一种快硬高强无机模壳厚度快速无损检测方法及装置与流程

1.本发明涉及一种快硬高强无机模壳厚度快速无损检测方法及装置，属于建筑构件厚度检测技术领域。
技术背景
2.目前，装配式建筑产业快速发展，每年有大量的装配式构件进入施工现场。这些构件包括叠合板、预制楼梯、预制阳台板、预制飘窗、预制竖向构件等，在这些构件生产过程和堆放过程中，构件厚度往往只是检测边缘，存在大量的检测盲区，这些检测盲区很大程度上是由于检测手段或检测仪器不能满足工况要求产生的。特别的，对于一些厚度较薄的构件，厚度检测就成了非常必要的过程。
3.在钢筋模板一体化构件中，模板厚度为2cm，模板厚度的检测具有很大的困难，不具备双面测量的条件，模板中心部位也无法测量，质量风险无法提前评判。但是，已公开的技术中，超声波测厚仪并不能测量薄板型的水泥基材料，水泥基材料的最小测量厚度在7cm左右，同时测量误差也较大。
4.在现有技术中，测量水泥基材料超声波测厚仪器使用的频率范围通常在25khz～150khz，这样的频率范围由于对应的波长较长，测量的水泥基材料厚度最小不低于5cm。而且，目前技术中，接收的信号也往往为透射波信号，这对很多工况并不适用。还有部分技术中使用的声波频率超过0.5mhz，由于测试仪不能够克服高频率在水泥基材料中的衰减问题，导致仪器本身在测量水泥基的过程中数据失效。
5.现有技术中，超声波测厚仪探头往往需要人直接手持，但是在装配式构件质量检验过程中，由于构件堆放，不具备放入现有超声波探头的工况，导致质检过程困难。
6.声波频率较低的超声波测厚仪测量厚度范围最小不能低于5cm，测量精度也只能精确到1cm。这样的测量范围、精度和方式，不能适用于装配式建筑预制构件的测量。并且，这些已有技术中往往要使用超声波的透射波，很多实际工况不具备接收透射波的条件，操作困难。而频率较高超声波测厚仪，由于衰减严重，不能够用来测量水泥基材料。


技术实现要素：

7.针对现有技术的上述问题，本发明提供了一种快硬高强无机模壳厚度快速无损检测方法及装置，解决了快硬高强无机模壳厚度测厚的问题。
8.为解决上述问题，本发明采用了如下技术方案：
9.一种快硬高强无机模壳厚度快速无损检测方法，其包括以下步骤：
10.s1.调试频率控制器控制超声波发射装置发射超声波的频率范围为150khz-500khz；
11.s2.调整检测装置上超声波探头在钢筋模板一体化构件上的第一采集位置；
12.s3.控制检测装置上的主机上的按钮，控制超声波探头中的超声波发生器发射超声波，同时，超声波探头中的超声波换能器接收该超声波的反射波信号，并将该反射波信号
输入主机中的数据处理系统，数据处理系统中的声波处理算法得到第一采集位置的厚度数据；
13.s4.通过伸缩将检测装置上超声波探头调整到钢筋模板一体化构件上的第二采集位置；
14.s5.控制检测装置上的主机按钮发射超声波，同时，超声波探头接收该超声波的反射波信号，并将该反射波信号输入数据处理系统处理得到第二采集位置的厚度数据；
15.s6.重复上述步骤s2-s5,直至完成预定数量的多个采集位置的钢筋模板一体化构件的厚度；关闭频率控制器，关闭检测装置的主机，取出检测装置。
16.具体地，检测装置包括主机、伸缩件和超声波探头，所述主机和所述声波探头通过伸缩件连接,所述主机与所述声波探头无线通讯，所述超声波探头内设置有发射超声的超声波发生器和接收超声的超声波换能器。使用的超声波频率为200khz～400khz。
17.进一步地，所述伸缩件包括至少一对平行设置的伸缩杆，所述伸缩杆为两个直径匹配的钢管套叠而成。
18.进一步地，，超声波探头内的超声波发生器可发射的和超声波换能器所接收的声波类型包括纵波、横波、表面波、板波及以上波形的混合波型。使用的超声波频率为300khz。
19.具体地，所述步骤s3中的声波处理算法为合成孔径聚焦法或弹性动力学有限积分法。
20.进一步地，所述钢筋模板一体化构件厚度为1cm-7cm,所述钢筋模板一体化构件的水泥中掺杂有细骨料、纤维类材料、网片状材料中的一种或几种。
21.本技术还提供一种快硬高强无机模壳厚度快速无损检测装置，该检测装置包括主机、伸缩件和超声波探头，所述主机和所述声波探头通过伸缩件连接,所述主机与所述声波探头无线通讯，所述超声波探头内设置有发射超声的超声波发生器和接收超声的超声波换能器。
22.具体地，所述伸缩件包括至少一对平行设置的伸缩杆，所述伸缩杆为两个直径匹配的钢管套叠而成。
23.具体地，超声波探头内的超声波发生器可发射的和超声波换能器所接收的声波类型包括纵波、横波、表面波、板波及以上波形的混合波型。
24.优选地，所述伸缩件的端部设置有探头容槽，超声波探头设置于探头容槽内；探头容槽两侧均设有移动轮，移动轮设置在探头容槽的底部。
25.本发明取得了如下技术效果：
26.1、通过采用频率控制器控制超声波发射装置发射超声波的频率范围为150khz-500khz，实现了水泥基薄板尤其钢筋模板一体化构件厚度的精准测量，拓宽了当前同类产品的测量厚度的区间；扩展了超声波监测仪器的使用范围，使得以往不具备使用条件的超声波频段范围有了新的应用场景。
27.2、通过设计新型的检测装置，实现了堆叠状态下的水泥基薄板尤其钢筋模板一体化构件多个位置的厚度检测，并通过数据处理系统的优化算法提高了薄板的检测准确性。
28.3、由于本方法采用了反射波作为测试信号源，相对于现有的投射波，不再需要进行两面测量接收透射波，简化了操作方法，实现检测方法和检测装置在水泥基薄板中的使用，由于不存在透射导致的波的衰减，水泥基薄板中的水泥材质不受限。
29.4、通过在探头容槽底部设置移动轮，方便探头快速准确的到达预定检测位置，同时对探头形成支撑，防止进入堆叠的水泥基薄板夹缝时对伸缩杆的损伤。
附图说明
30.为了更清楚的介绍本发明的方案，下面对本方案的所需要的附图进行简单介绍：
31.图1是检测方法示意图图；
32.图2是本发明检测装置图；
33.图3是图2中检测装置端部详图。
具体实施方式
34.下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本技术一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理。
35.参见附图1-2，一种快硬高强无机模壳厚度快速无损检测方法，其包括以下步骤：s1.调试频率控制器控制超声波发射装置发射超声波的频率范围为300khz；现有技术中，测量水泥基材料超声波测厚仪器使用的频率范围通常在25khz～150khz，这样的频率范围由于对应的波长较长，测量的水泥基材料厚度最小不低于5cm，而钢筋模板一体化构件的常规厚度一般为2cm，因此，钢筋模板一体化构件采用常规超声检测方法无法检测其厚度，而本技术通过采用频率控制器预先控制超声波发射装置发射超声波的频率范围为300khz，实现了水泥基薄板尤其钢筋模板一体化构件厚度的精准测量，拓宽了当前同类产品的测量厚度的区间；扩展了超声波监测仪器的使用范围，使得以往不具备使用条件的超声波频段范围有了新的应用场景；
36.s2.调整检测装置上超声波探头在钢筋模板一体化构件上的第一采集位置；在实际生产过程，钢筋模板一体化构件往往处于堆放状态，现有的超声检测仪即使用于检测构件厚度也往往只是检测边缘，本技术中检测装置设置有位置调节作用的伸缩件，通过伸缩件的伸缩实现在任意位置板体厚度的检测，提高了板体厚度检测的精准性，为板体质量评价提供有力支撑。
37.s3.控制检测装置上的主机上的按钮，控制超声波探头中的超声波发生器发射超声波，同时，超声波探头中的超声波换能器接收该超声波的反射波信号，并将该反射波信号输入主机中的数据处理系统，数据处理系统中的声波处理算法得到第一采集位置的厚度数据；由于本方法采用了反射波作为测试信号源，相对于现有的投射波，不再需要进行两面测量接收透射波，简化了操作方法，实现检测方法和检测装置在水泥基薄板中的使用，由于不存在透射导致的波的衰减，水泥基薄板中的水泥材质不受限，可以实现钢筋模板一体化构件厚度范围1-7mm,钢筋模板一体化构件的水泥基板的水泥基中掺杂有细骨料、纤维类材料、网片状材料中的一种或几种，均不影响检测结构的准确性。所述步骤s3中的声波处理算法为合成孔径聚焦法或弹性动力学有限积分法。并通过数据处理系统上述优化算法提高了薄板的检测准确性。
38.s4.通过伸缩将检测装置上超声波探头调整到钢筋模板一体化构件上的第二采集位置；s5.控制检测装置上的主机按钮发射超声波，同时，超声波探头接收该超声波的反射波信号，并将该反射波信号输入数据处理系统处理得到第二采集位置的厚度数据；s6.重复
上述步骤s2-s5,直至完成预定数量的多个采集位置的钢筋模板一体化构件的厚度；关闭频率控制器，关闭检测装置的主机，取出检测装置。上述第一、第二及预定数量的多个采集位置可以为板的外边缘、内边缘、中心位置、四份之一等分位置等。
39.为实现上述检测方法，提供一种新型的快硬高强无机模壳厚度快速无损检测装置，参见图2和图3，该装置包括主机1、伸缩件2和超声波探头3，所述主机1和所述声波探头3通过伸缩件2连接,所述主机1与所述声波探头3无线通讯，所述超声波探头3内设置有发射超声的超声波发生器和接收超声的超声波换能器。所述伸缩件包括至少一对平行设置的伸缩杆，所述伸缩杆为两个直径匹配的钢管套叠而成。超声波探头内的超声波发生器可发射的和超声波换能器所接收的声波类型包括纵波、横波、表面波、板波及以上波形的混合波型。该检测装置实现了堆叠状态下的水泥基薄板尤其钢筋模板一体化构件多个位置单面的厚度检测，
40.具体的，所述伸缩件包括至少一对平行设置的伸缩杆，所述伸缩杆为两个直径匹配的钢管套叠而成。
41.具体的，超声波探头内的超声波发生器可发射的和超声波换能器所接收的声波类型包括纵波、横波、表面波、板波及以上波形的混合波型。
42.优选地，所述伸缩件2的端部设置有探头容槽4，超声波探头3设置于探头容槽4内；探头容槽4两侧均设有移动轮5，移动轮5设置在探头容槽4的底部。通过在探头容槽底部设置移动轮，方便探头快速准确的到达预定检测位置，同时对探头形成支撑，防止进入堆叠的水泥基薄板夹缝时对伸缩杆的损伤。
43.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。