[發(fā)明專利]融合敲擊力信號與聲音信號的結(jié)構(gòu)缺陷檢測裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210644304.6
• 申請日: 2022-06-08
• 公開（公告）號: CN115032272B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝開仲;覃悅;郭曉;羅獻燕;王權(quán)國
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西大學
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/44
• 代理公司: 廣西南寧公平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 45104
• 代理人: 藍文苑

1.融合敲擊力信號與聲音信號的結(jié)構(gòu)缺陷檢測裝置，其特征在于，包括敲擊裝置和控制器，所述敲擊裝置包括殼體、安裝在殼體頂部的WIFI天線、安裝于殼體底部的隔音罩和設(shè)置于殼體內(nèi)的激振器、聲音放大器、聲音采集器、北斗裝置、螺桿、力傳感器、錘頭，所述殼體內(nèi)中部設(shè)有激振器室，激振器安裝在激振器室內(nèi)，且底部兩側(cè)通過墊塊支撐，螺桿頂部連接激振器，底部活動穿過殼體底部和隔音罩頂部連接力傳感器，力傳感器連接錘頭，北斗裝置位于殼體底部，聲音采集器貫穿設(shè)置在殼體底部和隔音罩頂部之間，所述控制器為PC機，PC機包括執(zhí)行模塊和分析模塊，執(zhí)行模塊用于控制激振器驅(qū)動錘頭敲擊過程、控制力傳感器采集敲擊過程的力信號，控制聲音采集器采集聲音信號，控制降噪算法對聲音放大器放大的聲音信號進行降噪；分析模塊包括特征提取器、分類算法和根據(jù)現(xiàn)有含結(jié)構(gòu)缺陷的鋼管混凝土構(gòu)件建立缺陷數(shù)據(jù)庫，特征提取器用于提取和融合待檢測鋼管混凝土構(gòu)件的力信號和聲音信號的特征值構(gòu)造成特征向量；分類算法用于對待檢測鋼管混凝土構(gòu)件的結(jié)構(gòu)缺陷進行分類；缺陷數(shù)據(jù)庫用于存儲不同缺陷類型鋼管混凝土構(gòu)件的力信號和聲音信號特征，并為待檢測鋼管混凝土構(gòu)件提供對照數(shù)據(jù)源。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的融合敲擊力信號與聲音信號的結(jié)構(gòu)缺陷檢測裝置，其特征在于，還包括把手、隔板、電池一、電池二、電池三、開關(guān)一、開關(guān)二、開關(guān)三和總電路板，所述把手安裝在殼體頂部，所述激振器室兩側(cè)分別通過隔板連接殼體內(nèi)側(cè)，總電路板、聲音放大器和電池三分別位于隔板上，電池一提供激振器的電源，電池二提供北斗裝置的電源，安裝于殼體底部一側(cè)，電池三分別提供總電路板、聲音放大器、聲音采集器和力傳感器的電源，開關(guān)一、開關(guān)二、開關(guān)三分別連接電池一、電池二和電池三，且分別安裝在殼體外側(cè)，WIFI天線、激振器、聲音放大器、聲音采集器、北斗裝置和力傳感器分別連接總電路板，總電路板通過WIFI天線連接控制器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的融合敲擊力信號與聲音信號的結(jié)構(gòu)缺陷檢測裝置，其特征在于，所述隔音罩為方形罩體，其頂部設(shè)有聲音采集器孔，隔音罩至少兩側(cè)分別設(shè)有刻度線，隔音罩由隔音罩板模材質(zhì)制成，其底部還依次安裝有磁鐵和軟質(zhì)膠體。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的融合敲擊力信號與聲音信號的結(jié)構(gòu)缺陷檢測裝置，其特征在于，所述隔音罩板模包括由外至內(nèi)的硬質(zhì)層、多空隙層和蜂窩層連接組成，硬質(zhì)層為聚乙烯材料，多空隙層為纖維性吸聲材料、泡沫吸聲材料或顆粒吸聲材料。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的融合敲擊力信號與聲音信號的結(jié)構(gòu)缺陷檢測裝置，其特征在于，所述隔音罩底部設(shè)有弧形部。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的融合敲擊力信號與聲音信號的結(jié)構(gòu)缺陷檢測裝置，其特征在于，所述根據(jù)現(xiàn)有含結(jié)構(gòu)缺陷的鋼管混凝土構(gòu)件建立缺陷數(shù)據(jù)庫包括：對現(xiàn)有含結(jié)構(gòu)缺陷的鋼管混凝土構(gòu)件基于脫粘缺陷和脫空缺陷劃分不同的缺陷類型，對于脫粘缺陷的鋼管混凝土構(gòu)件，在鋼管內(nèi)部的預設(shè)位置安裝適合尺寸的橡膠片或矩形塑料盒后澆筑混凝土，根據(jù)適合尺寸的橡膠片或矩形塑料盒的面積大小劃分不同的脫粘程度；對于脫空缺陷的鋼管混凝土構(gòu)件，在鋼管內(nèi)部的預設(shè)位置安裝適合尺寸矩形塑料盒后澆筑混凝土，根據(jù)適合尺寸的矩形塑料盒的面積大小劃分不同的脫空程度，根據(jù)適合尺寸的矩形塑料盒距離鋼管內(nèi)壁的距離劃分不同的脫空缺陷深度；在實驗室測試中提取到該含結(jié)構(gòu)缺陷的鋼管混凝土構(gòu)件的所有缺陷類型、各個類型的缺陷程度和缺陷深度的力信號和聲音信號特征，通過所有力信號和聲音信號特征建立缺陷數(shù)據(jù)庫。