專利名稱：大塊體混凝土無損檢測中的定位方法
技術領域：
本發(fā)明屬于混凝土無損檢測技術領域，具體涉及一種大塊體混凝土無損檢測中的 定位方法。
背景技術：
大量的新建混凝土構件需要進行質量驗收和質量控制，并且大量長期使用的舊混 凝土構件也需要進一步進行健康檢驗和加固。但目前對大型或超大型混凝土構件的超聲無 損檢測中遇到的一個關鍵問題就是定位難。簡單地說，就是激發(fā)源點和接收點的準確位置 很難確定，而準確定位在無損檢測分析中至關重要。常規(guī)的人工劃線法定位，非常的費功費 時，如果在高空或其它不利的工作環(huán)境中更難實現(xiàn)定位。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題在于針對上述現(xiàn)有技術的不足，提供一種操作簡便， 定位準確，誤差一般小于1 %的大塊體混凝土無損檢測中的定位方法。為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是一種大塊體混凝土無損檢測中 的定位方法，其特征在于，該 方法包括以下步驟步驟一、建立觀測系統(tǒng)在被檢測的混凝土構件的兩個觀測面即激發(fā)面和接收面 上分別建立激發(fā)主測線和接收主測線，并在激發(fā)主測線一側加一條輔助測線，按測量要求 設置激發(fā)點之間的點距，以及接收點之間的點距，并標記激發(fā)點和接收點，然后在激發(fā)面上 設置坐標原點，確定所有激發(fā)點坐標，并實測激發(fā)面和接收面之間的距離；步驟二、確定激發(fā)測量方式采用超聲波測量儀進行1點激發(fā)1點接收測量，或采 用多通道超聲波測量儀進行1點激發(fā)多點同時接收測量；步驟三、拾取直達波初至時間采用人工手動拾取或超聲波振幅閥門自動拾取每 個接收點對應每個激發(fā)點的直達波的初至時間；步驟四、分析確定超聲波在混凝土中的傳播速度利用偏移距和初至時間進行小 區(qū)塊速度分析，擬合出速度和偏移距的關系曲線，利用該速度和偏移距的關系曲線確定超 聲波在混凝土中的傳播速度；步驟五、激發(fā)點三點單元計算以激發(fā)點總數(shù)按3進行選排列，計算每個接收點對 應三個激發(fā)點的計算單元種數(shù)，并確定每個計算單元中激發(fā)點之間的距離，以及激發(fā)點與 接收點之間的距離；步驟六、激發(fā)點三點單元優(yōu)選按優(yōu)選原則，選出計算誤差最小的激發(fā)點三點計算 單元；步驟七、定位確定接收點的坐標，最后采用平均值法或眾值法確定接收點的坐標 值，判斷是否計算完所有的接收點，計算完則結束計算，未計算完則循環(huán)計算下一個接收點 的坐標值，直至計算完所有的接收點坐標值為止。上述步驟七中所述定位包括以下步驟
a.激發(fā)-接收四點計算單元優(yōu)選按評價指標值大于50的原則，優(yōu)選出接收點所 對應的所有計算誤差最小的四點計算單元；b.接收點位置計算按四點坐標計算公式，計算所有優(yōu)選出的四點計算單元對接 收點的坐標；c.接收點坐標位置確定采用平均值法或眾值法確定接收點的坐標值，判斷是否 計算完所有的接收點，計算完則結束計算，未計算完則循環(huán)計算下一個接收點的坐標值，直 至計算完所有的接收點坐標值為止。上述步驟六中所述激發(fā)點三點計算單元的優(yōu)選原則為激發(fā)點60度原則和接收 點等距原則；所述激發(fā)點60度原則為三個激發(fā)點構成三角形，且該三角形的最小角不小于 5度，最大角不大于60度；所述接收點等距原則為選取接收點到三個激發(fā)點的距離之間相 差不大于1%。上述評價指標值的計算公式如下設L3≥ L2≥ L1 ；L6≥ L5≥ L2 ；L6 ≥ L4 ≥ L3 ；L5 ≥ L4 ≥ L1 ；P1 = ((1- (ABS (L1-L2) /L2+ABS (L1-L3) /L3+ABS (L2-L3) /L3) /3) X 100P2 = ((1- (ABS (L2-L5) /L5+ABS (L2-L6) /L6+ABS (L5-L6) /L6) /3) X 100
P3 = ((1- (ABS (L3-L4) /L4+ABS (L3-L6) /L6+ABS (L4-L6) /L6) /3) X 100P4 = ((1-(ABS (L「L4) /L4+ABS (L「L5) /L5+ABS (L4-L5) /L5) /3) X 100P = (P1+P2+P3+P4) /4其中Lp L2、L3、L4、L5和L6分別為三個激發(fā)點和接收點構成的三角形的邊長，P1^ p2、p3和P4分別為激發(fā)-接收四點計算單元的四個面的評價值，P為激發(fā)-接收四點計算單 元的評價指標值。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點1、本發(fā)明無須人工大量劃線測量定位，操作簡便，省工省時，可節(jié)約定位測量工作 量80%以上。2、本發(fā)明無損測試和定位同時完成，一次作業(yè)，完成雙重任務。3、本發(fā)明解決了高空等特殊環(huán)境下，常規(guī)方法難以測量的技術問題。4、本發(fā)明定位方法獨特，定位結果準確，誤差一般小于1%。下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。


圖1為本發(fā)明定位方法的流程圖。圖2為本發(fā)明觀測系統(tǒng)的示意圖。圖3為本發(fā)明激發(fā)點和接收點的關系圖。圖4為本發(fā)明實施例的激發(fā)面設計圖。圖5為本發(fā)明實施例的接收面設計圖。附圖標記說明1-激發(fā)面； 2-接收面； 3-激發(fā)主測線；4-接收主測線；5-輔助測線。
具體實施例方式步驟一、建立觀測系統(tǒng)(如圖2)在被檢測的混凝土構件的兩個觀測面即激發(fā)面 1和接收面2上分別建立激發(fā)主測線3和接收主測線4，并在激發(fā)主測線3 —側加一條輔助 測線5，如圖4和圖5所示，在激發(fā)面設計9個激發(fā)點101，102，103，104，105，106，107，108 和109，在接收面設計7個接收點201，202，203，204，205，206和207，然后在激發(fā)面1上設 置坐標原點，確定所有激發(fā)點坐標，分別測量9個激發(fā)點和7個接收點的空間坐標，并實測 激發(fā)面1和接收面2之間的距離；激發(fā)點和接收點的關系見圖3 ；步驟二、確定激發(fā)測量方式采用超聲波測量儀進行1點激發(fā)1點接收測量，或采 用多通道超聲波測量儀進行1點激發(fā)多點同時接收測量；步驟三、拾取直達波初至時間采用人工手動拾取或超聲波振幅閥門自動拾取每 個接收點對應每個激發(fā)點的直達波的初至時間，共計63個直達波初至時間，結果見下表表1直達波初至時間試驗參數(shù)表
權利要求
1.一種大塊體混凝土無損檢測中的定位方法，其特征在于，該方法包括以下步驟 步驟一、建立觀測系統(tǒng)在被檢測的混凝土構件的兩個觀測面即激發(fā)面(1)和接收面(2)上分別建立激發(fā)主測線(3)和接收主測線G)，并在激發(fā)主測線(3) —側加一條輔助測 線(5)，按測量要求設置激發(fā)點之間的點距，以及接收點之間的點距，并標記激發(fā)點和接收 點，然后在激發(fā)面(1)上設置坐標原點，確定所有激發(fā)點坐標，并實測激發(fā)面(1)和接收面 ⑵之間的距離；步驟二、確定激發(fā)測量方式采用超聲波測量儀進行1點激發(fā)1點接收測量，或采用多 通道超聲波測量儀進行1點激發(fā)多點同時接收測量；步驟三、拾取直達波初至時間采用人工手動拾取或超聲波振幅閥門自動拾取每個接 收點對應每個激發(fā)點的直達波的初至時間；步驟四、分析確定超聲波在混凝土中的傳播速度利用偏移距和初至時間進行小區(qū)塊 速度分析，擬合出速度和偏移距的關系曲線，利用該速度和偏移距的關系曲線確定超聲波 在混凝土中的傳播速度；步驟五、激發(fā)點三點單元計算以激發(fā)點總數(shù)按3進行選排列，計算每個接收點對應三 個激發(fā)點的計算單元種數(shù)，并確定每個計算單元中激發(fā)點之間的距離，以及激發(fā)點與接收 點之間的距離；步驟六、激發(fā)點三點單元優(yōu)選按優(yōu)選原則，選出計算誤差最小的激發(fā)點三點計算單元；步驟七、定位確定接收點的坐標，最后采用平均值法或眾值法確定接收點的坐標值， 判斷是否計算完所有的接收點，計算完則結束計算，未計算完則循環(huán)計算下一個接收點的 坐標值，直至計算完所有的接收點坐標值為止。
2.根據(jù)權利要求1所述的大塊體混凝土無損檢測中的定位方法，其特征在于，步驟七 中所述定位包括以下步驟a.激發(fā)-接收四點計算單元優(yōu)選按評價指標值大于50的原則，優(yōu)選出接收點所對應 的所有計算誤差最小的四點計算單元；b.接收點位置計算按四點坐標計算公式，計算所有優(yōu)選出的四點計算單元對接收點 的坐標；c.接收點坐標位置確定采用平均值法或眾值法確定接收點的坐標值，判斷是否計算 完所有的接收點，計算完則結束計算，未計算完則循環(huán)計算下一個接收點的坐標值，直至計 算完所有的接收點坐標值為止。
3.根據(jù)權利要求1所述的大塊體混凝土無損檢測中的定位方法，其特征在于，步驟六 中所述激發(fā)點三點計算單元的優(yōu)選原則為激發(fā)點60度原則和接收點等距原則；所述激發(fā) 點60度原則為任意三個激發(fā)點構成三角形，且該三角形的最小角不小于5度，最大角不大 于60度；所述接收點等距原則為選取的接收點到三個激發(fā)點的距離之間相差不大于1%。
4.根據(jù)權利要求2所述的大塊體混凝土無損檢測中的定位方法，其特征在于，所述評 價指標值的計算公式如下設:L3 ≥ L2 ≥ L1 ； L6 ≥ L5 ≥ L2 ； L6 ≥ L4 ≥ L3 ； L5 ≥ L4 ≥ L1 ； P1 = ((1-(ABS (L1-L2) /L2+ABS (L1-L3) /L3+ABS (L2-L3) /L3) /3) X 100 P2 = ((1-(ABS(L2-L5)/L5+ABS(L2-L6)/L6+ABS(L5-L6)/L6)/3) X 100P3 = ((1-(ABS(L3-L4)/L4+ABS(L3-L6)/L6+ABS(L4-L6)/L6)/3) X 100 P4 = ((1-(ABS(L「L4)/L4+ABS(L「L5)/L5+ABS(L4-L5)/L5)/3) X 100 P = (P1+P2+P3+P4)/4其中Lp L2、L3、L4、L5和L6分別為三個激發(fā)點和接收點構成的三角形的邊長，P1^ P2> P3 和P4分別為激發(fā)-接收四點計算單元的四個面的評價值，P為評價指標值。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種大塊體混凝土無損檢測中的定位方法，該方法包括以下步驟一、建立觀測系統(tǒng)；二、確定激發(fā)測量方式；三、拾取直達波初至時間；四、分析確定超聲波在混凝土中的傳播速度；五、激發(fā)點三點單元計算；六、激發(fā)點三點單元優(yōu)選；七、定位，計算接收點的坐標值。本發(fā)明無須人工大量劃線測量定位，省工省時，可節(jié)約定位測量工作量80％以上，解決了高空等特殊環(huán)境下，常規(guī)方法難以測量的技術問題。采用本發(fā)明的方法進行大塊體混凝土無損檢測定位，結果準確，定位誤差一般小于1％。
文檔編號G01N29/26GK102147395SQ201110004359
公開日2011年8月10日 申請日期2011年1月11日 優(yōu)先權日2011年1月11日
發(fā)明者吳永新, 吳雅睿, 楊正華 申請人:長安大學