[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

说明书

本发明提出了一种基于多声学参量的基桩超声波检测判读方法，通过采用多种声学参量，包括波速、波幅、主频，综合分析基桩超声波信号，能够快速、准确地判读基桩的完整性情况。通过这种综合分析，可以更全面地评估基桩的结构状态，提高基桩检测的效率和可靠性。此外，本发明还提出了对基桩进行远程监管的方法，通过将数据采集处理系统、云服务器和客户端相结合，实现对基桩检测数据实时上传和远程监管。数据采集处理系统可采集以及处理超声波检测基桩的数据，云服务器进行实时处理和分析，用户可以通过客户端终端随时查看基桩的实时状态和监测数据。本发明的方法和系统在基础设施工程、建筑工程等领域具有重要的应用价值和市场前景。

技术领域

本发明涉及基桩的超声波检测技术，特别是基于多声学参量的基桩超声波检测判读方法。

背景技术

在土木工程中，基桩是支撑结构的重要组成部分，其完整性对工程的安全和稳定性至关重要，其广泛应用于各种土木工程结构，如桥梁、建筑物等结构。然而，随着时间的推移，这些基桩可能会因腐蚀、荷载或环境条件等因素而发生退化或损坏。传统的基桩超声波检测方法通常仅考虑单一声学参量，难以全面评估基桩的完整性。因此，需要一种基于多声学参量的方法，能够综合考虑多个指标来判读基桩的完整性。此外，基桩的监测和维护通常需要人工操作和现场勘测，存在着工作量大、成本高、周期长等问题。传统的监测方法对于基桩的完整性和结构状况的判断有一定局限性，无法实现实时和远程监测。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种基于多声学参量的基桩超声波检测判读方法，通过多声学参量的综合分析，本发明能够在土木工程领域中广泛应用于评估基桩的完整性、检测潜在的缺陷或损伤，以及指导维护和修复工作。此外，还通过将数据采集处理系统、云服务器和客户端相结合，实现对基桩的实时和远程监测。本发明的方法和系统在基础设施工程、建筑工程等领域具有重要的应用价值和市场前景。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种基于多声学参量的基桩超声波检测判读方法，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。

进一步地，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。

进一步地，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)