一种用于套筒表面超声波法检测灌浆饱满度的传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于套筒表面超声波法检测灌浆饱满度的传感器，其特征在于，包括金属外壳，所述金属外壳上设置有检测口，所述金属外壳内设置有分隔板，所述分隔板将金属外壳内部均匀分割为发射腔和接收腔，所述发射腔内设置有发射模组,所述接收腔内设置有接收模组，所述发射模组和接收模组沿分隔板对称设置，所述金属外壳上还设置有高频发射插座和高频接收插座；发射模组和接收模组的前匹配垫块设置有圆弧面，发射模组和接收模组的压电晶片沿分隔板表面倾斜设置并朝向检测口。本实用新型专利技术能够在小范围精准探测，并且集合了发射和接收功能，只需在套筒单面检测，具有操作便捷，对预制构件表面破损小的优点。

A Sensor for Measuring Grouting Fullness by Ultrasound on Sleeve Surface

The utility model discloses a sensor for detecting grouting fullness by ultrasonic method on sleeve surface, which is characterized in that it includes a metal shell with a detection port, a separator arranged in the metal shell, the separator divides the inner part of the metal shell evenly into a transmitting cavity and a receiving cavity, and the transmitting cavity is provided with a transmitting module and the receiving cavity. A receiving module is arranged inside, the transmitting module and the receiving module are symmetrically arranged along the separator, and the metal housing is also provided with a high-frequency transmitting socket and a high-frequency receiving socket; the front matching pad of the transmitting module and the receiving module is provided with an arc surface, and the piezoelectric chip of the transmitting module and the receiving module is inclined along the surface of the separator and directed towards the detection port. The utility model can detect accurately in a small range, and has the functions of transmitting and receiving. The utility model only needs to detect on one side of the sleeve, and has the advantages of convenient operation and small surface damage of prefabricated components.

【技术实现步骤摘要】
一种用于套筒表面超声波法检测灌浆饱满度的传感器
本技术涉及装配式建筑
，具体涉及一种用于套筒表面超声波法检测灌浆饱满度的传感器。
技术介绍
预制装配式建筑是指建筑的部分或全部构件及部品在预制厂生产完成，再运输到施工现场，采用可靠的连接方式和安装机械将构件组装起来，形成具备设计使用功能的建筑物。与现浇结构施工相比，预制装配式结构具有施工方便、工程进度快、周围环境影响小、建筑构件质量容易得到保证等优点。装配式结构在我国的工业建筑中应用较多，近十年来在民用建筑特别是住宅建筑中大力推广应用。灌浆套筒连接是目前预制装配式混凝土结构中钢筋主要连接方式之一，该技术通过专用灌浆套筒和高强度无收缩灌浆料实现钢筋连接，具有施工快捷、受力简单、附加应力小、适用范围广、易吸收施工误差等优点。因该连接方式在构件同一个截面的接头数量是100％，且一般处于构件重要受力部位，故连接质量至关重要，如果灌浆套筒内部灌浆不饱满，钢筋连接将达不到设计的预期性能，则可能带来严重的结构安全隐患。在施工过程中，灌浆套筒内部漏浆、少灌、堵塞的情况时有发生，灌浆套筒连接质量不符合要求的工程问题也有所报道，工程验收时对灌浆饱满度问题尤为关注。由于钢筋套筒灌浆连接构造复杂又属于隐蔽工程，常常受到钢筋、混凝土、套筒、灌浆料、墙体厚度、保温层等多因素耦合影响，灌浆饱满度检测是国内外公认的难点。近年来，研究人员相继提出了预埋传感器法、预埋钢丝拉拔法(必要时结合内窥镜法)、冲击回波法及X射线法，但在使用条件、检测精度、便捷性等方面还存在各自的局限性。其中，预埋传感器法及预埋钢丝拉拔法需要在灌浆施工过程中埋设传感器或钢丝，并要求套筒出浆口必须外接直管；冲击回波法在一定程度上可以发现灌浆不饱满的情况，但定量结果与实际情况存在误差，总体而言尚不成熟；X射线法受限于便携式X射线机的穿透能力，目前只适用于套筒居中或梅花形布置的200mm厚预制剪力墙套筒灌浆饱满度检测，检测效率低、检测成本高，且检测时须在辐射范围内进行人员清场。也有学者研究在混凝土表面通过超声波检测灌浆套筒内部缺陷，但常用灌浆套筒内腔灌浆料截面尺寸平均在10mm左右，最小尺寸约5mm，考虑到混凝土中骨料影响，需要在超声波频率和可识别最小缺陷尺寸上寻找平衡，高频超声波衰减很快，无法接收到超声波，低频超声波又无法识别10mm级别以下的缺陷。因检测对象的复杂性，通过超声波透过混凝土检测灌浆套筒内部灌浆缺陷的无损检测技术研究进展缓慢，现有成果尚不能满足工程使用要求。综上可知，目前的预埋类检测方法及无损类检测方法能解决部分问题，但是对于预制构件厚度超出便携式X射线机穿透能力范围同时套筒出浆口又外接软管的新建工程，或是既不能满足X射线法使用条件又未预先布设传感器的已建工程，现有的预埋类检测方法及无损类检测方法均不适用。鉴于便携式X射线机的穿透能力，有学者提出一种局部破损检测方法：在不截断受力钢筋的前提下，剔凿套筒周边的混凝土，使套筒背面能够放置成像板(胶片或IP板)，然后只针对单个套筒进行透射成像。但是，该方法为使套筒背面能够放置成像板，剔凿范围过大，现场不宜操作，且X射线法的其他缺点仍然存在。倘若能够通过局部剔凿套筒外混凝土保护层，露出套筒外表面，然后采用套筒表面超声的方法仅在套筒单侧表面探测灌浆饱满度，就既能够避免套筒外混凝土保护层干扰，又可以尽量减小预制构件的破损程度。但是，传统的混凝土超声传感器的辐射端为平面，习惯采用两个传感器一发射一接收，通常需要在被测构件两面同时布置，目前尚无既能与套筒外表面贴合匹配又集发射和接收功能于一体的超声传感器。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种用于套筒表面超声波法检测灌浆饱满度的传感器，能够在小范围精准探测，并且集合了发射和接收功能，只需在套筒单面检测，具有操作便捷，对预制构件表面破损小的优点。为了解决上述技术问题，本技术提供了一种用于套筒表面超声波法检测灌浆饱满度的传感器，包括金属外壳，所述金属外壳上设置有检测口，所述金属外壳内设置有分隔板，所述分隔板将金属外壳内部均匀分割为发射腔和接收腔，所述发射腔内设置有发射模组,所述接收腔内设置有接收模组，所述发射模组和接收模组沿分隔板对称设置，所述金属外壳上还设置有高频发射插座和高频接收插座；所述发射模组包括从检测口至发射腔内依次设置的第一前匹配垫块、第一金属垫片、第一压电晶片和发射端声背衬，所述第一压电晶片沿分隔板表面倾斜设置并朝向检测口，所述第一压电晶片通过第一高频导线与高频发射插座连接；所述接收模组包括从检测口至接收腔内依次设置的第二前匹配垫块、第二金属垫片、第二压电晶片和接收端声背衬，所述第二压电晶片沿分隔板表面倾斜设置并朝向检测口，所述第二压电晶片通过第二高频导线与高频接收插座连接；所述第一前匹配垫块和第二前匹配垫块位于检测口的表面均设置有圆弧面，两个圆弧面配合形成圆弧抵接面。进一步的，分隔板由隔声板和金属屏蔽板组成，所述发射模组和接收模组分别设置在隔声板两侧表面上，所述分隔板的厚度为0.8-3mm。进一步的，所述第一压电晶片的上下表面和第二压电晶片的上下表面均涂有导电银层并作为上电极及下电极，两个所述下电极分别与对应的第一高频导线和第二高频导线连接。进一步的，所述第一高频导线上设置有电匹配组件或者所述第一高频导线及第二高频导线上均设置有电匹配组件，所述电匹配组件为电感器，所述电感器一端与相对应的第一高频导线或第二高频导线连接，另一端与金属外壳连接。进一步的，所述第一前匹配垫块、第一金属垫片、第一压电晶片和发射端声背衬之间均通过环氧胶水固定连接，所述第二前匹配垫块、第二金属垫片、第二压电晶片和接收端声背衬之间均通过环氧胶水固定连接。进一步的，所述发射端声背衬和接收端声背衬位于远离检测口的一端均设置有消音角。进一步的，所述金属外壳表面设有手持粗糙部。进一步的，所述检测口设置有与圆弧抵接面外周匹配的曲线边。进一步的，所述金属外壳位于检测口一端设置为锥形台结构，所述锥形台的小端直径小于等于18mm，大端直径小于等于25mm。本技术的有益效果：1、本技术通过将压电晶片倾斜放置，使得声波投射到待测物件与反射波形成一个小的探测区域，从而达到小范围精准探测的效果。2、圆弧状的前匹配，使得传感器与被测套筒无缝贴合，更加适用于圆管类结构的内部缺陷探测，相比普通平面传感器，探测灵敏度高结果更加精准。3、本技术集发射功能与接收功能于一体，只需局部剔凿套筒外混凝土保护层露出套筒外壁，随后在套筒表面单面测试，无需将套筒背面的混凝土一并剔凿进行双面对测，因此可以大大减小套筒周围混凝土的剔凿量，最大程度的保障预制构件的受力性能，同时又提高了检测效率。附图说明图1是本技术的整体结构示意图；图2是本技术的部分截面示意图；图3是本技术的使用时结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本技术的限定。参照图1和图2所示，本技术的用于套筒表面超声波法检测灌浆饱满度的传感器的一实施例，包括金属外壳1，金属外壳上设置有检测口2，金属外壳内设置有分隔板3，分隔板将金属外壳内部均匀分割为发射腔和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于套筒表面超声波法检测灌浆饱满度的传感器，其特征在于，包括金属外壳，所述金属外壳上设置有检测口，所述金属外壳内设置有分隔板，所述分隔板将金属外壳内部均匀分割为发射腔和接收腔，所述发射腔内设置有发射模组,所述接收腔内设置有接收模组，所述发射模组和接收模组沿分隔板对称设置，所述金属外壳上还设置有高频发射插座和高频接收插座；所述发射模组包括从检测口至发射腔内依次设置的第一前匹配垫块、第一金属垫片、第一压电晶片和发射端声背衬，所述第一压电晶片沿分隔板表面倾斜设置并朝向检测口，所述第一压电晶片通过第一高频导线与高频发射插座连接；所述接收模组包括从检测口至接收腔内依次设置的第二前匹配垫块、第二金属垫片、第二压电晶片和接收端声背衬，所述第二压电晶片沿分隔板表面倾斜设置并朝向检测口，所述第二压电晶片通过第二高频导线与高频接收插座连接；所述第一前匹配垫块和第二前匹配垫块位于检测口的表面均设置有圆弧面，两个圆弧面配合形成圆弧抵接面。

【技术特征摘要】
1.一种用于套筒表面超声波法检测灌浆饱满度的传感器，其特征在于，包括金属外壳，所述金属外壳上设置有检测口，所述金属外壳内设置有分隔板，所述分隔板将金属外壳内部均匀分割为发射腔和接收腔，所述发射腔内设置有发射模组,所述接收腔内设置有接收模组，所述发射模组和接收模组沿分隔板对称设置，所述金属外壳上还设置有高频发射插座和高频接收插座；所述发射模组包括从检测口至发射腔内依次设置的第一前匹配垫块、第一金属垫片、第一压电晶片和发射端声背衬，所述第一压电晶片沿分隔板表面倾斜设置并朝向检测口，所述第一压电晶片通过第一高频导线与高频发射插座连接；所述接收模组包括从检测口至接收腔内依次设置的第二前匹配垫块、第二金属垫片、第二压电晶片和接收端声背衬，所述第二压电晶片沿分隔板表面倾斜设置并朝向检测口，所述第二压电晶片通过第二高频导线与高频接收插座连接；所述第一前匹配垫块和第二前匹配垫块位于检测口的表面均设置有圆弧面，两个圆弧面配合形成圆弧抵接面。2.如权利要求1所述的用于套筒表面超声波法检测灌浆饱满度的传感器，其特征在于，分隔板由隔声板和金属屏蔽板组成，所述发射模组和接收模组分别设置在隔声板两侧表面上，所述分隔板的厚度为0.8-3mm。3.如权利要求1所述的用于套筒表面超声波法检测灌浆饱满度的传感器，其特征在于，所述第一压电晶片的上下表面和第二压电晶片的上下表面均涂有导电银...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘永东，顾盛，孙彬，童寿兴，李秋玉，宋潮，
申请(专利权)人：昆山市建设工程质量检测中心，中国建筑科学研究院有限公司，潘永东，
类型：新型
国别省市：江苏,32