钢筋内部孔隙检测方法

摘要

本发明公开了一种钢筋内部孔隙检测方法，本发明采用应力波先检测钢筋中是否存在孔隙；有孔隙时用声表面波进一步检测孔隙的位置，并使用计算机软件为钢筋及孔隙建立三维模型，从而将钢筋中的孔隙精确地呈现出来。本发明具有能够精确检测钢筋中的孔隙的大小；能够确定钢筋中孔隙的位置；能够得到钢筋及钢筋中的孔隙的三维模型；检测快速、经济性好的特点。

主权项

一种钢筋内部孔隙检测方法，一种用于钢筋内部孔隙检测的钢筋检测装置包括声表面波装置(1)、测距传感器(2)和若干个应力波传感器(3)；应力波传感器、测距传感器和声表面波装置上分别设有用于与计算机电连接的数据接口；其特征是，所述声表面波装置包括计数器(4)、振荡器(5)和声表面波谐振器(6)；振荡器和声表面波谐振器构成振荡回路，计数器与振荡回路电连接，计数器上设有用于与计算机(8)电连接的数据接口，声表面波谐振器上设有两个探针(7)，测距传感器设于一个探针上；所述检测方法包括如下步骤：(1‑1)预先在计算机中设定随机共振系统模型和孔隙壁厚预测模型；在计算机中设定的n个取值范围与标准信噪比谷值的绝对值A_i的对应关系，i=1，L，n；设定误差阈值d，设定声表面波检测阈值S；其中，是孔隙的直径，是钢筋直径；(1‑2)将钢筋的两端分别设为起始端和末端，将各个应力波传感器和脉冲锤沿钢筋的圆周方向固定在起始端的外周面上；(1‑3)脉冲锤敲击钢筋外周面，钢筋内部产生应力波，将各个应力波传感器检测的应力波信号输入到计算机中，计算机计算各个应力波信号的平均值，得到应力波平均信号；(1‑4)在应力波平均信号中，提取1个完整的应力波脉冲信号，将0至85ms内的所述应力波脉冲信号I(t)输入随机共振系统模型中，使随机共振系统模型发生共振；计算机利用信噪比计算公式计算输出信噪比SNR；(1‑5)计算机画出随机共振系统模型的输出信噪比曲线，得到信噪比曲线的信噪比谷值，并将信噪比谷值的绝对值作为信噪比特征值F；(1‑6)当则计算机做出钢筋中的孔隙为A_i所对应的的取值范围的判断；(1‑7)当并且测量位置距离钢筋的末端＞0.8厘米时，将脉冲锤和各个应力波传感器从钢筋的外周面上取下，将脉冲锤和各个应力波传感器逐渐向钢筋末端移动，并将脉冲锤和各个应力波传感器依次固定于距离上次测量位置0.5至1厘米的钢筋外周面上，重复步骤(1‑3)至(1‑6)进行测量；当并且测量位置距离钢筋的末端≤0.8厘米时，脉冲锤停止工作，计算机做出钢筋内部无孔隙的判断，并将判断信息在计算机的显示屏上显示；当转入步骤(1‑8)；(1‑8)测量孔隙的壁厚：步骤a，将脉冲锤和各个应力波传感器从钢筋的外周面上取下；将声表面波谐振器的两个探针固定于包裹有聚酰亚胺绝缘薄膜的钢筋的起始端的外周面上，两个探针沿钢筋的圆周方向间隔2至3.5毫米；钢筋的末端的外周面上设有用于反射测距传感器的测量信号的环状挡圈(11)；步骤b，声表面波谐振器工作，计数器得到声表面波响应频率Freq_SAW，声表面波响应频率Freq_SAW输入到计算机中，计算机利用孔隙壁厚预测模型计算出钢筋中的孔隙相对于探针侧的壁厚；步骤c，沿钢筋的圆周方向移动声表面波谐振器的两个探针与钢筋外周面固定的位置，重复步骤b进行检测，得到若干个壁厚d；步骤d，将测距传感器检测的探针与钢筋末端之间的距离值及与距离值相对应的各个壁厚d存储在计算机中；步骤e，重复步骤a至d对钢筋进行轴向扫描式检测；(1‑9)预先对钢筋的外周面进行测量，设定钢筋的外周面上的点的坐标，根据钢筋的外周面的点的坐标、探针与钢筋末端之间的距离值及与距离值相对应的各个壁厚d，计算机建立钢筋及钢筋中孔隙的三维模型。