[发明专利]一种预应力混凝土管道灌浆密实度叠加成像检测方法

权利要求书

1.一种预应力混凝土管道灌浆密实度叠加成像检测方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、在预应力管道所在位置的混凝土表面，以被检测点为中心，等间距、对称地设置多个信号激发点和信号采集点；并沿预应力管道方向按照S₁，…，S_n，M，D_n，…，D₁的顺序排列，其中S₁，…，S_n为信号激发点，M为检测点，D_n，…，D₁为信号采集点；

S2、以检测点为中心，依次、对称地进行信号采样，并按照S₁—D₁，S₂—D₂，…，S_n—D_n的顺序进行采样，每一次采样记为一个采样信道，信号激发点和采样点之间的距离X₁，…，X_n记为振检距，将所有采样信道的采样信号按照振检距的值依次顺序排列，形成二维数据矩阵U₁(X，t)，二维数据矩阵记为共中心点采样数据，其中，U₁为采样信号振幅，X为采样信道振检距，t为采样时间；

S3、对共中心点采样数据中每个采样信道的数据进行一维频率域低通滤波，形成一维滤波数据矩阵U₂(X，t)，一维滤波数据矩阵记为一维滤波数据，其中，U₂为一维滤波后信号振幅，X为采样信道振检距，t为采样时间；

S4、对一维滤波数据进行二维频率-波数滤波，形成二维滤波数据矩阵U₃(X，t)，二维滤波数据矩阵为二维滤波数据，其中，U₃为二维滤波后信号振幅，X为采样信道振检距，t为采样时间；

S5、将二维滤波数据转化为叠加速度谱A(t_r，V_a)，其中，A为叠加振幅，t_r为反射时间，V_a为叠加速度；

S6、选取叠加速度谱中时间轴上的前两个能量团，记第一个能量团峰值对应的叠加速度为V_a1、反射时间为t_r1，记第二个能量团峰值对应的叠加速度为V_a2、反射时间为t_r2；

S7、将叠加速度和反射时间转化为第一个反射层的层速度V_b1和层深度h_r1、以及第二个反射层的层速度V_b2和层深度h_r2；

步骤S5中叠加速度谱A(t_r，V_a)的制作过程如下：

S5.1、给定叠加速度序列的初值为V_ab＝v₁，序列长度为L，速度增量为△ν，叠加速度序列的终值为V_ae＝v₁+(L-1)△v；

S5.2、给定反射时间序列的初值为t_rb＝t₁，序列长度为T，时间增量为△t，反射时间序列的终值为t_re＝t₁+(T-1)△t；

S5.3、令t_τ＝t_rb，计算t_τ时刻的速度谱线A_b(t_rb,V_a)；

S5.4、改变t_τ的值，令t_τ＝t_rb+(τ-1)△t，τ＝1,2，…,T，将t_τ代回步骤S5.3，计算该时刻下的速度谱线A_τ(t_τ,V_a)；

S5.5、重复步骤S5.3和步骤S5.4，直至t_τ＝t_re为止，得到A_b(t_rb,V_a)—A_e(t_re,V_a)各时刻的速度谱线，将各时刻的速度谱线按时间顺序排列，得到叠加速度谱线；

步骤S5.3中t_rb时刻的速度谱线A_b(t_rb,V_a)的制作过程如下：

S5.3.1、令t₀＝t_rb，给定叠加速度序列的范围V_aj＝V_ab+(j-1)△v，j＝1,2，…，L；

S5.3.2、计算各采样信道的校正时间i＝1,2，…，N；

S5.3.3、在采样的N个信道上按t_ij读取振幅，然后求和取平均；

S5.3.4、设时窗长度为S，在时窗内求和

S5.3.5、改变v_j的值，令v_j＝v_j+△v，代回步骤S5.3.2，直到v_j＝V_ae为止；

S5.3.6、将A_j按叠加速度v_j进行排列，得到t₀＝t_rb时刻的速度谱线A_b(t_rb,V_a)；

步骤S7中反射层的层速度、层深度与步骤S6中的叠加速度、反射时间的关系为：

V_b1＝V_a1,