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Docter沖擊回波系統(tǒng)能量觸發(fā)裝置的制造方法

文檔序號:9373205閱讀:295來源:國知局
Docter沖擊回波系統(tǒng)能量觸發(fā)裝置的制造方法
【技術領域】:
[0001] 本發(fā)明涉及一種混凝土結構無損檢測設備,尤其涉及一種適用于Docter沖擊回 波系統(tǒng)的能量觸發(fā)裝置。
【背景技術】:
[0002] 實際工程中存在多數(shù)構件不具備超聲法的檢測條件,如水閘及渠道等建筑物的邊 墩、閘底板、頂板、襯砌等只有單一可測面,可采用Docter沖擊回波系統(tǒng)進行檢測,該系統(tǒng) 配有三種直徑的沖擊球(實際是球狀錘擊面的手錘),但在實際檢測中,常帶來如下問題:
[0003] (1)在檢測過程中需人工操作沖擊球敲擊被檢測面,多次敲擊后易導致操作人員 疲勞;
[0004] (2)沖擊球的手柄在多次敲擊后易發(fā)生彎曲甚至折斷;
[0005] (3)在檢測過程中沖擊球經(jīng)常由于操作失誤撞擊到接收裝置,造成無效信號。
[0006] (4)由于人工操作沖擊球,很難保證每次的敲擊的力度和每次敲擊點與接收器的 距離相同。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有Docter沖擊回波系統(tǒng)在檢測結構物內(nèi)部缺陷中存在 的不足,提供一種能夠無需人工彈性敲擊的沖擊回波能量觸發(fā)裝置,代替目前的手錘,既滿 足Docter沖擊回波系統(tǒng)檢測結構物內(nèi)部缺陷的精度要求,又能提高其檢測效率。
[0008] 本發(fā)明的技術方案是以下述方式實現(xiàn)的:
[0009] -種Docter沖擊回波系統(tǒng)能量觸發(fā)裝置,由沖擊球、槍管、加速裝置、觸發(fā)裝置和 槍殼組成;所述沖擊球包括直徑分別為2mm、3mm和5mm的三種鋼球;所述槍管外徑為IOmm, 內(nèi)徑為6_,在所述槍管的上部設有直徑為6_的進球孔;所述加速裝置包括加速板、發(fā)射 彈簧和槍栓,所述發(fā)射彈簧的壓縮量為40毫米,剛度系數(shù)k = 2. 5n/mm,所述加速板固定在 所述發(fā)射彈簧的前端,所述加速板的直徑和厚度分別為5mm和2mm,在加速板中心位置嵌入 有直徑為3mm的永久磁鐵;所述槍殼固定在所述槍管后端下部,所述觸發(fā)裝置包括扳機、撞 針和復位彈簧;在所述槍管的下部設有出球孔,所述出球孔中心與所述槍管出口的距離為 5mm 〇
[0010] 本發(fā)明的Docter沖擊回波系統(tǒng)能量觸發(fā)裝置,具有以下優(yōu)點:
[0011] (1)操作方便且易于攜帶,工作效率顯著提高。此裝置僅需簡單培訓即可操作,且 對操作人員沒有特殊要求,能夠可以徹底的使人工勞動脫離出來,使工作效率大大提高。
[0012] (2)操作具有可再現(xiàn)性。人工彈性敲擊產(chǎn)生的能量每一次均有不同程度的差異,采 用Docter沖擊回波系統(tǒng)能量觸發(fā)裝置后,每次激發(fā)的能量均相同。
[0013] (3)可重復使用,投資少,簡單易行。單臺Docter沖擊回波系統(tǒng)能量觸發(fā)裝置制作 費用約1000元,加之可重復使用,降低了無損檢測的成本。
[0014] (4)產(chǎn)生無效波形的概率降低,提高了數(shù)據(jù)的科學性。
【附圖說明】:
[0015] 圖1為本發(fā)明Docter沖擊回波系統(tǒng)能量觸發(fā)裝置剖面圖;
[0016] 圖2為采用本發(fā)明的裝置得到的被測試板結構頻譜圖;
[0017] 圖3為采用本發(fā)明的裝置得到的被測試板完好處典型頻譜圖;
[0018] 圖4為采用本發(fā)明的方裝置得到的被測試板缺陷處典型頻譜圖。
[0019] 圖中,1為槍管,2為進球孔,3為沖擊球,4為加速板,5為發(fā)射彈簧,6為槍栓,7為 撞針,8為復位彈簧,9為槍殼,10為出球孔,11為混凝土,Λ 1為發(fā)射彈簧壓縮量。
【具體實施方式】:
[0020] 下面結合實施例和附圖1-4對本發(fā)明作進一步說明:
[0021] 本發(fā)明的Docter沖擊回波系統(tǒng)能量觸發(fā)裝置,結構參考了普通的鋼珠槍結構,發(fā) 射原理、觸發(fā)裝置的觸發(fā)原理也與現(xiàn)有的鋼珠槍的原理相同,由沖擊球3、槍管1、加速裝 置、觸發(fā)裝置和槍殼9組成。所述沖擊球3包括直徑分別為2mm、3mm和5mm的三種鋼球。 所述槍管1采用外徑為l〇mm,內(nèi)徑為6mm的鋼管制成,在所述槍管1的上部設有直徑為6mm 的進球孔2。所述加速裝置包括加速板4、發(fā)射彈簧5和槍栓6,所述發(fā)射彈簧5的選配非常 關鍵,由于目的不同,本發(fā)明的能量觸發(fā)裝置的發(fā)射彈簧不同于鋼珠槍的發(fā)射彈簧,發(fā)射后 沖擊球的撞擊力度要符合Docter沖擊回波系統(tǒng)檢測的要求。經(jīng)過多次試驗和驗證,將所述 發(fā)射彈簧5的壓縮量(△ 1)確定為40毫米,剛度系數(shù)k = 2. 5n/mm。所述加速板4固定在 所述發(fā)射彈簧5的前端,所述加速板4的直徑和厚度分別為5mm和2_。在加速板4中心位 置嵌入直徑為3_的永久磁鐵,防止沖擊球3在發(fā)射前滾動。所述槍殼9固定在所述槍管 1后端下部,用于保護觸發(fā)裝置內(nèi)部的結構,同時也是握把。所述觸發(fā)裝置包括扳機、撞針7 和復位彈簧8。在所述槍管1的下部設有出球孔10,用于沖擊球3撞擊到被檢測構件反彈 回槍管后的出口,所述出球孔10中心與所述槍管1出口的距離為5mm。
[0022] 使用時,將Docter沖擊回波系統(tǒng)的接收器探頭布設在混凝土構件表面,將所述專 用的能量觸發(fā)裝置的所述槍栓6拉至預定位置,將所述沖擊球3通過進球孔2放入所述槍 管1內(nèi),將所述槍管1出口垂直緊貼所述接收器探頭附近的混凝土構件表面,扣動扳機彈出 沖擊球3。
[0023] 所述沖擊球3撞擊混凝土表面,激發(fā)一彈性波,產(chǎn)生一反射波傳回混凝土表面,并 被附近的所述接收器探頭接收,并傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集儀,存儲在計算機中,并通過濾波、快速 傅立葉變換,將時間域信號轉換為頻率域信號;根據(jù)峰值頻率,利用公式(1)確定結構混凝 土的厚度或缺陷深度:
[0024] - ⑴
[0025] 式中:H--板厚或缺陷深度(mm) ;VP--P波(縱波)速度(m/s);
[0026] f--頻率(kHz) ;b--幾何結構形狀系數(shù):對于板狀結構物,b取值為0. 96 ;對于 圓柱狀結構物,b取值為0. 92 ;對于方形梁,b取值為0. 87。
[0027] 應用實例:采用本發(fā)明的方法檢測一個帶有缺陷的混凝土板,板幾何尺寸為 2. OmX 1.0 mXO. 3m(長X高X寬),混凝土強度設計等級為C20。采用Docter沖擊回波系 統(tǒng)配置的敲擊錘手動敲擊時,常常形成無效信號,一個有效信號常常需要敲擊多次。采用圖 1所示的能量觸發(fā)裝置測試時,一次激發(fā)基本能采集到有效信號,效率明顯提高。采用透射 法測得P波(縱波)波速為3969m/s?,F(xiàn)場測試頻域圖,兩處完好無缺陷測點的頻譜圖分別 見圖2和圖3。在圖2中有一高峰,應是板底對應的主頻值(5. 86kHz),依據(jù)公式(1)可計算 得該處的實際板厚>
。在圖3,板底對應的主頻值6. 35kHz, 依據(jù)公式(1)可計算得該處的實際板厚為300mm。典型缺陷處頻譜圖見圖4,利用公式(1) 可計算出缺陷處板厚度為557mm(可稱為折算厚度)。
【主權項】
1. 一種Docter沖擊回波系統(tǒng)能量觸發(fā)裝置,由沖擊球、槍管、加速裝置、觸發(fā)裝置和槍 殼組成;所述沖擊球包括直徑分別為2mm、3mm和5mm的三種鋼球;所述槍管外徑為IOmm, 內(nèi)徑為6_,在所述槍管的上部設有直徑為6_的進球孔;所述加速裝置包括加速板、發(fā)射 彈簧和槍栓,所述發(fā)射彈簧的壓縮量為40毫米,剛度系數(shù)k = 2. 5n/mm,所述加速板固定在 所述發(fā)射彈簧的前端,所述加速板的直徑和厚度分別為5mm和2mm,在加速板中心位置嵌入 有直徑為3mm的永久磁鐵;所述槍殼固定在所述槍管后端下部,所述觸發(fā)裝置包括扳機、撞 針和復位彈簧;在所述槍管的下部設有出球孔,所述出球孔中心與所述槍管出口的距離為 5mm 〇
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種Docter沖擊回波系統(tǒng)能量觸發(fā)裝置,由沖擊球、槍管、加速裝置、觸發(fā)裝置和槍殼組成。本發(fā)明采用能量觸發(fā)裝置代替Docter沖擊回波系統(tǒng)的鋼制小錘,代替人工敲擊,克服了現(xiàn)有Docter沖擊回波系統(tǒng)在檢測結構物內(nèi)部缺陷中存在的不足,既滿足Docter沖擊回波系統(tǒng)檢測結構物內(nèi)部缺陷的精度要求,又能提高其檢測效率。操作方便且易于攜帶,工作效率顯著提高。此裝置僅需簡單培訓即可操作,且對操作人員沒有特殊要求,能夠可以徹底的使人工勞動脫離出來,使工作效率大大提高。
【IPC分類】G01N29/34, G01B17/02
【公開號】CN105092714
【申請?zhí)枴緾N201410190206
【發(fā)明人】傅酉, 付玉生
【申請人】天津虹炎科技有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2014年5月7日
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