[發明專利]一種面向智能碾壓的面板堆石壩壓實質量無損檢測方法

在審

• 申請號: 202010955383.3
• 申請日: 2020-09-11
• 公開（公告）號: CN112835031A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 方國富;黃文龍;邱偉;駱曉鋒;張顯羽;游秋森;葉永進;陳曉靈;王順超;金州;黃建榮;關濤;王曉玲;林威偉
• 申請（專利權）人: 國家電網有限公司;國網新源控股有限公司;福建廈門抽水蓄能有限公司;天津大學
• 主分類號: G01S13/88
• 分類號: G01S13/88;G01S13/86;G01V3/12;G01N15/08;G01N29/12;G01N29/46
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭;張迪

1.一種面向智能碾壓的面板堆石壩壓實質量無損檢測方法，其特征在于包括探地雷達系統以及加速度傳感器系統；

所述探地雷達系統接收的雷達反射波在材料介質中旅行時,旅行時間與材料介質的介電常數ε_r，由關系式確定；C是雷達反射波即電磁波在真空中的行進速度，h是材料介質層厚度，當倉面碾壓后，h確定，t為旅行時間；通過開展大量的室內壓實實驗和現場檢測試驗,得到壩料的介電常數與孔隙率的對應關系，P為孔隙率；根據介電常數和孔隙率的上述對應關系，得到孔隙率；

所述加速度傳感器系統感應碾壓機的碾輪的垂直方向上振動的加速度值，時間序列以1s為時間窗，通過傅里葉變換算法得到加速度信號的頻譜，由二階幅值與基幅之比乘以一個固定值500作為CV值；計算公式如下：

CV＝a×A₄/A₂ (1)

其中CV值為壓實度，a為500，A₂為加速度信號頻譜分析得到的二次諧波頻率對應的幅值，A₄為二次諧波頻率對應的幅值；

計算施工質量綜合評價指標值：

Q＝α·P'+β·(1-q')×2.48 (2)

其中，P'和q'分別CV值和孔隙率指標值，Q為壓實質量綜合指標值，α和β分別為P'和q'的，根據專家經驗打分情況，設置權重大小為0.4和0.6，當P'≥2.1以及q'≤15％則孔隙率和壓實質量合格，Q≥2.1則綜合施工質量合格。

2.根據權利要求1所述的面向智能碾壓的面板堆石壩壓實質量無損檢測方法，其特征在于，所述探地雷達系統包括信號發射裝置、信號接收裝置、發射天線、接收天線以及控制裝置；所述信號發射裝置以及信號接收裝置連接所述控制裝置；所述發射天線連接所述信號發射裝置，所述接收天線連接所述信號接收裝置；所述控制裝置發送地探信號至所述信號發射裝置，所述信號發射裝置使所述發射天線向地下發射電磁波信號，一部分電磁波信號經過空氣耦合或者與地面反射后直接傳輸到接收端，另一部分電磁波信號向地下方向繼續傳播，信號接收系統利用接收天線接收回波信號即雷達反射波并發送至控制裝置對回波信號進行放大、去噪聲、模數轉換處理形成數字信號。

3.根據權利要求2所述的面向智能碾壓的面板堆石壩壓實質量無損檢測方法，其特征在于，所述加速度傳感器系統的加速度傳感器的靈敏度主軸與其測量放線重合。

4.根據權利要求3所述的面向智能碾壓的面板堆石壩壓實質量無損檢測方法，其特征在于，所述加速度傳感器設置于所述碾壓機的碾輪中軸上，用于感應碾輪振動信號。

5.根據權利要求4所述的面向智能碾壓的面板堆石壩壓實質量無損檢測方法，其特征在于，所述加速度傳感器與所述碾壓機的碾輪軟連接。

6.根據權利要求5所述的面向智能碾壓的面板堆石壩壓實質量無損檢測方法，其特征在于，所述加速度傳感器與所述碾壓機的碾輪通過黃油、凡士林或橡皮泥連接。

7.根據權利要求6所述的面向智能碾壓的面板堆石壩壓實質量無損檢測方法，其特征在于，連接所述加速度傳感器的導線通過橡皮泥固定于碾壓機上。

8.根據權利要求7所述的面向智能碾壓的面板堆石壩壓實質量無損檢測方法，其特征在于，所述加速度傳感器系統包括慣性導航傳感器，所述慣性導航傳感器設置于所述碾壓機的頂部，用于感應所述碾壓機的姿態信息。