆密实度检测装置的检测效率的技术效果，以及通过信号激发设备将冲击弹性波转换成电信号，产生了振源信号可控的技术效果。
附图说明
15.图1为本实用新型实施例的一种预应力结构孔道压浆密实度检测系统图；
16.图2为本实用新型另一实施例的压电式冲击力锤结构图；
17.图3为本实用新型另一实施例的信号转换传输设备结构图。
具体实施方式
18.下面结合附图及实施例对本实用新型中的技术方案进一步说明。
19.如图1所示，本实用新型实施例提出了一种预应力结构孔道压浆密实度检测系统，
包括信号激发设备100、信号采集设备200、信号转换传输设备300和信号接收处理显示设备400；信号激发设备100，与信号转换传输设备300相连，用于在预应力结构孔道的激发点产生冲击弹性波，并将冲击弹性波转换成第一电信号后传输至信号转换传输设备；信号采集设备200，与信号转换传输设备300相连，用于在预应力结构孔道的采集点采集冲击反射波，并将冲击反射波转换成第二电信号后传输至信号转换传输设备300；其中，冲击反射波为冲击弹性波经预应力结构孔道反射后的波；其中，所述信号采集设备为多通道采集；信号转换传输设备300，与信号接收处理显示设备400相连，用于将第一电信号和第二电信号分别转换为第一数字信号和第二数字信号；信号接收处理显示设备400，用于对第二数字信号进行分析得到在预应力结构孔道上被监测点的压浆密实度检测结果，并对第一数字信号、第二数字信号和压浆密实度检测结果进行图像显示；其中，激发点与采集点相对于被监测点对称。
20.本实施例的详细工作过程为：通过信号激发设备100在预应力结构孔道的激发点产生冲击弹性波，选择一个被监测点，在被监测点下方孔道，冲击弹性波遇到预应力结构孔道内缺陷处即压浆密实度不好的地方反射的冲击反射波，与被监测点下方其他位置反射的冲击反射波信号特征不一样，因为缺陷处和其他位置深度不一样，反射距离也不一样，在同一个被监测点可以多选几组相对于被监测点对称的激发点和采集点，信号采集设备200在预应力结构孔道的采集点采集冲击反射波，再通过信号转换传输设备300转换为数字信号后传输给信号接收处理显示设备400，信号接收处理显示设备400对数字信号进行数字信号处理分析，通过分析冲击反射波的信号特征，得到在预应力结构孔道上被监测点的压浆密实度情况，并进行图像显示。由于通过通过信号采集设备多通道采集产生了能够提高压浆密实度检测装置的检测效率的技术效果，以及通过信号激发设备将冲击弹性波转换成电信号，产生了振源信号可控的技术效果。
21.如图2所示，根据本实用新型的另一实施例，信号激发设备100为压电式冲击力锤，其中压电式冲击力锤包括锤身、缓冲锤头4和压力传感器3；锤身包括锤柄2和锤头1，锤柄2插在锤头1设置的槽中；缓冲锤头4套设在压力传感器3的第一端，用于调节冲击压力信号频率；压力传感器3的第二端设置在锤头1的第一端，用于将冲击弹性波等比例转换为电信号。
22.本实施例的详细工作过程为：手握锤柄2带动锤头1将缓冲锤头4与预应力结构孔道侧面激发点处接触进行敲击，产生冲击弹性波，缓冲锤头4产生压力会反向施加在压力传感器3上，从而压力传感器3将冲击压力等比例转换为电信号，压力传感器3将电信号传输给信号转换传输设备300。由于压电式冲击力锤带有压力传感器，将冲击弹性波等比例转换为电信号，产生了振源信号可控的效果。
23.在一些实施例中，缓冲锤头4具有一系列型号材质，用于调节信号频率，调节信号频率用于适应不同的检测对象。
24.优选地，压电式冲击力锤还包括附加锤头5，附加锤头5设置在锤头1的第二端，用于调节压电式冲击力锤的质量。附加锤头具有一系列型号配重，用于调节力锤质量，这样，通过附加锤头调节力锤质量可以改变冲击弹性波的信号幅值。
25.可选地，信号采集设备200为多个压电式加速度传感器，压电式加速度传感器包括依次设置的支撑层、振膜层及压电薄膜层，支撑层具有一窗口，窗口暴露出部分振膜层，以使部分振膜层悬空，在采集到冲击反射波时，悬空的振膜层产生形变，振膜层的形变带动压
电薄膜层产生形变，压电薄膜层背向和朝向振膜层的表面分别设置有上电极及下电极，以传输压电薄膜层形变产生的第二电信号。这样，通过采用压电式加速度传感器，可将采集的冲击反射波转换为电信号传输至信号转换传输设备300。通过多个压电式加速度传感器多通道采集，这样，可以同时选取多个被监测点，选择一个激发点时，在激发点相对1于各被监测点相对称的位置选取采集点，信号采集设备分别在这些采集点上采集，再选取另一个激发点，以同样的方式选取采集点进行采集，每一次采集都是同时采集多个被监测点的冲击反射波，进行多次采集后，就可以采集到多个被监测点的多个冲击反射波。这样，相比于现有的单通道每次只有一个采集点，进行多次采集后只能采集到同一个被监测点的冲击反射波，通过多通道的采集方式，提高了检测效率。
26.可选地，信号转换传输设备300包括数据采集卡，数据采集卡包括多通道a/d转化模块，多通道a/d转化模块用于将第一电信号和第二电信号分别转换为第一数字信号和第二数字信号。这样，可以将信号转换传输设备接收的模拟信号转换为数字信号方便分析。
27.在一些实施例中，数据采集卡具有多通道a/d转化模块、数据缓存模块和数据传输模块，多通道a/d转化模块将信号激发设备和信号采集设备传输过来的模拟信号转换为数字信号后，缓存在数据缓存模块中，并头盖骨数据传输模块传输至信号接收处理显示设备400。
28.如图3所示，根据本实用新型的另一实施例，信号转换传输设备300还包括移动电源303和封装302；移动电源303用于对信号激发设备100、信号采集设备200和信号转换传输设备300进行供电；封装302用于将数据采集卡301和移动电源303安装在其内部，且在封装302外部具有状态指示灯、数据输入接口和数据输出接口；其中，状态指示灯用于指示设备工作状态。
29.本实施例的详细工作过程为：数据采集卡301采集信号激发设备100和信号采集设备200传输的第一电信号和第二电信号，并分别转换为相应的数字信号，同时，移动电源303通过封装302外部通孔与信号激发设备100、信号采集设备200和信号转换传输设备300相连并为其供电，独立供电时间大于10小时，封装302相当于一个外壳，将数据采集卡301和和移动电源303安装在其内部，且在封装302外部具有状态指示灯、数据输入接口和数据输出接口，且都通过封装外部的通孔与数据采集卡301相连。其中，状态指示灯用于指示设备工作状态，如采集到数据时状态指示灯亮，如没有采集到信号则熄灭。这样，由于采用了移动电源使设备充电更方便，也更便携，在封装外部的状态指示灯使得设备工作状态可监视，方便检测。
30.可选地，信号接收处理显示设备400为移动电脑。选用移动电脑作为信号接收处理显示设备400，移动电脑可下载一些现有的数字信号分析软件，用于对所述第二数字信号进行分析得到在预应力结构孔道上被监测点的压浆密实度检测结果,不属于本实用新型的改进点，属于现有技术。如软件dasp(data acquisition signal processing),数据采集和信号处理,用于测量记录，代替磁带机和示波器，又能用于波形分析、频谱分析和数字信号处理等多种功能的仪器。利用此类软件对信号转换传输设备300传输过来的第一数字信号和第二数字信号进行信号波形显示，并对第二数字信号进行分析，如分析信号首波传播时间、信号波幅、信号频率等，在预应力结构孔道端部存在不密实区域时，接收到冲击反射波首先为经钢绞线传来的信号，然后接收到经周围混凝土传来的信号，两者之间有一定的时间差，
另一方面，端部压浆密实时，两者信号较为接近，不易分辨。
31.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。