[實用新型]一種無損實時探測鋼管混凝土柱內部孔洞缺陷的電路裝置

有效

• 申請號: 201922318003.0
• 申請日: 2019-12-22
• 公開（公告）號: CN211453408U
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 李俊一;李郴;李智強;馬廣彬
• 申請（專利權）人: 中國電波傳播研究所（中國電子科技集團公司第二十二研究所）
• 主分類號: G01N22/02
• 分類號: G01N22/02
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 張曉

本實用新型公開了一種無損實時探測鋼管混凝土柱內部孔洞缺陷的電路裝置，包括參考信號源，與參考信號源電連接的發射電路、本振電路和多通道同步采樣模數轉換器，發射電路與寬帶功率放大器電連接，寬帶功率放大器則與電小天線陣列電連接。本實用新型的有益效果是：（1）采用預埋式電小天線陣列，不破壞原有建筑鋼管混凝土柱的結構，可對鋼管混凝土柱內部孔洞缺陷進行無損實時探測，不影響建筑物的質量及力學性能。

技術領域

本實用新型屬于土木建筑無損檢測領域，特別涉及該領域中的一種無損實時探測鋼管混凝土柱內部孔洞缺陷的電路裝置。

背景技術

我國超高層建筑正在大量興建。具有強度高、塑形變形大、抗震性能好、施工快等優點的鋼管混凝土柱作為超高層建筑的主要承重體系得到廣泛應用。由于鋼管混凝土柱是由兩種截然不同的材料組合在一起，在實際施工過程中向鋼管內灌注混凝土而成，這無法保證鋼管內部完全均勻充實而無缺陷。為保證建筑結構力學性能，不能對鋼管柱進行破壞性探查。如何準確無損探測鋼管混凝土柱的缺陷，一直是建筑行業施工中亟待解決的技術“痛點”。

目前鋼管混凝土柱缺陷探測技術均存在一定的弊端。國內外鋼管混凝土柱檢測方法主要有：超聲透射法、紅外熱成像技術、工程地質雷達等。超聲透射法受混凝土含水量影響大，當混凝土柱中含水量較大時，聲波無法傳播穿透鋼管混凝土柱。紅外熱成像技術實際檢測操作中存在紅外輻射衰減、周圍環境的干擾以及熱量不均勻等問題。工程地質檢測雷達探測技術的脈沖能量無法穿透金屬鋼管，探測不到鋼管內部混凝土柱的缺陷。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題就是提供一種無損實時探測鋼管混凝土柱內部孔洞缺陷的電路裝置。

本實用新型采用如下技術方案：

一種無損實時探測鋼管混凝土柱內部孔洞缺陷的電路裝置，其改進之處在于：包括參考信號源，與參考信號源電連接的發射電路、本振電路和多通道同步采樣模數轉換器，發射電路與寬帶功率放大器電連接，寬帶功率放大器則與電小天線陣列電連接，電小天線陣列的通道數量為八個以上，且每一通道均通過一個低噪聲放大器與一個混頻器電連接，每個混頻器則分別與本振電路的一個信號輸出端口及一個數控濾波放大器電連接，各數控濾波放大器均與同一個多通道同步采樣模數轉換器電連接，該多通道同步采樣模數轉換器與中央處理器電連接，中央處理器則通過輔助監測模塊與寬帶功率放大器電連接。

一種無損實時探測鋼管混凝土柱內部孔洞缺陷的方法，使用上述的電路裝置，其改進之處在于：發射電路在中央處理單元的控制下，將參考信號源產生的參考信號進行處理，分時輸出一定頻率的信號送至寬帶功率放大器進行放大后，饋入電小天線陣列發射出去；電磁波信號經混凝土介質傳播后，由電小天線陣列進行八個以上通道同步接收，同步接收后由低噪聲放大器組進行放大，放大后的信號和本振電路產生的信號由混頻器組一一對應的進行下混頻處理，得到多路同步的低頻4KHz信號，數控濾波放大器組對低頻4KHz信號進行濾波放大處理后，送至多通道同步采樣模數轉換器進行數字化處理，得到多路同步的數字信號，送至中央處理單元進行求解運算，得出多路同步信號中每一路信號的相位和幅度，最終通過計算分析可得到鋼管混凝土柱內部孔洞缺陷的尺寸及位置信息，在該系統裝置工作的過程中，輔助監測模塊一直對寬帶功率放大器工作狀態進行監測，將其工作狀態信息實時反饋給中央處理單元，保證該系統裝置工作在正常狀態。

進一步的，分時輸出的頻率包括但不限于100MHz、200MHz和400MHz。

進一步的，混頻器組一一對應的頻率為100MHz對應99.996MHz；200MHz對應199.996MHz；400MHz對應399.996MHz。

本實用新型的有益效果是：

（1）采用預埋式電小天線陣列，不破壞原有建筑鋼管混凝土柱的結構，可對鋼管混凝土柱內部孔洞缺陷進行無損實時探測，不影響建筑物的質量及力學性能。