[發明專利]一種無臨空面水泥塞干縮測量方法

在審

• 申請號: 202110533456.4
• 申請日: 2021-05-17
• 公開（公告）號: CN113092590A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 張寶國;孔德騫;鄒虹;張繼軍;張東亮;丁倩彬;趙艷;寇猛;伍元
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍63653部隊
• 主分類號: G01N29/11
• 分類號: G01N29/11;G01N29/24
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 王智紅

1.一種無臨空面水泥塞干縮測量方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1、在需要監測水泥塞干縮的位置布置一個由多個超聲換能器陣元組成的超聲換能器陣列，超聲換能器陣元的數量和間距根據實際的測量需求確定；

所述超聲換能器陣列中各超聲換能器陣元即可作為發射換能器也可作為接收換能器；并提前在實驗室內標定出填充介質分別為水、空氣、混凝土時的信號強度；

步驟2、激發一個超聲換能器陣元，其余超聲換能器陣元作為接收換能器來接收信號，當陣元間是不同介質空氣、水、混凝土時，各超聲換能器陣元接收到的信號強度已經標定；

步驟3、依據接收到的信號強度判定哪些超聲換能器陣元處于空氣中，哪些換能器陣元處于混凝土中，即可判定水泥塞是否干縮以及干縮具體值；

步驟4、若判定不明確，則選用其它超聲換能器陣元作為發射換能器，其余超聲換能器陣元作為接收換能器，獲取多組數據后進行綜合分析判定至達到測量效果為止。

2.根據權利要求1所述的一種無臨空面水泥塞干縮測量方法，其特征在于，所述超聲換能器為軸向換能器或徑向換能器。

3.根據權利要求1所述的一種無臨空面水泥塞干縮測量方法，其特征在于，所述超聲換能器為徑向換能器，換能器頻率≥28kHz，測量的效果更好。

4.根據權利要求1所述的一種無臨空面水泥塞干縮測量方法，其特征在于，所述超聲換能器采用PVDF壓電薄膜設計，以減小換能器體積，提高測量分辨率。

5.根據權利要求1所述的一種無臨空面水泥塞干縮測量方法，其特征在于，所述超聲換能器為壓電陶瓷或EMFi機電薄膜等制作的超聲換能器。

6.根據權利要求4所述的一種無臨空面水泥塞干縮測量方法，其特征在于，所述超聲換能器采用圓柱形結構或平面結構。

7.根據權利要求4所述的一種無臨空面水泥塞干縮測量方法，其特征在于，所述壓電薄膜采用PET薄膜進行保護。

8.根據權利要求1所述的一種無臨空面水泥塞干縮測量方法，其特征在于，所述超聲換能器陣元間距2-20mm之間，其排列方式不限。

9.一種實現如權利要求1-8任一所述的無臨空面水泥塞干縮測量方法的測量裝置，其特征在于，包括具有發射和接收功能的超聲換能器；由多個超聲換能器作為超聲換能器陣元組成的超聲換能器陣列；換能器激勵電路、信號調理電路通過多路選擇器與超聲換能器相連接，用于激勵換能器、調理收到信號，多路選擇器用于切換發射和接收陣元。控制及信號處理電路與激勵電路、調理電路、信號傳輸電路和電源管理電路連接，以控制換能器激發及接收次序、處理接收到的信號、控制信號存儲傳輸。