一种基于超声导波的桥梁钢结构裂纹智能检测系统及方法 .pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN111141824A

(43)申请公布日2020.05.12

(21)申请号CN202010263879.4

(22)申请日2020.04.07

(71)申请人西南交通大学

地址610000四川省成都市二环路北一段

(72)发明人张清华张登科崔闯

(74)专利代理机构成都行之专利代理事务所(普通合伙)

代理人张超

(51)Int.CI

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

一种基于超声导波的桥梁钢结构裂

纹智能检测系统及方法

(57)摘要

本发明公开了一种基于超声导波的

桥梁钢结构裂纹智能检测系统，包括：上

位机：用于调制激励信号；接收回波信

号；超声导波仪器：用于生成激励信号；

定位测厚基座：用于定位、安装和支撑所

述上声发射传感器和所述下声发射传感

器；上声发射传感器：用于将所述激励信

号转换为超声波后发射到所述待测钢结构

上，并将接收到的反射回波转换为回波信

号；下声发射传感器：用于将所述激励信

号转换为超声波后发射到所述待测钢结构

上，并将接收到的反射回波转换为回波信

号。本发明还公开了一种基于超声导波的

桥梁钢结构裂纹检测方法。本发明可实现

远距离无损检测能力，具有检测速度快、

效率高，安装使用方便，检测成本低，检

测精准度好等优点。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

1.一种基于超声导波的桥梁钢结构裂纹智能检测系统，其特征在于，包括：

上位机（1）：用于调制激励信号；接收上声发射传感器（4）和下声发射传感器

（5）反馈的回波信号，并对所述回波信号分析和处理；

超声导波仪器（2）：用于根据激励信号的调制结果生成激励信号，并将生成的激

励信号导入所述上声发射传感器（4）和所述下声发射传感器（5）；

定位测厚基座（3）：用于定位、安装和支撑所述上声发射传感器（4）和所述下声

发射传感器（5），并夹持待测钢结构（6）；所述定位测厚基座（3）还用于测量

待测钢结构的厚度；

上声发射传感器（4）：用于将生成的激励信号转换为超声波后发射到所述待测钢

结构（6）上，并将接收到的反射回波转换为回波信号；

下声发射传感器（5）：用于将生成的激励信号转换为超声波后发射到所述待测钢

结构（6）上，并将接收到的反射回波转换为回波信号；

所述反射回波为超声导波在所述待测钢结构（6）中反射产生；

所述定位测厚基座（3）上设置有凹槽；所述上声发射传感器（4）和所述下声发射

传感器（5）均设置于所述凹槽的侧壁上，且所述上声发射传感器（4）和所述下声

发射传感器（5）对向设置；所述上声发射传感器（4）和所述下声发射传感器（5）

夹持所述待测钢结构（6）。

2.根据权利要求1所述的一种基于超声导波的桥梁钢结构裂纹智能检测系统，其特

征在于，所述超声导波仪器（2）包括：

激励模块：用于根据所述上位机（1）激励信号的调制结果生成激励信号；

功率放大模块：用于对生成的激励信号进行功率放大，并将放大后的激励信号发送

至所述上声发射传感器（4）和所述下声发射传感器（5）；

接收模块：用于接收所述上声发射传感器（4）和所述下声发射传感器（5）接收到

的回波信号；

信号放大模块：用于对所述回波信号进行放大；

采集模块：用于对放大后的所述回波信号进行采集，并将采集的结果发送至上位机

（1）进行分析和处理。

3.根据权利要求1所述的一种基于超声导波的桥梁钢结构裂纹智能检测系统，其特

征在于，所述上声发射传感器（4）包括上端口（41），上适配线圈（42），上压

电材料（43）和上阻尼块（44）；所述上端口（41）连接于所述上适配线圈（42），

并接收激励信号后发送至上适配线圈（42），且所述上端口（41）还用于接收回波

信号并发送至所述超声导波仪器（2）；

所述上适配线圈（42），上压电材料（43）和上阻尼块（44）自上而下依