一种针对混凝土衬砌质量缺陷的综合检测方法与流程

1.本发明涉及混凝土衬砌检测工程技术领域，具体为一种针对混凝土衬砌质量缺陷的综合检测方法。


背景技术：

2.混凝土衬砌作为输水隧洞的永久支护结构，其质量对隧洞的长期稳定和使用功能起到至关重要的作用。如果隧洞衬砌混凝土厚度不足或出现质量缺陷，将直接影响衬砌和围岩的稳定性，降低隧洞承载能力，进而影响隧洞安全。
3.目前对于混凝土衬砌常用的检测方法分为有损检测和无损检测两大类。有损检测主要是钻芯法，虽然检测结果直观但是无法代表整个工程质量，且对结构存在损伤。无损检测中最常用的是地质雷达法，但是当钢筋密集时电磁波信号将被大量屏蔽，使之无法探测钢筋背后的缺陷。而应用地震波法检测混凝土衬砌质量，工程中多采用地震映像法、冲击回波法、超声横波法等。不同的方法均有其各自的优势和局限性，不能完全适用于实际工程。具体存在的缺陷如下：
4.1.传统应用地震波法检测衬砌质量仅使用一道检波器，数据处理手段仅能从单道数据入手，解释精度不高，具有较大局限性。超声横波法虽然为阵列式检波器，但是设备沉重且多道检波器与衬砌表面耦合困难，致使检测速率偏低。
5.2.传统检测通过人工敲锤激发地震波，受现场条件及操作人员影响，无法对震源信号的能量和频率进行定量控制。
6.3.传统地震波法检测仅能对是否存在缺陷做出定性判断，无法定量判断缺陷类型及尺寸，检测结果存在较大局限性；
7.4.传统检测结果更多依赖专业技术人员的经验，其结果的评判因人而异，无统一的评价标准。
8.由此可见，现有的检测方法中存在着数据处理方法单一、仪器设备笨重、震源不可控、检测结果评价不一等缺陷。
9.基于此，本发明设计了一种针对混凝土衬砌质量缺陷的综合检测方法以解决上述问题。


技术实现要素：

10.本发明的目的在于提供一种针对混凝土衬砌质量缺陷的综合检测方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
11.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种针对混凝土衬砌质量缺陷的综合检测方法，包括以下步骤：
12.s1：根据实际隧洞工程结构，制作隧洞混凝土衬砌模型标准体；
13.s2：制作综合波场法衬砌检测装置；
14.s3：对隧洞混凝土衬砌模型标准体进行综合波场法及地质雷达法检测；
[0015][0016]
s4：对所采集数据进行综合波场法数据处理及地质雷达法处理；
[0017]
s5：结合综合波场法及地质雷达法数据解译结果，建立标准缺陷类型的信号特征数据库；
[0018]
s6：以信号特征数据库为依据，进行实体工程的隧洞混凝土衬砌质量检测。
[0019]
优选的，s1具体包括：
[0020]
根据结构实体的混凝土衬砌配合比、尺寸、内部结构，制作与结构实体相同参数的隧洞混凝土衬砌模型标准体，其中衬砌模型标准体尺寸要求：为避免产生尺寸效应的影响，衬砌模型标准体高度不应小于1.5米，直径不应小于5米，根据实际工程中衬砌混凝土强度，衬砌模型标准体强度应在c25～c30之间，衬砌厚度不大于50cm，为节约成本，衬砌模型标准体划分为4个区域，分别为素混凝土衬砌区、单层钢筋混凝土衬砌区、双层钢筋混凝土衬砌区、双层钢筋及钢绞线混凝土衬砌区；
[0021]
上述单层钢筋、双层钢筋、钢绞线具体型号及位置应按照实际工程具体结构位置布置；
[0022]
衬砌模型标准体各区域内应包含标准缺陷类型；
[0023]
标准缺陷类型包括大型空洞缺陷，小型孔洞缺陷，混凝土不密实缺陷；
[0024]
标准缺陷类型包括含水与不含水两种形式；
[0025]
大型空洞缺陷其直径不应小于18cm，小型孔洞缺陷其直径不应大于5cm，混凝土不密实缺陷其边长尺寸不应小于20cm；
[0026]
大型空洞缺陷可用标准大小足球代替，小型孔洞型缺陷可用小型玩具皮球代替，混凝土不密实缺陷可在边长20cm立方体试模内以粒径大于5cm的粗骨料浇筑而成，成型后采用细铁丝固定于隧洞混凝土衬砌模型标准体内部；
[0027]
为节约场地等经济成本，衬砌模型标准体按直立式放置。
[0028]
优选的，s2具体包括：
[0029]
加工具备两道检波器的地震波信号接收装置；
[0030]
地震波信号接收装置包括传感器壳体、传感器和减震弹簧，传感器安装在传感器壳体内，减震弹簧的两端分别与传感器、传感器壳体抵接，传感器内壳内置速度型传感器，在传感器壳体上安装有圆弧形触头；
[0031]
传感器壳体包括传感器外壳和传感器内壳，传感器内壳安装在传感器外壳的内部，传感器安装在传感器内壳的内部，减震弹簧顶端与传感器外壳抵接，减震弹簧底端与传感器内壳顶端抵接，传感器外壳的底部开口，圆弧形触头通过该开口与被测物的表面耦合；
[0032]
地震波信号接收装置还包括套装在连杆上的滑动套筒，使其可在连杆外侧自由滑动，且上部设有固定螺丝用于固定；
[0033]
在连杆上刻有刻度尺；
[0034]
加工能量及频率可控的震源激发装置；
[0035]
震源激发装置包括可调节锤头，金属锤杆，外触发器卡槽，外触发器，可调节锤头与金属锤杆通过内置的螺纹连接，外触发器卡槽镶嵌于金属锤杆之上；
[0036]
根据弹性波激发原理，不同质量钢球下落将产生不同能量和频率的弹性波，其原理与钢球和被测物体表面接触的时间有关，撞击混凝土的接触时间tc为
[0037][0038]
式中e为弹性模量，μ为泊松比，r1为钢球半径，m1为钢球质量，v0为钢球与混凝土的碰撞速度，h为激震锤体的下落高度；
[0039]
根据震源激发装置，通过钢球撞击产生的地震波的频率范围由荷载时间确定，如果地震波频率在1.25/tc大小范围内时，其振幅可以达到所需要求，根据现有研究可以作出如下设定，假设由撞击产生的弹性波中有用能量的最大频率为
[0040]fmax
＝1.25/tc，可得如下关系式：
[0041]
式中f
max
为地震波最大频率(hz)，r为钢球半径(m)；
[0042]
根据上述公式可知，所产生的弹性波的频率范围可由钢球直径进行控制，且由于钢球质量改变，所产生弹性波的振幅也随之改变。
[0043]
优选的，s3具体包括：
[0044]
在衬砌模型标准体中按一定间距布置综合波场法测线及地质雷达测线；
[0045]
综合波场法测线及地质雷达测线应完全重合，且测线间距不应小于各类标准缺陷模型的最大尺寸；
[0046]
综合波长法检测方式为点测，测点间距不应小于标准类型缺陷中的最小尺寸的1/2，在已知缺陷位置应适当增加测点数量；
[0047]
综合波场法检测为一发两收，即震源激发一次两个检波器同时开始接收两道地震信号，其偏移距及道间距应以试验测试后为准；
[0048]
综合波场法检测前期，应进行采集参数优化试验，采集参数包括震源型号、检波器型号、采样率、采样点数、偏移距、道间距；
[0049]
地质雷达法检测中信号采集方式应采用距离模型，且雷达天线移动速度应缓慢、匀速，以保证电磁波信号稳定；
[0050]
地质雷达法检测前期，应进行采集参数优化试验，地质雷达采集参数包括天线频率、介电常数、测程、每次扫描的采样率、分辨率、增益点数、垂向高通滤波器、垂向低通滤波器、每秒扫描数、发射率。
[0051]
优选的，s4具体包括：
[0052]
综合波场法数据处理包括时间域处理、频率域处理及瑞雷波速度处理；
[0053]
时间域处理首先应进行抽道处理，抽道处理为将同一偏移距下的各道数据抽取出来重新组合为一张新的地震时间剖面；
[0054]
将所得新的地震时间剖面继续处理，包括增益、道间隔、时间轴比例调节等，也可进行滤波、归一化显示等；
[0055]
频率域处理为将抽道处理后得到的新的地震时间剖面进行傅里叶变换，得到单道数据的频谱图；
[0056]
将单道数据的频谱图中优势频率提取出来，得到各道的优势频率；
[0057]
将各道的优势频率绘制成主峰频率曲线；
[0058]
主峰频率曲线中下凹位置，即优势频率较低位置可判断为缺陷位置；
[0059]
瑞雷波速度处理是对每两道为一组的数据进行傅里叶变换，获取其互相关系数、
互功率谱、互相位谱及频散，通过频散曲线的拐点可判断对应测点处的混凝土厚度或缺陷深度；
[0060]
将各组数据的瑞雷波速度——深度——频率数据提取出来进行等值线成图，根据互相关谱中互相关系数接近1的范围内对应的频率值数据，将速度——深度进行等值线成图，可获得该测线下的瑞雷波速度剖面；
[0061]
根据瑞雷波速度剖面中瑞雷波速度较低处判断衬砌中缺陷的水平位置和深度；
[0062]
地质雷达数据处理方式主要包括常规地质雷达数据处理流程中的数据编辑、标记设置、距离归一化、滤波、延时调整、介电常数设置、时深转换等，经上述处理得到地质雷达剖面。
[0063]
优选的，s5具体包括：
[0064]
结合综合波场法及地质雷达法数据解译结果，建立标准缺陷类型的信号特征数据库；
[0065]
将经过综合波场法数据处理后得到的地震时间剖面、“道数——优势频率”曲线、瑞雷波速度剖面及地质雷达剖面的信号特征与标准缺陷类型进行对比，得到标准缺陷类型信号特征数据库，每种处理方法的信号特征对应不同的标准缺陷类型。
[0066]
优选的，s6具体包括：对于实体隧洞混凝土衬砌检测得到的信号特征，根据信号特征数据库，可实现对隐藏缺陷尺寸及缺陷类型的识别。
[0067]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0068]
1、本发明提供一种综合波场法结合地质雷达检测隧洞混凝土衬砌质量缺陷的方法，可采用无损检测的方法检测结构实体混凝土衬砌的施工质量，保证了检测结果准确性、提高了检测效率、降低了检测成本，并可对多种混凝土衬砌缺陷类型做出定量判断和缺陷尺寸的定量判断，实现了水工隧洞混凝土衬砌的快速、简便和准确的质量控制；
[0069]
2、本发明中的综合波场法衬砌检测装置结构简单、操作方便，实现了震源能量和频率的可控性，且一次激发可同时得到两道相关数据，便于从多角度进行数据处理；
[0070]
3、本发明中的综合波场法数据处理程序可通过三个方面对采集到的数据进行处理，实现了一次数据采集多种方法联合解译的特点，有效提高了检测结果的精准度；
[0071]
4、本发明中通过所建立的标准类型缺陷信号特征图谱，统一了混凝土衬砌检测中缺陷判别标准，对隧洞混凝土衬砌实体检测工作起到指导意义。
[0072]
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
[0073]
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0074]
图1为本发明中采用综合波场法及地质雷达检测隧洞混凝土衬砌缺陷的流程示意图；
[0075]
图2为隧洞混凝土衬砌模型标准体结构示意图；
[0076]
图3为素混凝土衬砌区域标准类型缺陷分布示意图；
[0077]
图4为本发明中的综合波场法检测装置；
[0078]
图5为本发明中综合波场法检测装置中的地震波信号接收装置；
[0079]
图6为本发明中的综合波场法数据处理流程；
[0080]
图7为本发明实施例中典型缺陷处的地震时间剖面图；
[0081]
图8为本发明实施例中的频谱图；
[0082]
图9为本发明实施例中的主峰频率曲线；
[0083]
图10为本发明实施例中一组相关数据经傅里叶变换得到的互相关谱、互功率谱及互功相位谱。
[0084]
图11为本发明中典型缺陷上方的频散曲线；
[0085]
图12为本发明实施例中瑞雷波速度剖面图；
[0086]
图13为本发明实施例中地质雷达剖面图。
[0087]
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0088]
素混凝土衬砌区2-1、双层钢筋及钢绞线混凝土衬砌区2-2、双层钢筋混凝土衬砌区2-3、单层钢筋混凝土衬砌区2-4、含水小型孔洞缺陷3-1、不含水小型孔洞缺陷3-2、含水大型空洞缺陷3-3、不含水大型空洞缺陷3-4、含水混凝土不密实缺陷3-5、不含水混凝土不密实缺陷3-6、可调节锤头4-1、金属锤杆4-2、外触发器卡槽4-3、外触发器4-4、地震波信号接收装置4-5、被测混凝土衬砌示意图4-6、地震波信号接收装置连接线4-7、传感器连接杆4-8、螺钉5-1、滑动套筒5-2、螺丝5-3、减震弹簧5-4、传感器内壳5-5、传感器5-6、传感器外壳5-7、圆弧形触头5-8。
具体实施方式
[0089]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0090]
实施例1
[0091]
请参阅图1至图13，本发明提供一种针对混凝土衬砌质量缺陷的综合检测方法技术方案：一种针对混凝土衬砌质量缺陷的综合检测方法，包括以下步骤：
[0092]
s1：根据实际隧洞工程结构，制作隧洞混凝土衬砌模型标准体，
[0093]
根据实际水工隧洞工程的混凝土衬砌配合比、尺寸及内部结构，制作与结构实体相同或相近参数的隧洞混凝土衬砌模型标准体，如图2所示。为避免模型边界的影响，衬砌模型标准体应具有一定的尺寸，其直径不应小于5米，高度不应小于1.5米，根据实际工程中衬砌混凝土设计强度，衬砌模型标准体混凝土强度应在c25～c30之间，衬砌厚度为50cm。为节约建造成本，衬砌模型标准体平均划分为4个区域，分别为素混凝土衬砌区(图2-1)、单层钢筋混凝土衬砌区(图2-4)、双层钢筋混凝土衬砌区(图2-3)、双层钢筋及钢绞线混凝土衬砌区(图2-2)。
[0094]
上述单层钢筋、双层钢筋、钢绞线具体型号及位置均按照实体隧洞结构布置，其中钢筋采用ф14@200均匀布置，保护层厚度均为10cm。
[0095]
素混凝土衬砌区、单层钢筋混凝土衬砌区、双层钢筋混凝土衬砌区、双层钢筋及钢
绞线混凝土衬砌区内均包含六个标准缺陷类型。
[0096]
标准缺陷类型包括大型空洞缺陷，小型孔洞缺陷以及混凝土不密实缺陷三种形式，按缺陷内部是否含水分为两类，以图3素混凝土区域为例，作简要说明，其余三个区域与素混凝土区域中缺陷设置均相同。
[0097]
大型空洞缺陷直径为18cm，采用标准大小足球代替，以内部充满水及内部充满空气作为含水(图3-3)与不含水(图3-4)类型缺陷；
[0098]
小型孔洞缺陷其直径为8cm，采用小型玩具皮球代替，以内部充满水及内部充满空气作为含水(图3-1)与不含水(图3-2)类型缺陷；
[0099]
混凝土不密实缺陷为边长20cm的立方体，在边长20cm立方体试模内以粒径大于5cm的粗骨料浇筑而成，为混凝土不密实缺陷(图3-6)，以塑料薄膜包覆后，向其内部注满水可作为混凝土不密实含水缺陷(图3-5)。
[0100]
混凝土衬砌模型标准体四个区域内的六个标准缺陷类型均采用细铁丝固定于隧洞混凝土衬砌模型标准体内部，排列方式如图3。
[0101]
为节约场地等经济成本，衬砌模型标准体可采用直立式放置，设置一开口以便进出。
[0102]
混凝土衬砌模型标准体浇筑完成后，在常温条件下养护28天后方可投入使用。
[0103]
s2：制作综合波场法衬砌检测装置，
[0104]
加工具备两道检波器的地震波信号接收装置。
[0105]
地震波信号接收装置包括传感器壳体、传感器和减震弹簧，传感器安装在传感器壳体内，减震弹簧的两端分别与传感器、传感器壳体抵接，传感器内壳内置速度型传感器，在传感器壳体上安装有圆弧形触头。
[0106]
传感器壳体包括传感器外壳和传感器内壳，传感器内壳安装在传感器外壳的内部，传感器安装在传感器内壳的内部，减震弹簧顶端与传感器外壳抵接，减震弹簧底端与传感器内壳顶端抵接，传感器外壳的底部开口，圆弧形触头通过该开口与被测物的表面耦合。
[0107]
地震波信号接收装置还包括套装在连杆上的滑动套筒，使其可在连杆外侧自由滑动，且上部设有固定螺丝用于固定。
[0108]
在连杆上刻有刻度尺。
[0109]
加工能量及频率可控的震源激发装置。
[0110]
震源激发装置包括可调节锤头(图4-1)，金属锤杆(图4-2)，外触发器卡槽(图4-3)，外触发器(图4-4)，可调节锤头与金属锤杆通过内置的螺纹连接，外触发器卡槽镶嵌于金属锤杆之上。
[0111]
根据弹性波激发原理，不同质量钢球下落将产生不同能量和频率的弹性波。其原理与钢球和被测物体表面接触的时间有关。撞击混凝土的接触时间tc为
[0112][0113]
式中e为弹性模量，μ为泊松比，r1为钢球半径，m1为钢球质量，v0为钢球与混凝土的碰撞速度，h为激震锤体的下落高度。
[0114]
就本发明的震源激发装置而言，通过钢球撞击产生的地震波的频率范围由荷载时间确定。研究发现：如果地震波频率在1.25/tc大小范围内时，其振幅可以达到所需要求。根
据现有研究可以作出如下设定，假设由撞击产生的弹性波中有用能量的最大频率为
[0115]fmax
＝1.25/tc，可得如下关系式：
[0116]
式中f
max
为地震波最大频率(hz)，r为钢球半径(m)。
[0117]
根据上述公式可知，所产生的弹性波的频率范围可由钢球直径进行控制，且由于钢球质量改变，所产生弹性波的振幅也随之改变。
[0118]
s3：对隧洞混凝土衬砌模型标准体进行综合波场法及地质雷达法检测，在衬砌模型标准体内部沿环向布置综合波场法测线及地质雷达测线，且保证标准缺陷类型上方至少存在两条测线，综合波场法测线及地质雷达测线应完全重合，且测线间距不应小于各类标准缺陷模型的最大尺寸。
[0119]
综合波场法检测方式为点测，为保证测试结果的精确度，测点间距设置为5cm。
[0120]
综合波场法信号采集方式为一发两收，即震源激发一次两个检波器同时开始接收两道地震信号，其偏移距及道间距以试验测试后为准。
[0121]
综合波场法检测前期，进行采集参数优化试验。采集参数优化试验在素混凝土衬砌区域进行，需要优化的采集参数包括震源型号、检波器型号、采样率、采样点数、偏移距、道间距。
[0122]
在本实施例中，震源采用直径2cm铁球，检波器采用60hz速度型检波器，采样率为0.05ms，采样点数为1k，偏移距为20cm，道间距为15cm。
[0123]
地质雷达法检测中信号采集方式采用距离模型，天线频率为900mhz，介电常数为9，测程为15ns，且检测过程中保持雷达天线匀速缓慢移动，以保证电磁波信号稳定。
[0124]
地质雷达法检测前期，应进行采集参数优化试验。地质雷达采集参数包括天线频率、介电常数、测程、每次扫描的采样率、分辨率、增益点数、垂向高通滤波器、垂向低通滤波器、每秒扫描数、发射率。
[0125]
s4：对所采集数据进行综合波场法数据处理及地质雷达法处理，参阅图6，本发明提供一种综合波场法数据处理流程，数据处理共包括时间域处理、频率域处理及瑞雷波速度处理三个方面。
[0126]
时间域处理首先应进行抽道处理。抽道处理为将同一偏移距下，即偏移距分别为20cm及40cm的两组数据提取出来重新组合，得到两张不同偏移距下的地震时间剖面。
[0127]
将所得新的地震时间剖面继续处理，包括增益、道间隔、时间轴比例调节等，也可进行滤波、归一化显示等，可得图7。图中标记处即为球形空洞缺陷所产生的异常波形。
[0128]
对抽道处理后得到的新的地震时间剖面进行傅里叶变换，得到单道数据的频谱图，如图8。
[0129]
将全部单道数据的频谱图中主峰频率提取出来，得到各道的优势频率。
[0130]
将各道的优势频率绘制成主峰频率曲线，如图9。
[0131]
主峰频率曲线中下凹位置，即优势频率较低位置可判断为缺陷位置。
[0132]
瑞雷波速度处理是对同一测点下两道不同偏移距的数据进行傅里叶变换，获取其互相关系数、互功率谱、互相位谱，如图10。
[0133]
将各组数据中互相关谱中互相关系数接近1的范围内对应的频率值所对应的瑞雷波速度、深度和频率数据提取出来，绘制频散曲线，如图11。通过频散曲线的拐点可定量判断对应测点处的混凝土厚度或缺陷深度。
[0134]
将各点位的频散曲线以测线距离为横轴，以深度为纵轴，以瑞雷波速度进行等值线成图，可获得该测线下的瑞雷波速度剖面，如图12。根据瑞雷波速度剖面中瑞雷波速度较低处判断衬砌中缺陷的水平位置和深度。
[0135]
地质雷达数据处理方式主要包括常规地质雷达数据处理流程中的数据编辑、标记设置、距离归一化、滤波、延时调整、介电常数设置、时深转换等，具体参数根据所用地质雷达主机及其数据处理软件而定，经上述处理后得到地质雷达剖面，如图13。
[0136]
s5：结合综合波场法及地质雷达法数据解译结果，建立标准缺陷类型的信号特征数据库，结合综合波场法及地质雷达法数据解译结果，即地震时间剖面、主峰频率曲线、频散曲线、瑞雷波速度剖面以及地质雷达剖面，与的标准缺陷类型的实际情况进行逐一对照，建立标准缺陷类型的信号特征图谱，每种处理方法的信号特征对应不同的标准缺陷类型；
[0137]
s6：以信号特征数据库为依据，进行实体工程的隧洞混凝土衬砌检测，对于实体隧洞混凝土衬砌检测得到的信号特征，根据标准信号特征图谱，可实现对隐藏缺陷尺寸及缺陷类型的准确识别。
[0138]
本发明首先根据实际隧洞工程结构，制作隧洞混凝土衬砌模型标准体，然后采用发明的综合波场法衬砌检测装置和地质雷达对隧洞混凝土衬砌模型标准体进行试验检测。将采集到的地震波数据采用发明的综合波场法进行数据处理，根据综合波场法数据处理结果及地质雷达结果，与预先设置的标准缺陷类型进行对比，建立标准缺陷类型的标准信号特征图谱。最后采用发明的综合波场法及地质雷达对隧洞混凝土衬砌实体工程进行检测，以标准信号特征图谱为依据对所检缺陷类型进行判别。本发明可采用无损检测的方法检测结构实体混凝土衬砌的施工质量，保证了检测结果准确性、提高了检测效率、降低了检测成本，并可对多种混凝土衬砌缺陷类型做出定量判断和缺陷尺寸的定量判断，实现了水工隧洞混凝土衬砌的快速、简便和准确的质量控制。本发明首次提出了综合波场法衬砌检测技术，提供了检测的技术方法和步骤，结合地质雷达可对水工隧洞混凝土衬砌质量缺陷做出定量判别。
[0139]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0140]
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。