本发明专利技术涉及一种Docter冲击回波系统能量触发装置，由冲击球、枪管、加速装置、触发装置和枪壳组成。本发明专利技术采用能量触发装置代替Docter冲击回波系统的钢制小锤，代替人工敲击，克服了现有Docter冲击回波系统在检测结构物内部缺陷中存在的不足，既满足Docter冲击回波系统检测结构物内部缺陷的精度要求，又能提高其检测效率。操作方便且易于携带，工作效率显著提高。此装置仅需简单培训即可操作，且对操作人员没有特殊要求，能够可以彻底的使人工劳动脱离出来，使工作效率大大提高。
【技术实现步骤摘要】
： 本专利技术涉及一种混凝土结构无损检测设备，尤其涉及一种适用于Docter冲击回 波系统的能量触发装置。
技术介绍
： 实际工程中存在多数构件不具备超声法的检测条件，如水闸及渠道等建筑物的边 墩、闸底板、顶板、衬砌等只有单一可测面，可采用Docter冲击回波系统进行检测，该系统 配有三种直径的冲击球（实际是球状锤击面的手锤），但在实际检测中，常带来如下问题： (1)在检测过程中需人工操作冲击球敲击被检测面，多次敲击后易导致操作人员 疲劳； (2)冲击球的手柄在多次敲击后易发生弯曲甚至折断； (3)在检测过程中冲击球经常由于操作失误撞击到接收装置，造成无效信号。 (4)由于人工操作冲击球，很难保证每次的敲击的力度和每次敲击点与接收器的 距离相同。
技术实现思路
： 本专利技术的目的在于克服现有Docter冲击回波系统在检测结构物内部缺陷中存在 的不足，提供一种能够无需人工弹性敲击的冲击回波能量触发装置，代替目前的手锤，既满 足Docter冲击回波系统检测结构物内部缺陷的精度要求，又能提高其检测效率。 本专利技术的技术方案是以下述方式实现的： -种Docter冲击回波系统能量触发装置，由冲击球、枪管、加速装置、触发装置和 枪壳组成；所述冲击球包括直径分别为2mm、3mm和5mm的三种钢球；所述枪管外径为IOmm, 内径为6_，在所述枪管的上部设有直径为6_的进球孔；所述加速装置包括加速板、发射 弹簧和枪栓，所述发射弹簧的压缩量为40毫米，刚度系数k = 2. 5n/mm，所述加速板固定在 所述发射弹簧的前端，所述加速板的直径和厚度分别为5mm和2mm，在加速板中心位置嵌入 有直径为3mm的永久磁铁；所述枪壳固定在所述枪管后端下部，所述触发装置包括扳机、撞 针和复位弹簧；在所述枪管的下部设有出球孔，所述出球孔中心与所述枪管出口的距离为 5mm 〇 本专利技术的Docter冲击回波系统能量触发装置，具有以下优点： (1)操作方便且易于携带，工作效率显著提高。此装置仅需简单培训即可操作，且 对操作人员没有特殊要求，能够可以彻底的使人工劳动脱离出来，使工作效率大大提高。 (2)操作具有可再现性。人工弹性敲击产生的能量每一次均有不同程度的差异，采 用Docter冲击回波系统能量触发装置后，每次激发的能量均相同。 (3)可重复使用，投资少，简单易行。单台Docter冲击回波系统能量触发装置制作 费用约1000元，加之可重复使用，降低了无损检测的成本。 (4)产生无效波形的概率降低，提高了数据的科学性。【附图说明】： 图1为本专利技术Docter冲击回波系统能量触发装置剖面图； 图2为采用本专利技术的装置得到的被测试板结构频谱图； 图3为采用本专利技术的装置得到的被测试板完好处典型频谱图； 图4为采用本专利技术的方装置得到的被测试板缺陷处典型频谱图。 图中，1为枪管,2为进球孔,3为冲击球,4为加速板,5为发射弹簧,6为枪栓,7为 撞针，8为复位弹簧，9为枪壳，10为出球孔，11为混凝土，Λ 1为发射弹簧压缩量。【具体实施方式】： 下面结合实施例和附图1-4对本专利技术作进一步说明： 本专利技术的Docter冲击回波系统能量触发装置，结构参考了普通的钢珠枪结构，发 射原理、触发装置的触发原理也与现有的钢珠枪的原理相同，由冲击球3、枪管1、加速装 置、触发装置和枪壳9组成。所述冲击球3包括直径分别为2mm、3mm和5mm的三种钢球。 所述枪管1采用外径为l〇mm，内径为6mm的钢管制成，在所述枪管1的上部设有直径为6mm 的进球孔2。所述加速装置包括加速板4、发射弹簧5和枪栓6,所述发射弹簧5的选配非常 关键，由于目的不同，本专利技术的能量触发装置的发射弹簧不同于钢珠枪的发射弹簧，发射后 冲击球的撞击力度要符合Docter冲击回波系统检测的要求。经过多次试验和验证，将所述 发射弹簧5的压缩量（△ 1)确定为40毫米，刚度系数k = 2. 5n/mm。所述加速板4固定在 所述发射弹簧5的前端，所述加速板4的直径和厚度分别为5mm和2_。在加速板4中心位 置嵌入直径为3_的永久磁铁，防止冲击球3在发射前滚动。所述枪壳9固定在所述枪管 1后端下部，用于保护触发装置内部的结构，同时也是握把。所述触发装置包括扳机、撞针7 和复位弹簧8。在所述枪管1的下部设有出球孔10,用于冲击球3撞击到被检测构件反弹 回枪管后的出口，所述出球孔10中心与所述枪管1出口的距离为5mm。 使用时，将Docter冲击回波系统的接收器探头布设在混凝土构件表面，将所述专 用的能量触发装置的所述枪栓6拉至预定位置，将所述冲击球3通过进球孔2放入所述枪 管1内，将所述枪管1出口垂直紧贴所述接收器探头附近的混凝土构件表面，扣动扳机弹出 冲击球3。 所述冲击球3撞击混凝土表面，激发一弹性波，产生一反射波传回混凝土表面，并 被附近的所述接收器探头接收，并传输到数据采集仪，存储在计算机中，并通过滤波、快速 傅立叶变换，将时间域信号转换为频率域信号；根据峰值频率，利用公式（1)确定结构混凝 土的厚度或缺陷深度： - ⑴ 式中：H--板厚或缺陷深度（mm) ;VP--P波（纵波）速度（m/s); f--频率（kHz) ;b--几何结构形状系数：对于板状结构物，b取值为0. 96 ;对于 圆柱状结构物，b取值为0. 92 ;对于方形梁，b取值为0. 87。 应用实例：采用本专利技术的方法检测一个带有缺陷的混凝土板，板几何尺寸为 2. OmX 1.0 mXO. 3m(长X高X宽），混凝土强度设计等级为C20。采用Docter冲击回波系 统配置的敲击锤手动敲击时，常常形成无效信号，一个有效信号常常需要敲击多次。采用图 1所示的能量触发装置测试时，一次激发基本能采集到有效信号，效率明显提高。采用透射 法测得P波（纵波）波速为3969m/s。现场测试频域图，两处完好无缺陷测点的频谱图分别 见图2和图3。在图2中有一高峰，应是板底对应的主频值（5. 86kHz)，依据公式（1)可计算 得该处的实际板厚>。在图3,板底对应的主频值6. 35kHz， 依据公式（1)可计算得该处的实际板厚为300mm。典型缺陷处频谱图见图4,利用公式（1) 可计算出缺陷处板厚度为557mm(可称为折算厚度）。【主权项】1. 一种Docter冲击回波系统能量触发装置，由冲击球、枪管、加速装置、触发装置和枪 壳组成；所述冲击球包括直径分别为2mm、3mm和5mm的三种钢球；所述枪管外径为IOmm, 内径为6_，在所述枪管的上部设有直径为6_的进球孔；所述加速装置包括加速板、发射 弹簧和枪栓，所述发射弹簧的压缩量为40毫米，刚度系数k = 2. 5n/mm，所述加速板固定在 所述发射弹簧的前端，所述加速板的直径和厚度分别为5mm和2mm，在加速板中心位置嵌入 有直径为3mm的永久磁铁；所述枪壳固定在所述枪管后端下部，所述触发装置包括扳机、撞 针和复位弹簧；在所述枪管的下部设有出球孔，所述出球孔中心与所述枪管出口的距离为 5mm 〇【专利摘要】本专利技术涉及一种Docter冲击回波系统能量触发装置，由冲击球、枪管、加速装置、触发装置和枪壳组成。本专利技术采用能量触发装置代替Docter冲击回波系统的钢制小锤，代替人工敲击，克服了现有Do本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种Docter冲击回波系统能量触发装置，由冲击球、枪管、加速装置、触发装置和枪壳组成；所述冲击球包括直径分别为2mm、3mm和5mm的三种钢球；所述枪管外径为10mm，内径为6mm，在所述枪管的上部设有直径为6mm的进球孔；所述加速装置包括加速板、发射弹簧和枪栓，所述发射弹簧的压缩量为40毫米，刚度系数k＝2.5n/mm，所述加速板固定在所述发射弹簧的前端，所述加速板的直径和厚度分别为5mm和2mm，在加速板中心位置嵌入有直径为3mm的永久磁铁；所述枪壳固定在所述枪管后端下部，所述触发装置包括扳机、撞针和复位弹簧；在所述枪管的下部设有出球孔，所述出球孔中心与所述枪管出口的距离为5mm。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：傅酉，付玉生，
申请(专利权)人：天津虹炎科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12
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