[发明专利]一种基于多声学参量的基桩超声波检测判读方法

权利要求书

1.一种基于多声学参量的基桩超声波检测判读方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：在基桩中预埋多根相互平行的声测管，任意两根声测管可组合成一个检测剖面，可通过不同声测管的组合确定检测剖面的数量；在组合成一个检测剖面的两根声测管的底部分别放置超声波发送换能器和超声波接收换能器，并通过注水装置在两根声测管中注满水以作为耦合介质；

步骤2：超声波发送换能器和超声波接收换能器通过牵引装置拉动使得其在声测管内可以同步向上移动，移动过程中两者所在深度一直保持一致；在多个预设深度处使用超声波发送换能器发送超声波信号，超声波接收换能器在相应深度处接收到途径基桩混凝土传播后的超声波信号后，将传播后的超声波信号转化为模拟电信号，然后将所述模拟电信号发送给数据采集处理系统，数据采集处理系统从而可采集检测剖面上位于不同预设深度的不同声测线的超声波信号，检测剖面上用于检测的声测线数量可根据实际需要设定；

步骤3：数据采集处理系统中的模拟信号放大器放大所述模拟电信号，并通过数据采集处理系统中的模数转换器将放大后的模拟电信号转换为数字信号；

步骤4：数据采集处理系统对所述数字信号进行分析和处理，以提取每条声测线的波速、波幅和主频参数；

步骤5：数据采集处理系统根据每条声测线的波速、波幅、主频参数，计算得到每条声测线的完整性评价指标，根据所述完整性评价指标判断每条声测线所在位置是否存在缺陷。

2.根据权利要求1所述的一种基于多声学参量的基桩超声波检测判读方法，其特征在于，所述步骤4中对所述数字信号进行分析和处理，以提取每条声测线的波速、波幅和主频参数，具体为：使用傅里叶变换算法，提取每条声测线的波速、波幅和主频参数。

3.根据权利要求1所述的一种基于多声学参量的基桩超声波检测判读方法，其特征在于，所述步骤5：根据每条声测线的波速、波幅、主频参数，计算得到每条声测线的完整性评价指标，根据所述完整性评价指标判断每条声测线所在位置是否存在缺陷，具体为：

步骤5.1：根据实际需要在基桩上设置M个检测剖面，每个检测剖面设置N条声测线，利用下述算法来计算声测线的完整性评价指标K_(i,j)：

₌(1)

₌ (2)

₌(3)

,j=[1,M] (4)

式中，j—指第j个剖面,取值范围为1到M的正整数，i—指某个剖面中第i条声测线，V_(i,j)—j检测剖面第i条声测线的波速；F_(i,j)—j检测剖面第i条声测线的主频；A_(i,j)—j检测剖面第i条声测线的波幅；V^’_(i,j)—j检测剖面第i条声测线的波速与该剖面最大波速max(V_(i,j))的比值；F^’_(i,j)—j检测剖面第i条声测线的主频与该剖面最大主频max(F_(i,j))的比值；A^’_(i,j)—j检测剖面第i条声测线的波幅与该剖面最大波幅max(A_(i,j))的比值；m—概率保证系数；—对j检测剖面中所有V_(i,j)·F_(i,j)·A_(i,j)值的标准差；K_(i,j)—该条声测线完整性评价指标;

步骤5.2：若K_(i,j)≥1，表示该条声测线完整；K_(i,j)＜1，表示该条声测线存在缺陷；声测线的K_(i,j)越低则表示该条声测线所在位置的缺陷程度越大。