[實用新型]用于混凝土微裂縫檢測的超聲波激發采集裝置

有效

• 申請號: 202120629905.0
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN214408804U
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 張洪;張森華;周建庭;廖棱;周逸;王瑰玫;童凱;尹昌華
• 申請（專利權）人: 重慶交通大學;重慶亞派橋梁工程質量檢測有限公司
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 黃河

本實用新型涉混凝土裂縫檢測技術領域，具體涉及用于混凝土微裂縫檢測的超聲波激發采集裝置，包括用于向待測混凝土構件的激勵點發射激光束并激發出超聲波的激光激勵組件，用于帶動所述激光激勵組件移動的移動平臺，以及信號采集端朝向待測混凝土構件且能夠采集超聲波信號并與設置的檢測終端數據傳輸連接的信號傳輸組件。本實用新型中用于混凝土微裂縫檢測的超聲波激發采集裝置，能夠在待測混凝土構件上激發出超聲波并完成掃描且能夠采集和發送超聲波信號，從而能夠輔助實現混凝土的微裂縫檢測。

技術領域

本實用新型涉及混凝土裂縫檢測技術領域，具體涉及用于混凝土微裂縫檢測的超聲波激發采集裝置。

背景技術

在土木工程領域，混凝土具有價格低廉、抗壓強度高、可塑性高、養護費用低等優點，是目前應用最廣泛的建筑材料。混凝土結構可分為鋼筋混凝土結構和預應力結構；鋼筋混凝土結構通常是帶裂縫工作的，在管養中僅關心其裂縫尺寸是否超過限額；而預應力混凝土結構不允許拉應力超過允許值，即不允許存在裂縫。當預應力混凝土構件出現裂縫或鋼筋混凝土構件裂縫超過限制時，會引起混凝土構件碳化、保護層剝離、鋼筋銹蝕等次生病害，從而降低其承載能力及耐久性。因此，需要檢測混凝土的裂縫。

混凝土的微裂縫一般是指寬度小于0.2mm的裂縫，是裂縫最根源的形態，通常由施工、運營荷載及環境因素造成。外部荷載的增加或環境的進一步惡化，會促使微裂縫不斷發展、張開，進而影響結構的使用功能。及時發現混凝土構件表面的微裂縫，對構件運維養護特別是防水性能要求較高的工程具有重要意義。目前混凝土裂縫檢測除了傳統的肉眼觀察手段外，還包括數碼照相識別、超聲、紅外、雷達和CT等先進無損檢測技術，主要適用于明顯張開、寬度不小于0.2mm的裂縫，且要求表面干凈、沒有污濁物。對于表面有灰塵附著或未張開的微裂縫，無論是肉眼觀察還是采用現有的無損檢測技術，都很難有效的識別檢測。

為此，申請人想到設計一種全新的混凝土微裂縫檢測方法，其通過非接觸式的方式激發超聲波并掃描待測混凝土構件，同時采集待測混凝土構件上的超聲波信號，并通過設置的檢測終端來根據超聲波信號的波形變化程度判斷待測混凝土構件上是否存在微裂縫，以及計算微裂縫的尺寸和位置。然而，想要通過上述方法檢測微裂縫，其首要解決的技術問題就是如何設計一種能夠有效的在待測混凝土構件上激發出超聲波并完成掃描，且能夠將待測混凝土構件上的超聲波信號發送給檢測終端的超聲波激發采集裝置。因此，如何設計一種用于混凝土微裂縫檢測的超聲波激發采集裝置成了急需解決的技術問題。

實用新型內容

針對上述現有技術的不足，本實用新型所要解決的技術問題是：如何提供一種用于混凝土微裂縫檢測的超聲波激發采集裝置，以能夠在待測混凝土構件上激發出超聲波并完成掃描，且能夠采集和發送超聲波信號，從而能夠輔助實現混凝土的微裂縫檢測。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用了如下的技術方案：

用于混凝土微裂縫檢測的超聲波激發采集裝置，包括用于向待測混凝土構件的激勵點發射激光束并激發出超聲波的激光激勵組件，用于帶動所述激光激勵組件移動的移動平臺，以及信號采集端朝向待測混凝土構件且能夠采集超聲波信號并與設置的檢測終端數據傳輸連接的信號傳輸組件。

優選的，所述激光激勵組件包括發射端朝向待測混凝土構件且能夠發射激光束的激光激發器，設置于所述激光激發器和待測混凝土構件之間且入射端正對所述激光激發器發射端的全反射鏡，以及設置于所述全反射鏡和待測混凝土構件之間且入射端正對所述全反射鏡的出射端、出射端朝向待測混凝土構件激勵點的聚焦透鏡；所述聚焦透鏡能夠在接收到激光束后通過融蝕機制激發出超聲波。

優選的，激光激發器的發射端、全反射鏡的入射端和出射端，以及聚焦透鏡的入射端和出射端均與待測混凝土構件的激勵點處于同一水平高度。

優選的，所述激光激發器為高能量固體脈沖激光器。