[发明专利]基于冲击回波的混凝土构件灌浆缺陷无损检测装置及方法

说明书

本发明公开了基于冲击回波的混凝土构件灌浆缺陷无损检测装置及方法，具体涉及建筑结构检测技术领域，包括安装基板，安装基板顶端面一端中部固定设有托架以及另一端中部固定设有托台，安装基板顶端面一侧对应托架边缘位置处固定设有竖板，竖板与托架之间设置有驱动机构，托架与托台之间设置有捶打冲击机构，且驱动机构与捶打冲击机构之间联动。本发明通过利用冲击回波对灌浆密实混凝土构件和待检测灌浆套筒构件进行信号采集，以套筒灌浆密实的构件信号作为对比信号，利用傅里叶变换得到的信号厚度频率和主频幅值大小即可实时判断出套筒内灌浆有无缺陷，同时定位存在灌浆缺陷的套筒，操作简单，检测方便，适用性好。

技术领域

本发明涉及建筑结构检测技术领域，具体涉及一种新型的利用傅里叶变换得到的信号主频幅值差异为指标的结构无损检测技术，更具体地说，本发明涉及基于冲击回波的混凝土构件灌浆缺陷无损检测装置及方法。

背景技术

装配式混凝土结构具有工业化程度高、建造速度快、建筑产品质量高、现场施工噪声及污染小等优势等优点，符合工业化、信息化、城镇化等社会可持续发展的国家战略需求。装配式混凝土剪力墙结构体系具有抗侧刚度大、承载力高、室内空间规整、建筑立面丰富等优势，在我国高层住宅中应用最为广泛。

在实际工程建设中往往存在疏于管理、施工粗放等现象，由于人为因素、技术水平限制等原因，灌浆密实度无法达到相关标准，而装配式套筒连接混凝土结构如果灌浆不密实，会严重影响受力构件的承载力和抗震性能，甚至可能导致结构整体的破坏，造成安全事故及财产经济的损失，所以对灌浆套筒的缺陷进行检测具有重要应用意义，同时由于无损检测不破坏构件设施，因此更加适用于装配式建筑结构。

从冲击回波本身的特征来看，冲击回波具有良好的导向性和穿透能力强。冲击回波在灌浆套筒混凝土传播中遇到灌浆缺陷时，信号会发生反射和绕射，使得信号接收器接收的信号出现显著变化，对信号进行傅里叶频域分析可以提取灌浆缺陷的特征。由于混凝土和套筒的声阻抗率远高于空气，所以反射系数近似等于1。因此，混凝土中传播的应力波到达空气界面，几乎应力波被完全反射，这也是冲击回波定位混凝土缺陷的原因。

从傅里叶变换本身的特征来看，傅里叶变换包括快速傅里叶变换和离散傅里叶变换。傅里叶变换之后，信号的幅度谱可表示对应频率的能量，而相位谱可表示对应频率的相位特征。傅里叶变换可以将时域信号转变为频域信号，可以显示出信号更多的差异性。

但在现有技术中，灌浆套筒密实性检测缺乏可靠的无损检测，且用于检测灌浆套筒密实性的冲击装置结构复杂，容易对混凝土构件造成损伤。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供基于冲击回波的混凝土构件灌浆缺陷无损检测装置及方法，通过利用弹簧伸缩杆压缩产生的回复力来推动冲击组件对待检测混凝土构件上的指定位置进行捶打，同时，结合冲击回波和傅里叶变换的特征，对灌浆套筒密实性进行可靠的无损检测，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于冲击回波的混凝土构件灌浆缺陷无损检测装置，包括安装基板，其特征在于：所述安装基板顶端面一端中部固定设有托架以及另一端中部固定设有托台。

更进一步地，安装基板顶端面一侧对应托架边缘位置处固定设有竖板，所述竖板与托架之间设置有驱动机构。

更进一步地，所述托架与托台之间设置有捶打冲击机构，且驱动机构与捶打冲击机构之间联动。

更进一步地，所述驱动机构包括有固定安装在竖板上远离托架一侧的电机和设置在托架顶部的拨板，所述竖板面向托架一侧设置有圆杆二。

更进一步地，拨板面向竖板的一侧固定嵌装有圆杆一，所述圆杆二外周面靠近竖板的一端固定套设有环板一，且环板一通过轴承与竖板之间转动连接。