[发明专利]基于声波特性的墙体检测电钻及检测方法

说明书

本发明提供了一种基于声波特性的墙体检测电钻及检测方法，包括：壳体，内置动力模块，外置显示器，且动力模块与显示器均与内置于壳体上的控制模块电连接，其中，声波仪设置于壳体上，当电钻在钻孔时产生声波信号时，通过声波仪接收该声波信号，并将该声波信号传输至控制模块，由控制模块对其进行算法识别，从而得出被测墙体的内部结构以及强度参数，并在显示器上实时展示。本发明提供的一种基于声波特性的墙体检测电钻，实时推断出被测墙体的内部结构与强度参数，并在显示器上实时展示，具有较高的可靠性，使得施工人员能够根据实际情况及时作出相对应的调整施工方案，提高施工质量与安全性，另外，通过声波进行实时检测，对墙体的损伤较小。

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种电钻，特别是一种基于声波特性的墙体检测电钻及检测方法。

背景技术

房屋内饰、改造前，必须了解墙体内部结构状况，包括墙体构造、建筑材料、是否有空洞等信息。无论是新造房屋还是老旧房屋，往往不同程度存在图纸与实际结构不符、图纸资料不全、不够细致等问题。

现有的墙体检测方法主要有钻孔取芯法。但是，这种方法需要使用专用装置，而且钻孔取芯法对墙体的损伤较大，另外，工程上对墙体结构的判断一般借助于施工者的经验，误差较大。

综上所述，需要设计一种能够精确测量墙体强度，且不会损坏墙体结构的电钻。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种能够精确测量墙体强度，且尽可能减少墙体损坏的电钻。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种基于声波特性的墙体检测电钻，包括：壳体，内置动力模块，外置显示器，且动力模块与显示器均与内置于壳体上的控制模块电连接，其中，声波仪设置于壳体上，当电钻在钻孔时产生的声波信号时，通过声波仪接收该声波信号，并将该声波信号传输至控制模块，由控制模块对其进行算法识别，从而得出被测墙体的内部结构以及强度参数，并在显示器上实时展示。

在上述的一种基于声波特性的墙体检测电钻中，声波仪安装于靠近电钻钻孔的一端。

在上述的一种基于声波特性的墙体检测电钻中，动力模块包括电机组件，安装于壳体上，其中，电机组件的一端上设置有输出轴；钻孔组件，一端安装于壳体上，并通过传动组件与输出轴相连，钻孔组件的另一端设置有钻头。

在上述的一种基于声波特性的墙体检测电钻中，电机组件的输出轴的轴线方向与钻孔组件的钻头进给方向相互平行。

在上述的一种基于声波特性的墙体检测电钻中，传动组件为齿轮传动。

在上述的一种基于声波特性的墙体检测电钻中，传动组件包括设置于输出轴上的小齿轮和设置于钻孔组件上的大齿轮。

在上述的一种基于声波特性的墙体检测电钻中，钻孔组件包括钻杆，且钻头连接于钻杆的端部，其中，大齿轮安装于钻杆上。

本发明还提供一种检测方法，其包括：

步骤一：声波信号采集；

步骤二：声波信号的处理；

步骤三，模式识别；

步骤四：材料判别。

在上述的一种检测方法中，模式识别依据有限元分析理论，将岩石分割为若干个质点，其中，某单个质点对于连续脉冲的总响应方程为：

其中，ξ是阻尼因子，ω_n是不考虑阻尼系统的固有振动频率，ω_d是考虑阻尼系统的固有振动频率，f(t)是表示激励力，h(t-τ)是单脉冲激起的响应，x₀是初位移，x'₀是初速度，t是时间，dτ是单位时间；