[发明专利]一种超声波探测传感器耦合作业方法

说明书

本发明公开了一种超声波探测传感器耦合作业方法，包括如下步骤：清洁需要探测的混凝土介质的耦合面，在清洁后的耦合面上均匀涂抹油脂，随后擦除耦合面上的堆积油脂并保留已粘附在耦合面的一层油膜；向表面形成有油膜层的耦合面喷洒水雾产生均匀小水滴或水膜，形成可长时间保持在混凝土介质表面的超声波传感器耦合剂；将一组多个超声波传感器按线性或面阵列方式放置在耦合面上，可即放即耦合，按设计好的超声波探测方法顺序完成超声波探测的信号采集。本发明巧妙地在混凝土构件表面设置一层油脂“薄膜”，利用油膜“薄膜”挡住水向混凝土构造物内渗入的通道，同时利用水在油膜上漂浮和可灵活移动的机动特点，保证了传感器快速耦合的响应性能。

技术领域

本发明属于在混凝土介质表面实施超声检测的技术领域，尤其涉及一种超声波探测传感器耦合作业方法。

背景技术

工民建领域以及水利、铁路、公路桥梁等行业广泛使用钢筋混凝土结构，竣工验收或者后期运营养护过程中需要对结构体质量进行无损检测。目前用于钢筋混凝土结构无损检测的方法主要有地质雷达和超声波法，如果结构体内的钢筋网密集，地质雷达探测所用电磁波信号会受到干扰，从而影响探测分辨效果；高频超声波探测能够避开电磁干扰，探测精度高，在结构无损检测中广泛应用。

超声波在混凝土结构检测中的作业方法很多，比如B超、透射波法、超声波CT等等，无论采用哪种方法，良好的超声波传感器耦合状态是高分辨率和高精度探测隐蔽目标的前提。

混凝土介质表面存在小小的凹凸不平，哪怕是高铁轨道板一类的预制构件，也有细微的凹凸不平现象。超声波传感器需要耦合时通常采用两种方式：一种是采用耦合油脂，如超声胶或凡士林甚至机油等等，一种是用水来直接耦合。前一种方式需要让油脂在构件表面有一定堆积，涂抹量大，回收清洁非常不便，后者取材方便，但水量难以控制，由于混凝土介质吸水性强，加上水容易流动和表面蒸发，这种方式难以保证耦合一致性和质量，不适合在混凝土介质结构的工程检测中使用。

超声波无损探测遇到有大面积探测任务时，需要一次或多次布设多个传感器，以提高探测效率，同时利用传感器发射和接收互换原理还可以实现阵列式超声波探测，大幅增加信号采集的信息量，便于后期资料处理与解释。前述两种传感器的耦合方式，在大面积、长时间连续作业时，不便之处体现的更加突出。在没有高效的超声波传感器耦合技术之前，在混凝土介质表面实现大面积超声波阵列探测作业存在很大困难。

因此在超声波无损探测领域迫切需要有高效的传感器耦合技术，一方面保证传感器信号采集的一致性和质量，同时在此基础上应用阵列式或相控阵超声波信号采集的探测方法，实现高精度探测。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足而提供一种工序简单快速，传感器耦合性能良好，适于混凝土介质检测的超声波探测传感器耦合作业方法。

为解决上述技术问题，本发明所提供的超声波探测传感器耦合作业方法，包括如下步骤：

步骤1、清洁需要探测的混凝土介质的耦合面，在清洁后的耦合面上均匀涂抹油脂，随后擦除耦合面上的堆积油脂并保留已粘附在耦合面的一层油膜；

步骤2、向表面形成有油膜层的耦合面喷洒水雾产生均匀小水滴或水膜，形成可长时间保持的超声波传感器耦合剂；

步骤3、将一组多个超声波传感器按线性或面阵列方式放置在耦合面上，可即放即耦合，超声波发射和接收信号通过信号线分别连接到多路同步超声波仪器上，按设计好的超声波探测方法顺序完成超声波探测的信号采集。

进一步的，步骤1中耦合面清洗采用干洗或水洗方式，清洗尘土和浮渣后需风干耦合面。

进一步的，步骤1中油脂的形态为液态或胶状态，油脂涂抹和擦除分别采用油脂喷涂机械和带布匹擦头的打磨机械完成。

进一步的，所述油脂为导声胶、凡士林、黄油或软膏。