[发明专利]敲击扫描式桥梁损伤检测的信号采集装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种信号采集系统，特别是涉及一种敲击扫描式桥梁损伤检测的信号采集装置。

背景技术

伴随着科技的进步以及交通运输需求的提高，各式公路及轨道交通用桥梁的数量飞速增长，这些桥梁在使用的过程中，不断受到温度变化、强风、降雨等外界环境的侵蚀，同时受到车辆载荷、车辆冲击的长期反复作用，并且部分桥梁还会遭到洪水、地震等自然灾害的损伤，随着使用年限的增加，桥梁普遍出现不同程度的疲劳效应和老化现象，桥体累积了大量的外界损伤，导致很多桥梁成为一定意义上的危桥，国内外的桥梁均出现过大量的垮塌实例，严重的威胁到了人们的生命安全和财产安全，所以，实时有效的对桥梁进行损伤检测十分重要。

目前，现有的桥梁损伤识别技术可以分为离线局部检测和在线整体监测两种方式：离线局部检测是指在桥梁不工作时，采用无损检测手段，如肉眼观察、超声波、电磁涡流、X射线等，来仔细探测结构中的损伤，此类方法检测精度较高，但是往往需要中断交通，影响桥梁的正常工作，且需要事先知道损伤的大概位置，存在检测死角，检测效率低；在线整体监测则是在桥梁结构内预置传感器，实时的获取结构响应信号，来推断其中的损伤情况，此种方法虽然不需要中断桥梁交通，但检测精度较低，并且还存在传感器的安装、海量信号的传输与存储以及传感器的抗噪性、耐久性等问题。

针对上述技术问题，本发明人计划研制开发一种敲击扫描式桥梁损伤检测的技术方案，能够简便高效、高精度的完成桥梁检测，通过对桥梁施加敲击载荷，同时采集桥梁的响应信号，来检测桥梁损伤。其中，能否完整有效且高精度的采集响应信号将对检测结果的准确性有重大影响，是关键性的一个环节。

首先，整个桥梁的任一部分均有可能存在损伤，所以敲击载荷应能扫描式地施加于待测桥梁，相应的，整个待测桥梁任一部位的响应信号均应做到全面、实时、有效的得到采集，也就是说信号采集装置应具备扫描式信号采集的功能，才能使预期的桥梁检测得以实现。另外，为了获得高精度的检测结果，信号采集必须准确，保证所采集到的信号为有价值的、真实的桥梁响应信号，而由于桥梁表面情况复杂多样，实际检测时周围环境又很难达到理想状态，各种干扰噪声都有可能严重影响信号采集结果。

另外，现有的检测方式往往需要中断桥梁交通，否则其他交通车辆的噪声将产生严重干扰，也就是说检测期间桥梁的运能将为零，这将造成严重的运力损失，并给当地交通造成压力，所以，如何能够在不中断桥梁交通的前提下准确对桥梁进行检测，不受周围交通噪声的干扰，一直是本技术领域的技术难题。

综上所述，现有的信号采集装置已远远无法满足要求，需要开发一种经过精确研究设计的信号采集装置，以填补技术空白

发明内容

本发明的目的在于提供一种敲击扫描式桥梁损伤检测的信号采集装置，能够全面、实时、有效且精确地采集桥梁响应信号，从而满足敲击扫描式桥梁损伤检测的需求。

为了实现上述目的，本发明提供了一种敲击扫描式桥梁损伤检测的信号采集装置，包括：移动小车，能够在待测桥梁上移动；信号拾取装置，设置于所述移动小车上，用于拾取待测桥梁传递到所述移动小车上的敲击载荷的响应信号；信号收集装置，连接于所述信号拾取装置，收集所述信号拾取装置拾取到的响应信号。

优选的，上述的敲击扫描式桥梁损伤检测的信号采集装置，其中，所述移动小车连接有一驱动装置，所述驱动装置驱动所述移动小车在待测桥梁上移动。

优选的，上述的敲击扫描式桥梁损伤检测的信号采集装置，其中，所述驱动装置为牵引车辆。

优选的，上述的敲击扫描式桥梁损伤检测的信号采集装置，其中，所述移动小车包括：车身；车轮，设置于所述车身，所述车轮为刚性轮盘且直接接触待测桥梁表面。

优选的，上述的敲击扫描式桥梁损伤检测的信号采集装置，其中，所述车轮包括一个前车轮和两个后车轮，所述前车轮位于所述移动小车的纵向车身轴线上，两个所述后车轮对称的设于所述纵向车身轴线的两侧。

优选的，上述的敲击扫描式桥梁损伤检测的信号采集装置，其中，所述车身上设有施加敲击载荷的敲击装置；所述信号拾取装置设置有一个，其设置于所述移动小车两个所述后车轮的通轴上，且所述信号拾取装置位于所述敲击装置正下方。

优选的，上述的敲击扫描式桥梁损伤检测的信号采集装置，其中，所述信号拾取装置设置有两个，均设置于所述移动小车两个所述后车轮的通轴上，两个所述信号拾取装置对称地位于所述移动小车的纵向车身轴线的两侧。

优选的，上述的敲击扫描式桥梁损伤检测的信号采集装置，其中，所述信号拾取装置为加速度传感器。