一种混凝土脱空检测方法、装置及终端设备制造方法及图纸

本发明专利技术适用于中子探测技术领域，提供了混凝土脱空检测方法、装置及终端设备，所述方法包括：读取第一热中子探测器的热中子计数率N1以及第二热中子探测器的热中子计数率N2，并计算N1与N2的计数率比值，第一热中子探测器与中子源的距离小于第二热中子探测器与中子源的距离；获取混凝土表面覆盖的钢板的厚度，并根据钢板的厚度查找出计数率比值与混凝土脱空深度的对应关系；根据对应关系确定出计数率比值对应的混凝土脱空深度。本发明专利技术实施例节省了大量繁琐的操作，极大地提高了实际对混凝土脱空深度测量的效率。

Concrete void detection method, device and terminal equipment

The invention is applicable to the field of neutron detection technology and provides a concrete void detection method, device and terminal equipment. The method comprises reading the thermal neutron counting rate N1 of the first thermal neutron detector and the thermal neutron counting rate N2 of the second thermal neutron detector, and calculating the counting rate ratio of N1 to N2, and the first thermal neutron detector. The distance between the neutron source and the second thermal neutron detector is less than that between the neutron source and the second thermal neutron detector. The embodiment of the invention saves a great deal of tedious operation and greatly improves the efficiency of the actual measurement of the void depth of concrete.

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土脱空检测方法、装置及终端设备
本专利技术属于中子探测
，尤其涉及一种混凝土脱空检测方法、装置及终端设备。
技术介绍
现代大型水电工程、交通工程等建筑中，常会有混凝土建筑物需要用钢板作里衬或复合受力结构，一般为有压隧道或管洞、大型交通沉管结构，高铁轨道板等。对于有压隧洞、大型交通沉管结构等由于施工中无法避免的一些工艺问题和现场工况限制，使浇注质量受到影响导致混凝土难以充填密实，特别是在钢板与混凝土结合面容易产生脱空或空洞缺陷。这些脱空和空洞缺陷是直接造成钢板里衬在工程投入运行时变形失稳损坏的巨大隐患，将会严重威胁工程运行安全。为了保证工程的安全，就需要一种科学、高效、准确、安全的检测方法去检测脱空和空洞的位置和深度，以为后期的打孔灌浆提供科学依据。中子源发射出来的快中子射线与被测介质的原子核发生碰撞后，会被慢化减速形成热中子并云集在中子源周围。快中子与物质作用时，其对原子量大的物质有十分强的穿透能力，但却容易被原子量小的减速和慢化而形成热中子，而由于氢原子原子量最小，因此快中子在与氢原子多次碰撞后极易变成热中子。混凝土是由碎石集料、粗砂和水泥加上一定量水拌合而成，这些水大部分与水泥发生水化作用变成化合水，少量剩余的水以游离状态存在，因此混凝土中包含大量氢原子，是一种良好的快中子慢化剂。由于快中子对原子量大的物质有较强的穿透能力，但却能被原子量小的减速和慢化而形成热中子，因此，快中子很容易贯穿原子量大的物质如钢板而与下面的混凝土相互作用，并被混凝土减速慢化形成热中子。根据这一特点将中子源与热中子探测器置于钢板表面，使快中子由中子源发出穿过一定厚度的钢板与钢板下混凝土相互作用，此时快中子会被减速、慢化形成热中子，再利用热中子探测器对热中子计数率进行检测，由于若钢板下浇注的混凝土在平面上和一定深度范围内质量分布不均匀，即若存在空洞或脱空缺陷，该部位测试的热中子计数率就会发生变化，因此基于检测到的热中子计数率进行处理，即可实现对检测点是否存在空洞或脱空以及相应深度的检测，这就是现有技术中用于混凝土脱空检测的中子散射法原理，其在建筑工程、水利水电等领域发挥了重要作用。其中且空洞或脱空缺陷深度越大，检测到的热中子计数率越低。由于中子的反射能力与混凝土中氢原子的含量密切相关，也即与混凝土中水的含量密切相关，因此，根据中子散射法检测原理，检测点处热中子计数率大小不仅与该点下钢板脱空深度有关，同时还受到钢板厚度和混凝土实际含水量大小影响。因此，现有技术在利用中子散射法检测空洞或脱空是否存在以及其深度时，受不同检测点位置混凝土含水量不均匀影响较大，例如一处钢板下有较深的脱空或空洞，探头探测的热中子计数率应该较低，但如果此处混凝土的水含量较高，此时空洞引起的热中子计数率的降低会因高含水量引起热中子计数率的升高而互相抵消，对检测结果造成较大误差，降低了该方法的准确性和可重复性，在钢板厚度较大时或者脱空深度较浅时，无法准确测定脱空位置和深度，不可避免的会造成补孔增加，破坏钢板结构和原有强度，对建筑物的整体安全性造成不利影响。并且现有技术在利用中子散射法检测脱空或空洞深度时，由于不同检测现场使用的钢板和混凝土的实际情况有所差异，因此在每次检测前都需针对所需检测的现场钢板厚度、混凝土不同含水量以及不同脱空深度进行复杂的检测模型的测定实验，并需要根据实测的所有检测点的热中子计数率确定出存在脱空或空洞的位置之后，才能进行脱空深度的判断，操作情况十分繁琐不便，同时每次更换检测现场又需重新进行模型构建和测定实验，效率低下。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了混凝土脱空检测方法、装置及终端设备，以解决现有技术中在利用中子散射法检测脱空和空洞深度时，操作程序十分繁琐不便，效率低下的问题。本专利技术实施例的第一方面提供了一种混凝土脱空检测方法，包括：读取第一热中子探测器的热中子计数率N1以及第二热中子探测器的热中子计数率N2，并计算N1与N2的计数率比值，所述第一热中子探测器与中子源的距离小于所述第二热中子探测器与所述中子源的距离；获取混凝土表面覆盖的钢板的厚度，并根据所述钢板的厚度查找出所述计数率比值与混凝土脱空深度的对应关系；根据所述对应关系确定出所述计数率比值对应的所述混凝土脱空深度。本专利技术实施例的第二方面提供了一种混凝土脱空检测装置，包括：比值计算模块，用于读取第一热中子探测器的热中子计数率N1以及第二热中子探测器的热中子计数率N2，并计算N1与N2的计数率比值，所述第一热中子探测器与中子源的距离小于所述第二热中子探测器与所述中子源的距离；关系查找模块，用于获取混凝土表面覆盖的钢板的厚度，并根据所述钢板的厚度查找出所述计数率比值与混凝土脱空深度的对应关系；深度确定模块，用于根据所述对应关系确定出所述计数率比值对应的所述混凝土脱空深度。本专利技术实施例的第三方面提供了一种计算机可读存储介质，包括：存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的混凝土脱空检测方法的步骤。本专利技术实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本专利技术实施例与现有技术的不同之处在于，由于对于两个接收同一中子源发出的且经由相同混凝土相互作用慢化得到热中子的热中子探测器而言，其接收到的热中子的计数率虽然也会受到钢板厚度、混凝土含水量以及脱空或空洞深度的影响，但对于同一块混凝土而言，其含水量对中子的慢化以及散射能力是固定的，即对两个热中子探测器热中子计数率的影响是同步一致的，而混凝土中的脱空或空洞会使得热中子更易到达离中子源更远的热中子探测器，从而使两个热中子探测器接收到的热中子计数率产生较大差异，同时脱空深度的不同会使得这个差异进一步地产生变化，且脱空深度值越大这个差异越大。因此通过将两个热中子探测器测得的热中子计数率进行比值计算，可以很好地消除混凝土含水量的影响，从而使得本专利技术实施例只需考虑钢板厚度以及脱空的深度对计数率比值的影响即可。因此，在本专利技术实施例中只需利用两个与中子源距离不同的热中子探测器来进行热中子计数率的采集并计算出两者的计数率比值，再基于设置好的对应关系来查询出混凝土脱空深度的大小，即可实现对混凝土脱空和空洞深度值的直接检测，摆脱了现有技术中必须针对混凝土的含水量来进行建模，且还需根据测量现场的混凝土实际含水量的情况来对得到的数据进行异常值判断，以及现场数据的修正，从而节省了大量繁琐的操作，极大地提高了实际对混凝土脱空深度测量的效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1A是本专利技术实施例一提供的混凝土脱空检测方法的实现流程示意图；图1B是本专利技术实施例一提供的混凝土脱空检测方法的原理示意图；图2A是本专利技术实施例二提供的混凝土脱空检测方法的实现流程示意图；图2B是本专利技术实施例二提供的混凝土脱空检测方法的实现流程示意图；图3是本专利技术实施例三提供的混凝土脱空检测方法的实现流程示意图；图4是本专利技术实施例四提供的混凝土脱空检测方法的实现流程示意图；图5是本专利技术实施例五提供的混凝土脱空检测装置的示意图；图6是本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混凝土脱空检测方法，其特征在于，包括：读取第一热中子探测器的热中子计数率N1以及第二热中子探测器的热中子计数率N2，并计算N1与N2的计数率比值，所述第一热中子探测器与中子源的距离小于所述第二热中子探测器与所述中子源的距离；获取混凝土表面覆盖的钢板的厚度，并根据所述钢板的厚度查找出所述计数率比值与混凝土脱空深度的对应关系；根据所述对应关系确定出所述计数率比值对应的所述混凝土脱空深度。

【技术特征摘要】
1.一种混凝土脱空检测方法，其特征在于，包括：读取第一热中子探测器的热中子计数率N1以及第二热中子探测器的热中子计数率N2，并计算N1与N2的计数率比值，所述第一热中子探测器与中子源的距离小于所述第二热中子探测器与所述中子源的距离；获取混凝土表面覆盖的钢板的厚度，并根据所述钢板的厚度查找出所述计数率比值与混凝土脱空深度的对应关系；根据所述对应关系确定出所述计数率比值对应的所述混凝土脱空深度。2.如权利要求1所述的混凝土脱空检测方法，其特征在于，在所述读取第一热中子探测器的热中子计数率N1以及第二热中子探测器的热中子计数率N2之前，还包括：对测量仪进行测定，以得到不同钢板厚度情况下所述计数率比值与所述混凝土脱空深度的对应关系：所述对测量仪进行测定，以得到不同钢板厚度情况下所述计数率比值与所述混凝土脱空深度的对应关系，包括：将厚度H＝H1的钢板样本覆盖在混凝土表面，调整所述钢板样本与所述混凝土表面的距离d的值，采集并记录d值对应的所述第一热中子探测器的热中子计数率与所述第二热中子探测器的热中子计数率的计数率比值，得到在钢板样本厚度为H1时，所述计数率比值与所述混凝土脱空深度d的对应关系，其中所述钢板样本与混凝土表面的距离d即为混凝土脱空深度d；对H进行调整，并在每次调整后，重复执行调整d的值，采集并记录d值对应的所述第一热中子探测器的热中子计数率与所述第二热中子探测器的热中子计数率的计数率比值的操作，以得到不同H的情况下，所述计数率比值与所述混凝土脱空深度d的对应关系。3.如权利要求1所述的混凝土脱空检测方法，其特征在于，在所述读取第一热中子探测器的热中子计数率N1以及第二热中子探测器的热中子计数率N2之前，还包括：获取所述钢板的厚度，并判断所述钢板的厚度是否大于预设厚度；若所述钢板的厚度大于所述预设厚度，从与所述中子源距离固定的多个第一类热中子探测器中选取出所述第一热中子探测器以及所述第二热中子探测器；若所述钢板的厚度小于或等于所述预设厚度，从与所述中子源距离固定的多个第二类热中子探测器中选取出所述第一热中子探测器以及所述第二热中子探测器，所述第一类热中子探测器的热中子采集面积大于所述第二类热中子探测器。4.如权利要求1或3所述的混凝土脱空检测方法，其特征在于，在所述读取第一热中子探测器的热中子计数率N1以及第二热中子探测器的热中子计数率N2之前，还包括：从预设的多个热中子探测器中筛选出所需的所述第一热中子探测器以及所述第二热中子探测器：所述从预设的多个热中子探测器中筛选出所需的所述第一热中子探测器以及所述第二热中子探测器，包括：读取与所述多个热中子探测器分别对应的热中子计数率；对所述多个热中子探测器进行两两组合...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱洪，叶卫列，王东，
申请(专利权)人：深圳市中核共创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44