[發明專利]基于超聲檢測法的膨脹螺栓緊固狀態和脫落風險判別方法

在審

• 申請號: 202111080764.2
• 申請日: 2021-09-15
• 公開（公告）號: CN113776470A
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 高崇亮;程超;王波;曹亞軍;周宇軒;高勇勇
• 申請（專利權）人: 中建深圳裝飾有限公司
• 主分類號: G01B17/00
• 分類號: G01B17/00;G01L5/24
• 代理公司: 深圳市中科創為專利代理有限公司 44384
• 代理人: 徐方星;楊春

1.一種基于超聲檢測法的膨脹螺栓緊固狀態和脫落風險判別方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1，通過超聲波檢測設備對不同軸向應力的膨脹螺栓進行檢測，獲取膨脹螺栓在不同軸向應力下的螺栓伸長量；

S2，構建膨脹螺栓軸向應力與超聲波信號模型并計算膨脹螺栓所受的載荷力，獲取膨脹螺栓的載荷力上限和載荷力下限；

S3，根據載荷力上限和載荷力下限設定膨脹螺栓的緊固程度的判別標準；

S4，通過超聲波檢測設備對待評估膨脹螺栓進行檢測，獲取待評估膨脹螺栓的螺栓伸長量并計算載荷力，并根據步驟S3設定的判別標準判定該載荷力所在的范圍以判定待評估膨脹螺栓的脫落風險。

2.根據權利要求1所述的基于超聲檢測法的膨脹螺栓緊固狀態和脫落風險判別方法，其特征在于，所述步驟S1的實現方式包括：

a、將膨脹螺栓固定于夾具上或者混凝土結構內，再將超聲波檢測設備的探頭固定于膨脹螺栓的一端上，該膨脹螺栓的另一端設置有螺母；通過超聲波檢測設備的探頭向膨脹螺栓發射超聲波進行探測，并通過超聲波檢測設備的探頭接收膨脹螺栓反射回來的超聲波信號，根據探頭接收到的超聲波信號進行分析計算來獲取膨脹螺栓在初始軸向應力下的螺栓伸長量，再通過擰動螺母依次改變膨脹螺栓的緊固圈數來模擬不同的軸向應力，每模擬出一個軸向應力都通過超聲波檢測設備的探頭再次向膨脹螺栓發射超聲波進行探測，并通過超聲波檢測設備的探頭對應接收膨脹螺栓反射回來的超聲波信號，再根據探頭接收到的超聲波信號進行分析計算來獲取膨脹螺栓在該軸向應力下的螺栓伸長量，從而獲取到膨脹螺栓在不同軸向應力下的螺栓伸長量；

b、將膨脹螺栓固定于夾具上，再將超聲波檢測設備的探頭固定于膨脹螺栓的一端上，該膨脹螺栓的另一端連接有拉拔儀；通過超聲波檢測設備的探頭向膨脹螺栓發射超聲波進行探測，并通過超聲波檢測設備的探頭接收膨脹螺栓反射回來的超聲波信號，根據探頭接收到的超聲波信號進行分析計算來獲取膨脹螺栓在初始軸向應力下的螺栓伸長量，再通過拉拔儀依次增大拉拔力拉拔膨脹螺栓來模擬不同的軸向應力，每模擬一個軸向應力都通過超聲波檢測設備的探頭再次向膨脹螺栓發射超聲波進行探測，并通過超聲波檢測設備的探頭對應接收膨脹螺栓反射回來的超聲波信號，再根據探頭接收到的超聲波信號進行分析計算來獲取膨脹螺栓在該軸向應力下的螺栓伸長量，從而獲取到膨脹螺栓在不同軸向應力下的螺栓伸長量。

3.根據權利要求1所述的基于超聲檢測法的膨脹螺栓緊固狀態和脫落風險判別方法，其特征在于，所述步驟S2構建的模型中包括用于計算膨脹螺栓所受載荷力的計算工具；所述步驟S2采用該計算工具根據所述步驟S1獲取的膨脹螺栓的螺栓伸長量來計算膨脹螺栓所受的載荷力，從而獲取到膨脹螺栓的載荷力上限和載荷力下限。

4.根據權利要求3所述的基于超聲檢測法的膨脹螺栓緊固狀態和脫落風險判別方法，其特征在于，所述計算工具包含如下計算公式：式中P為膨脹螺栓所受的載荷力，Δl為螺栓伸長量，A為膨脹螺栓的彈性模量，S為膨脹螺栓的橫截面積，L_E為膨脹螺栓的初始長度。

5.根據權利要求3所述的基于超聲檢測法的膨脹螺栓緊固狀態和脫落風險判別方法，其特征在于，所述步驟S3進一步采用A值、B值、C值結合載荷力上限和載荷力下限將膨脹螺栓的緊固程度的判別標準劃分為四個標準區間；四個標準區間分別為從載荷力上限到A值的安全可靠區間、從A值到B值的使用正常區間、從B值到C值的需要維修區間、以及從C值到載荷力下限的不能使用區間。

6.根據權利要求5所述的基于超聲檢測法的膨脹螺栓緊固狀態和脫落風險判別方法，其特征在于，所述步驟S4的實現方式是通過超聲波檢測設備的探頭向待評估膨脹螺栓發射超聲波進行探測，并通過超聲波檢測設備的探頭接收待評估膨脹螺栓反射回來的超聲波信號，再根據探頭接收到的超聲波信號進行分析計算來獲取待評估膨脹螺栓的螺栓伸長量，采用所述計算工具根據該螺栓伸長量計算得到待評估膨脹螺栓的載荷力，再根據所述判別標準判定該載荷力所在的標準區間，從而完成判定待評估膨脹螺栓的脫落風險。