基于声发射层析成像定量分析混凝土结构损伤部位的方法与流程

技术特征：

1.基于声发射层析成像定量分析混凝土结构损伤部位的方法，其特征在于：

其利用多通道声发射采集系统(1)和可移动检测盘(2)、8-16个多功能前置放大器(3)、8-16个低频传感器(4)、PLC控制器(5)组成的检测系统进行混泥土结构进行无损检测；

首先，该检测系统的8-16个多功能前置放大器(3)、8-16个低频传感器(4)均固紧排列在可移动检测盘(2)，同时所述可移动检测盘(2)上还设有无线通讯发射模块(24)，PLC控制器(5)上设有无线通讯接收模块(9)，所述PLC控制器(5)通过无线通讯接收模块(9)接收可移动检测盘(2)检测到并且使用无线通讯发射模块(24)发射出来的数据；

其次，该检测系统的PLC控制器(5)，其内还安装有Matlab软件平台(7)，无线通讯接收模块(9)将接收到的数据上传至Matlab软件平台(7)，在Matlab软件平台(7)上设定混凝土中的损伤位置为(x,y)，其损伤位置的声波为函数f(x,y)，Matlab软件平台(7)以声发射事件作为点源，结合源定位算法和层析成像算法，按照设定的ART代数迭代重建算法获得声波波速变化重建物体结构缺陷的慢度图，最终确定混泥土结构的损伤位置f(x,y)；随后移动可移动检测盘(2)进行下一个区域的检测；

最后，在Matlab软件平台(7)内标记检测到的损伤位置坐标，并制成混泥土结构的损伤区域分布图。

2.根据权利要求1所述的基于声发射层析成像定量分析混凝土结构损伤部位的方法，其特征在于：可移动检测盘(2)，其中一面上装有环形整列在混凝土结构上的8-16个多功能前置放大器(3)和低频传感器(4)，另一面上设有固紧装置(8)；

固紧装置(8)，压紧在混凝土结构上，并且每一个多功能前置放大器(3)对应一个低频传感器(4)，并且可移动检测盘(2)上设有至少两个排并列的环形凹槽(21)，每一个环形凹槽(21)内放置若干低频传感器(4)；若干排并列的环形凹槽(21)之间还设有一联通凹槽(22)；

所述低频传感器(4)可以在环形凹槽(21)之间任意移动；并且每一个所述低频传感器(4)通过一个可调节压紧装置(6)及时压紧以及放松底盘传感器(4)，使得该检测系统在使用时，根据混凝土结构的检测需要移动低频传感器(4)的位置，并且及时实现固紧。

3.根据权利要求2所述的基于声发射层析成像定量分析混凝土结构损伤部位的方法，其特征在于：每一个环形凹槽(21)的外边缘上还设有刻度(23)。

4.根据权利要求1或2或3所述的基于声发射层析成像定量分析混凝土结构损伤部位的方法，其特征在于：所述固紧装置(8)为圆形底盘结构。

5.根据权利要求4所述的基于声发射层析成像定量分析混凝土结构损伤部位的方法，其特征在于：在进行单次无损检测时，第一步，将声发射源激发后，信号到达每个传感器的时间表述为：

$T_K^A=T_K^0+{\mathrm{\Σ\ω}}_{ij}^k{S}_{ij}---\left(1\right)$

其中：式中，k＝1，2，…，s，为从声发射源到每个传感器的射线；

i＝1，2，…，m，j＝1，2，…；

n表示每个成像单元的位置编号；

S_ij＝1/C_ij为信号沿着成像单元传播的慢度，C_ij为信号传播的速度；表示权值，当射线穿过成像单元格时，数值为1，其余情况为零；为第k条射线声发射事件发生的时间为第k条射线到达相应传感器的时间；

第二步，使用Matlab软件平台通过代数迭代重建算法ART得到：

$x_j^{(k+1)}=x_j^{\left(k\right)}+{\mathrm{\λ}}_k\frac{{\mathrm{\ω}}_{ij}^k(T_K^A-t_K^A)}{\underset{j=1}{\overset{N}{\Σ}}{\left({\mathrm{\ω}}_{ij}^k\right)}^2}---\left(2\right)$

式中，λ为松弛因子，其数值范围在0～1之间；为前一次迭代计算出的第k条射线到达相应传感器的时间，当声发射事件增加为400-550次之间时，ART算法迭代终止，在Matlab软件平台得到均匀的慢度图。

6.根据权利要求5所述的基于声发射层析成像定量分析混凝土结构损伤部位的方法，其特征在于：当声发射事件增加为535次时，ART算法迭代终止，在Matlab软件平台得到均匀的慢度图。