混凝土浇筑质量CT检测仪系统的制作方法

文档序号:14875334发布日期:2018-07-07 05:29阅读:277来源:国知局

本实用新型属于混凝土浇筑质量检测技术领域,具体涉及一种混凝土浇筑质量CT检测仪系统。



背景技术:

目前,混凝土浇筑质量CT检测仪系统主要包括中央主机、布置于各个观测点的检波器以及布置于震源激发点的触发器;其中,各个观测点的检波器和中央主机之间采用电缆连接方式,通过电缆将各个观测点的检波器检测到的振动信号传输到中央主机,由中央主机进行现场的数据采集控制。由于中央主机耗电量很大,因此在野外工作时,还需给中央主机配备体积较大且笨重的蓄电池,以保持中央主机足够的工作时间。

上述结构具有以下不足:电缆和主机电源不仅大幅度地增加了仪器设备的重量,也给现场工作带来了极大的麻烦:其一是需要花费大量的人力和时间铺设和回收电缆;其二是增加了整套设备的重量和体积,为野外工作带为不便。



技术实现要素:

针对现有技术存在的缺陷,本实用新型提供一种混凝土浇筑质量CT检测仪系统,可有效解决上述问题。

本实用新型采用的技术方案如下:

本实用新型提供一种混凝土浇筑质量CT检测仪系统,包括一个控制总站、若干个采集子站和一个震源触发子站;各个所述采集子站与所述控制总站之间由无线网络通讯连接;所述震源触发子站与所述控制总站之间由无线网络通讯连接;各个所述采集子站与所述震源触发子站之间由无线网络通讯连接;

其中,所述控制总站包括1台计算机和第一无线电路;每个所述采集子站均包括8个采集点传感器、数据采集电路和第二无线电路;所述震源触发子站包括触发点传感器、震源和第三无线电路。

优选的,每个所述采集子站包括依次相连的采集点传感器、信号调理电路、模数转换器、单片机和第二无线电路;所述采集点传感器、所述信号调理电路、所述模数转换器、所述单片机和所述第二无线电路均与采集点供电电源连接。

优选的,所述采集点传感器采用频率范围为0.5-12kHz的压电式加速度传感器。

优选的,所述控制总站采用太阳能和蓄电池联合供电电源。

优选的,所述太阳能和蓄电池联合供电电源包括:柔性薄膜太阳能电池、变压电路、整流电路、第1开关、第2开关、第3开关、蓄电池充电电路和蓄电池;所述柔性薄膜太阳能电池的输出端通过所述变压电路连接到所述整流电路的输入端;所述整流电路的第1输出端依次通过所述第1开关、所述蓄电池充电电路后,连接到所述蓄电池的充电接口;所述蓄电池的供电端通过所述第3开关与用电负载连接;所述整流电路的第2输出端通过所述第2开关与用电负载连接;

所述第1开关、所述第2开关、所述第3开关、所述蓄电池充电电路以及用于检测所述蓄电池的剩余电量的电量检测电路均连接到控制器。

本实用新型提供的混凝土浇筑质量CT检测仪系统具有以下优点:

本实用新型提供的混凝土浇筑质量CT检测仪系统,是一种无需电缆和体积庞大的主机电源的轻便小巧、通道数和功能多变的混凝土浇筑质量CT检测仪,可广泛推广使用。

附图说明

图1为本实用新型提供的混凝土浇筑质量CT检测仪系统的整体结构示意图;

图2为本实用新型提供的控制总站的结构图;

图3为本实用新型提供的采集子站的结构图;

图4为一个角度下的剖面测线布置示意图;

图5为另一个角度下的剖面测线布置示意图;

图6为剖面射线分布图;

图7为21号右塔柱侧面单炮激发波形图;

图8为右塔柱Y1水平剖面CT成果图;

图9为右塔柱左斜剖面CT检测成果图;

图10为太阳能和蓄电池联合供电的电路原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供一种混凝土浇筑质量CT检测仪系统,参考图1,包括一个控制总站、若干个采集子站和一个震源触发子站;各个所述采集子站与所述控制总站之间由无线网络通讯连接;所述震源触发子站与所述控制总站之间由无线网络通讯连接;各个所述采集子站与所述震源触发子站之间由无线网络通讯连接;

其中,所述控制总站包括1台计算机和第一无线电路;每个所述采集子站均包括8个采集点传感器、数据采集电路和第二无线电路;所述震源触发子站包括触发点传感器、震源和第三无线电路。

其中,每个所述采集子站包括依次相连的采集点传感器、信号调理电路、模数转换器、单片机和第二无线电路;所述采集点传感器、所述信号调理电路、所述模数转换器、所述单片机和所述第二无线电路均与采集点供电电源连接。其中,所述采集点传感器采用频率范围为0.5-12kHz的压电式加速度传感器。

本实用新型中,各个所述采集子站采取分布排列方式,通过无线网络与所述控制总站和所述震源触发子站进行通讯。

参考图2,所述控制总站通过433M无线网络监测各个所述采集子站的工作状态。CT仪的控制总站由计算机和无线模块组成,负责发布命令和接收数据并处理。

参考图3,每个所述采集子站包括依次相连的采集点传感器、信号调理电路、模数转换器、单片机和第二无线电路;所述采集点传感器、所述信号调理电路、所述模数转换器、所述单片机和所述第二无线电路均与采集点供电电源连接。其中,单片机采用低功耗,嵌入式CPU负责整个采集子站的控制和管理;所述采集点传感器采用频率范围为0.5-12kHz的压电式加速度传感器;所述第二无线电路用于进行数据的接收和发送,建立与所述控制总站和所述震源触发子站之间的通讯连接。当第二无线电路接收到来自控制总站的指令后,传输给单片机,由单片机指挥系统工作。

为了适应野外工作的特点,控制总站必须轻便,不易携带大容量电源。所以,本实用新型中,所述控制总站采用太阳能和蓄电池联合供电电源。

所述太阳能和蓄电池联合供电电源包括:柔性薄膜太阳能电池、变压电路、整流电路、第1开关、第2开关、第3开关、蓄电池充电电路和蓄电池;所述柔性薄膜太阳能电池的输出端通过所述变压电路连接到所述整流电路的输入端;所述整流电路的第1输出端依次通过所述第1开关、所述蓄电池充电电路后,连接到所述蓄电池的充电接口;所述蓄电池的供电端通过所述第3开关与用电负载连接;所述整流电路的第2输出端通过所述第2开关与用电负载连接;

所述第1开关、所述第2开关、所述第3开关、所述蓄电池充电电路以及用于检测所述蓄电池的剩余电量的电量检测电路均连接到控制器。

其工作原理为:柔性薄膜太阳能电池将太阳能转化为电能,通过变压电路变压以及整流电路整流后,得到整流后直流电;

控制器通过电量检测电路检测蓄电池的剩余电量,如果剩余电量较低,则导通第1开关,使太阳能及时向蓄电池充电,并通过监测蓄电池的剩余电量,当蓄电池充满后,断开第1开关,防止对蓄电池过充。因此,当太阳能充足时,打开第2开关,断开第3开关,使太阳能转化的电能直接供负载使用;当太阳能不充足时,同时打开第2开关和第3开关,使太阳能转化的电能和蓄电池电能同时向负载供电,满足负载的使用需求。

由此可见,由于本实用新型采用太阳能和蓄电池联合供电电源,其中的柔性薄膜太阳能电池重量轻,易携带,蓄电池也为重量轻易携带的电池,因此,整体的联合供电电源重量轻且易携带,并且,由于配合安装太阳能供电,能够有效延长联合供电电源的供电电能,满足控制总站野外长时间工作的需求。

为方便对本实用新型进行理解,下面介绍本实用新型一个具体实施例,需要强调的是,下面实施例仅用于更为全面充分的理解本实用新型,其中涉及到的软件部分并不属于本实用新型创新以及保护范围:

对某混凝土结构塔柱右塔柱实心段布置了6个水平CT剖面,编号自下而上分别为Y1~Y6,沿长边布置了2个斜剖面,编号分别为Y7、Y8。左塔柱实心段布置了1个水平CT剖面,编号为Z1,沿长边布置2个斜剖面,编号为Z2、Z3。为兼顾检测精度及工作量,取激发点、检波点间距均为0.5m。剖面测线布置示意图如图4和图5所示。

水平剖面截面尺寸约为11.4×8.2m,每个剖面激发点数为40个,检波点数为40个,射线条数为40×40=1600条,斜剖面射线条数稍多,也粗略按1600条计算。剖面射线分布图如图6所示。

声波CT检测结果:

通过检波器获取初至波的波形图,如图7所示,为21号右塔柱侧面单炮激发波形图。通过对各检波器接收波形图进行处理、分析成图,得出剖面的检测CT成果图。图中红色、黄色为高波速区,表示混凝土浇筑质量较好;绿色、蓝色为低波速区,表示混凝土浇筑质量较差。特别是蓝色区域,波速(波的传播速度V,单位m/s)小于2500m/s,往往存在裂缝、空洞。

如图8所示,为右塔柱Y1水平剖面CT成果图,波速整体偏高,未发现明显贯通的低波速带,推测该剖面混凝土浇筑密实,均匀性好,整体浇筑质量较好。但在部分边、角浅层处存在零星低波速区,是由于混凝土开裂或不密实引起的,但其开裂主要集中于塔柱表面。

图9所示,为右塔柱左斜剖面CT检测成果图,波速整体偏高,未发现明显贯通的低波速带,推测该剖面混凝土浇筑密实,均匀性好,整体浇筑质量较好。但在部分边、角浅层处存在零星低波速区,是由于混凝土开裂或不密实引起的,主要集中在大里程一侧,且分布较小,位于塔柱表层范围内。

本实用新型提供的混凝土浇筑质量CT检测仪系统具有以下优点:

本实用新型提供的混凝土浇筑质量CT检测仪系统以及检测方法,是一种无需电缆和体积庞大的主机电源的轻便小巧、通道数和功能多变的混凝土浇筑质量CT检测仪,可广泛推广使用。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。

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