[实用新型]用于无砟轨道支撑层下吊空检测的激振力锤和检测系统

说明书

本实用新型提供了一种用于无砟轨道支撑层下吊空检测的激振力锤和检测系统，该激振力锤具有外壳、安装在所述外壳下端的可更换锤头和安装在所述外壳内部的测力芯体；所述测力芯体包括自上而下依次布置的附加质量块、压电元件和基座；所述压电元件采用叠层组合结构，包括至少一组由两片压电晶片和夹设在该两片压电晶片之间的金属连接块组成的单元；在最外两侧的所述压电晶片外侧还具有邻近的两个电极片。本实用新型的激振力锤测力芯体采用叠层结构，提高了激振力锤的分辨率，本实用新型提供的检测系统尤其适用于高铁或地铁的支撑层下的吊空检测。

技术领域

本实用新型涉及无损检测设备，特别涉及一种用于无砟轨道支撑层下吊空检测的激振力锤。

背景技术

无砟轨道支撑层(也称为底座)是由混凝土整体灌筑而成，现在的高铁路基和地铁路基均采用无砟轨道。

脉冲响应法是一种利用机械冲击力引起的混凝土构件的瞬态响应的无损检测方法。该方法是利用激振力锤冲击混凝土板，通过对结构的快速扫描确定板下脱空区域。目前我国铁路建设快速发展，高铁路基的质量和安全性是关系乘客人身安全的备受关注的重要方面。高铁或地铁路基支撑层下往往形成脱空，这有可能对高铁或地铁运行安全带来隐患，因此很有必要对高铁或地铁路基轨道板支撑层脱空进行脉冲响应法检测。

高铁或地铁路基轨道板支撑层下脱空空隙很小，目前的地质雷达等检测方法难以达到这一精度要求。其中，如何提高力锤高端频率，从而提高脉冲响应法的检测精度，是一个有待解决的问题。

实用新型内容

为了解决现有技术中的力锤检测精度不高的问题，本实用新型提供了一种无砟轨道支撑层下吊空检测的激振力锤，该激振力锤具有外壳、安装在所述外壳下端的可更换锤头和安装在所述外壳内部的测力芯体；所述测力芯体包括自上而下依次布置的附加质量块、压电元件和基座；所述压电元件采用叠层组合结构，包括至少一组由两片压电晶片和夹设在该两片压电晶片之间的金属连接块组成的单元；在最外两侧的所述压电晶片外侧还具有邻近的两个电极片。

优选地，该激振力锤还具有自两个所述电极片引出的信号输出线。

优选地，该激振力锤还具有设置在所述附加质量块和所述外壳上端之间的预压弹性件。

优选地，所述预压弹性件的中部设有调节形变量的调节件。

优选地，所述电极片为压电晶片表面上的镀银层。

优选地，所述外壳为金属外壳。

优选地，所述可更换锤头配备有钢、铝、尼龙、橡胶材质的多个锤帽。

优选地，所述外壳的下端具有安装孔或螺柱，所述可更换锤头通过安装孔或螺柱安装在所述外壳上。

优选地，所述外壳的上端一侧具有力锤手柄。

根据本实用新型的另一方面，也提供了一种检测系统，该系统包括：上述激振力锤，所述激振力锤用于检测敲击力信号；至少一个拾振传感器，所述拾振传感器用于检测振动信号；与所述激振力锤和所述拾振传感器连接的脉冲响应仪，所述脉冲响应仪用于接收敲击力信号和振动信号，对其进行放大和模数/转换，得到脉冲相应波形数据；与所述脉冲响应仪连接的处理器，所述处理器对脉冲相应波形数据进行处理，得到敲击点处单位力作用下的导纳谱，以及由导纳谱曲线的变化求取的特征参数。

根据本实用新型公开的内容，可获得的有益效果至少包括：

本实用新型的激振力锤测力芯体采用叠层结构，提高了激振力锤的分辨率；所述测力传感器采用预压弹性件对附加质量块预压方式，提高了对脉冲响应法检测准确度，本实用新型的激振力锤尤其适用于高铁或地铁的支撑层下吊空检测。

应当理解，前述大体的描述和后续详尽的描述均为示例性说明和解释，并不应当用作对本实用新型所要求保护内容的限制。

附图说明