[发明专利]波纹管孔道注浆密实度超声检查的装置及方法

权利要求书

1.一种波纹管孔道注浆密实度超声检查的装置，其特征是，包括

一产生方波脉冲信号的信号激励模块，为大功率信号源，用于产生脉冲信号；

一信号发射接收模块，包含由所述信号激励模块激励产生超声信号的发射换能器和呈十字形阵列排列的多个接收换能器，所述发射换能器设置在十字形阵列的中心；

一信号采集模块，采集所述信号发射接收模块的信号；

一信号处理及显示模块，对采集模块的信号进行信号处理和显示图形。

2.根据权利要求 1 所述的波纹管孔道注浆密实度超声检查的装置，其特征是，所述信号发射接收模块设置在波纹管外注浆的固定块表面。

3.根据权利要求1所述的波纹管孔道注浆密实度超声检查的装置，其特征是，所述发射换能器设置于波纹管管壁外的中心位置，所述接收换能器阵列中包含16个接收换能器，其中8个接收换能器平行地设置于波纹管外，另外8个接收换能器垂直地设置于波纹管外。

4.根据权利要求1所述的波纹管孔道注浆密实度超声检查的装置，其特征是，所述的信号激励模块为大功率信号源，包含以信号发生器为核心的方波信号产生模块、以高频功率放大器为核心的功率放大模块。

5.根据权利要求1所述的波纹管孔道注浆密实度超声检查的装置，其特征是，所述发射换能器为与所述大功率信号源相匹配的圆形大功率压电陶瓷发射换能器。

6.根据权利要求1所述的波纹管孔道注浆密实度超声检查的装置，其特征是，所述接收换能器为与所述发射换能器相匹配的圆形超声信号接收换能器。

7.根据权利要求1所述的波纹管孔道注浆密实度超声检查的装置，其特征是，所述信号采集模块包含集成运算放大器、高速A/D转换模块、FPGA高速控制模块和计算机终端。

8.根据权利要求 1 所述的波纹管孔道注浆密实度超声检查的装置，其特征是，所述的信号处理及显示单元模块包含滤波组件、信号差分放大组件、将输出数据采集出来并压缩存储到计算机中的数据存储组件、算法组件和显示输出组件。

9.根据权利要求 8 所述的波纹管孔道注浆密实度超声检查的装置，其特征是，所述算法组件包含对参数初始化的数据初始化模块和运用计算波纹管注浆密实度、缺陷位置及大小的算法模块；所述算法模块中采用扫描的方法去计算相关系数随介质声速和波纹管直径以及时间的变化曲线，形成一个图像，该图像的极大值位置为所获得的最佳处理结果，如果波纹管空心或注浆不密实，则有散射声场存在，该图像即有极大值，极大值经过标定后即为密实度的一个指示函数值。

10.一种基于权利要求 1 所述的装置的波纹管孔道注浆密实度超声检查的方法，其特征是，包含以下步骤：

（1）由信号激励模块即大功率信号源激励发射换能器产生超声信号；

（2）呈十字形阵列排列的接收换能器接收所述发射换能器产生的超声信号；

（3）信号采集模块对所述的接收换能器阵列接收到的信号进行采样，量化处理；

（4）并由信号处理及显示单元将接收的信号进行运算，然后绘制出图像，由图像信息显示波纹管注浆密实度及浆和波纹管内钢绞线间是否存在缺陷，并根据发射换能器和接收换能器阵列所处的位置，计算判断出缺陷所处的位置。