手持式墙体空鼓快速检测仪制造技术

手持式墙体空鼓快速检测仪，涉及一种空鼓检测装置，尤其是涉及一种手持式墙体空鼓快速检测仪。提供一种检测速度快、准确性高、结构简单、操作方便、成本低的手持式墙体空鼓快速检测仪。设有手持式检测头、麦克风、信号处理电路、单片机、模拟开关、结果输出电路和电源。信号处理电路输入端接麦克风，模拟开关分别与信号处理电路输出端和单片机的脉冲宽度信号输入端连接，单片机的脉冲宽度检测信号输出端接结果输出电路输入端。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种空鼓检测装置，尤其是涉及一种手持式墙体空鼓快速检测仪。技术背景由于建筑墙体中的空鼓将造成墙面/饰面与主墙体的粘合失效，严重影响墙体整体强度及 地面装修、饰面施工的质量，导致渗漏，甚至造成墙面/饰面瓷砖的脱落，因此空鼓的检测是 商品房质量检测与维护的重要环节(1、《建筑地面工程施工质量验收规范》(GB50209—2002)， 建设部；2、《建筑装饰装修工程质量验收规范》(GB50210-2001)，建设部)。但由于目前检 测墙体空鼓的主要方法普遍采用人工敲击法，因此存在主观随意性大和准确率低等问题(3、 王庆泰，防止外墙镶贴面砖空鼓脱落的措施，施工技术，1995(1),37; 4、陆凯安，釉面砖饰 面层空鼓与脱落的原因及防治，新型建筑材料，1999(12),24-25)。而采用逐点敲击进行声学 自动检测的方法则在实际应用中存在检测速度慢的缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有检测墙体空鼓主要依靠人工敲击，主观随意性大，准确率低， 而采用逐点敲击进行声学自动检测的方法则在实际应用中存在检测速度慢，缺乏检测设备等 问题，提供一种检测速度快、准确性高、结构简单、操作方便、成本低的手持式墙体空鼓快 速检测仪。本专利技术的技术方案是利用手持式检测头在墙体表面的滑动摩擦声进行空鼓检测。 本专利技术设有手持式检测头、麦克风、信号处理电路、单片机、模拟开关、结果输出电路 和电源。信号处理电路输入端接麦克风，模拟开关分别与信号处理电路输出端和单片机的脉 冲宽度信号输入端连接，单片机的脉冲宽度检测信号输出端接结果输出电路输入端。手持式检测头设有握把、连杆和摩擦头，连杆上设有麦克风固定支架，用于固定麦克风。 信号处理电路设有放大电路、低通滤波电路、低通包络检波电路、减法器、第一门限比 较器、带通滤波电路、带通包络检波电路、加法器、第二门限比较器和信号强度显示电路。 放大电路输入端接麦克风，低通滤波电路输入端接放大电路输出端，低通包络检波电路输入 端接低通滤波电路输出端，低通包络检波电路输出端分别接减法器输入端和加法器输入端， 减法器输出端接第一门限比较器输入端，第一门限比较器输出端接模拟开关；带通滤波电路输入端接放大电路输出端，带通包络检波电路输入端接带通滤波电路输出端，带通包络检波 电路输出端分别接减法器输入端和加法器输入端，加法器输出端接第二门限比较器输入端， 第二门限比较器输出端分别接模拟开关和信号强度显示电路输入端。本专利技术的空鼓检测原理是手持式检测头与墙面滑动摩擦过程中激发的声信号的特性与 墙体结构有直接关系，当检测头于健康墙体表面摩擦时，滑动摩擦声低频部分能量丰富、高 频部分能量较小；对于空鼓墙体，除了直接的摩擦声，检测头与墙面的摩擦将导致空鼓内产 生大量频率较高的回鸣声。因此，本专利技术通过手持式检测头滑动墙体时产生的声信号中高频 与低频部分的相对强度来判断墙体是否存在空鼓。由于不需要进行逐点敲击，而是采用在墙 体表面滑动摩擦产生声信号，因此检测速度大大加快，便于实现大面积墙体的检测。信号处理电路是本专利技术的关键，其特点在于采用简单可靠的电路设计进行滑动摩擦声信 号的特征提取，检测滑动摩擦过程中产生的高频特性的空鼓回鸣声。与现有的检测方法相比，本专利技术具有以下突出的优点1. 检测速度快，适用于大面积建筑墙体的检测；2. 结构简单、成本低；3. 手持式检测，操作方便。 附图说明图1为本专利技术实施例的结构示意图。图2为本专利技术实施例的手持式检测头的结构示意图。图3为图2的俯视图。图4为本专利技术实施例的手持式检测头与麦克风的连接关系示意图。图5为本专利技术实施例的放大电路、低通滤波电路和带通滤波电路原理图。图6为本专利技术实施例的低通包络检波电路原理图。图7为本专利技术实施例的带通包络检波电路原理图。图8为本专利技术实施例的减法器、加法器、第一门限比较器和第二门限比较器，以及信号 强度显示电路的原理图。图9为本专利技术实施例的单片机电路原理图。具体实施方式以下实施例将结合附图对本专利技术作进一步的说明。参见图l，本专利技术设有手持式检测头l、麦克风2、信号处理电路(信号处理电路设有放 大电路3、低通滤波电路4、低通包络检波电路5、减法器6、第一门限比较器7、带通滤波电路8、带通包络检波电路9、加法器IO、第二门限比较器11和信号强度显示电路12)、单 片机13、模拟开关14、结果输出电路15和电源。放大电路3输入端接麦克风2，低通滤波 电路4输入端接放大电路3输出端，低通包络检波电路5输入端接低通滤波电路4输出端， 低通包络检波电路5输出端分别接减法器6输入端和加法器10输入端，减法器6输出端接第 一门限比较器7输入端，第一门限比较器7输出端接模拟开关14;带通滤波电路8输入端接 放大电路3输出端，带通包络检波电路9输入端接带通滤波电路8输出端，带通包络检波电 路9输出端分别接减法器6输入端和加法器10输入端，加法器10输出端接第二门限比较器 11输入端，第二门限比较器11输出端分别接模拟开关14和信号强度显示电路12输入端。 模拟开关14输出端和单片机13的脉冲宽度信号输入端连接，单片机13的脉冲宽度检测信号 输出端接结果输出电路15输入端。参见图2 4，手持式检测头1设有握把16、连杆17、检测头和麦克风固定支架18。手持式检测头用于由操作人员手持在墙体表面进行滑动摩擦激发用于检测的声信号，作 为连杆17的钢质圆管一头焊接上一个用作检测头的不锈钢圆柱体，另一头安装木质握把16， 用于方便操作人员手握，同时圆管上通过螺栓固定一个麦克风固定支架18 (采用圆环形塑料 麦克风套)，用于将麦克风2固定于连杆17上。有线麦克风采用广州天拓麦克制造有限公司的动圈式有线麦克风系列MD-890型，频率 范围50—16kHz;灵敏度-53dB±3dB;输出阻抗600欧姆±30%;指向性心型。以下给出本专利技术的具体工作原理。固定在手持式检测头上的有线麦克风采集滑动摩擦声信号经过放大分为两路，其中一路 进行低通滤波(滤波器截止频率设在墙体摩擦声通常的上限频率)、包络检波；另一路进行带 通滤波(滤波器通带设为空鼓回鸣声通常的频率范围)、包络检波，两路包络检波的输出送入 减法器进行相减，相减结果代表了表面摩擦声与空鼓回鸣声的相对强度，减法器输出送入第 一门限比较器，用于检测空鼓回鸣声较强时其与表面摩擦声的强度之差；同时，为了保证检 测头摩擦有足够的强度，两路包络检波器的输出送入加法器进行相加后送入第二门限比较器 进行幅度比较，第二门限比较器输出脉冲用于控制一个模拟开关的导通通道，低通门限比较 器的输出送入该模拟开关，当检测声信号强度足够大时，第二门限比较器输出脉冲控制模拟 开关导通，第一门限比较器的输出通过模拟开关送入单片机进行脉宽检测，根据宽度检测结 果判断是否存在空鼓并输出检测结果。参见图5，墙体检测声信号经麦克风MIC输入后进入运放构成的U1A放大器反向放大 10倍，然后分两路 一路经过由三个运放U1B，U1C，U1D组成的中心频率6KHZ， Q值为1.5的双二阶带通滤波器滤波， 一路通过截止频率为4KHZ，由运放U2A构成的有源低通滤波器， 分别进行带通和低通滤波。参见图6和7,低通滤波输出信号通过运放T2A和二极管D1,D2组成的半波整流电路，本文档来自技高网...

【技术保护点】
手持式墙体空鼓快速检测仪，其特征在于设有手持式检测头、麦克风、信号处理电路、单片机、模拟开关、结果输出电路和电源。信号处理电路输入端接麦克风，模拟开关分别与信号处理电路输出端和单片机的脉冲宽度信号输入端连接，单片机的脉冲宽度检测信号输出端接结果输出电路输入端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：童峰，许肖梅，陈东升，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：92[中国|厦门]