钢-混沉管隧道的非接触式无损检测系统和方法技术方案

本申请提出一种钢‑混沉管隧道的非接触式无损检测系统、方法、计算机设备和存储介质。其中，系统包括：位于钢‑混沉管隧道内的远距离定向声波设备和多普勒测振仪装置；其中，远距离定向声波设备定向发出声波激励钢‑混沉管隧道中的钢板表面引起振动；多普勒测振仪装置测量钢板表面待测区域内各扫描点的振动速度，并根据待测区域内各扫描点的振动速度生成对应的振动能量比图像，以及根据对应的振动能量比图像识别钢板和混凝土之间的界面是否存在剥离损伤。本申请通过多普勒测振仪识别钢‑混凝土界面剥离损伤对振动速度功率谱积分的影响，实现钢‑混沉管隧道界面损伤的非接触式无损检测。

【技术实现步骤摘要】
钢-混沉管隧道的非接触式无损检测系统和方法
本申请属于结构工程
，尤其涉及一种钢-混沉管隧道的非接触式无损检测系统、方法、计算机设备和存储介质。
技术介绍
钢-混沉管隧道由于结合了钢结构和混凝土材料的优点，具有良好的力学性能，被广泛应用于国内外地铁结构、港口航道、国防工程和海洋工程中。然而，在混凝土的收缩徐变、温度变化、锈蚀和复杂荷载等诸多因素的作用下，钢-混沉管隧道容易产生剥离损伤，显著降低正常使用性能和极限承载力，严重威胁着沉管隧道的安全与耐久性。因此，钢-混沉管隧道界面剥离的监测和测量十分重要。传统的无损检测技术(NDT)，如超声检测法、射线法、光纤法等，已被广泛地应用于实际工程中。然而，目前缺乏针对钢-混沉管隧道(尤其是已完成阶段性施工或竣工工程)损伤的非接触式无损检测技术。
技术实现思路
本申请的目的旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题之一。为此，本申请的第一个目的在于提出一种钢-混沉管隧道的非接触式无损检测系统，以实现对钢-混沉管隧道较为高效的非接触式无损检测。本申请的第二个目的在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢-混沉管隧道的非接触式无损检测系统，其特征在于，包括：/n位于所述钢-混沉管隧道内的远距离定向声波设备，用于定向发出声波激励所述钢-混沉管隧道中的钢板表面引起振动；/n位于所述钢-混沉管隧道内的多普勒测振仪装置，所述多普勒测振仪装置与所述远距离定向声波设备连接，用于测量所述钢板表面待测区域内各扫描点的振动速度，并根据所述待测区域内各扫描点的振动速度生成对应的振动能量比图像，以及根据所述对应的振动能量比图像识别所述钢板和混凝土之间的界面是否存在剥离损伤。/n

【技术特征摘要】
1.一种钢-混沉管隧道的非接触式无损检测系统，其特征在于，包括：
位于所述钢-混沉管隧道内的远距离定向声波设备，用于定向发出声波激励所述钢-混沉管隧道中的钢板表面引起振动；
位于所述钢-混沉管隧道内的多普勒测振仪装置，所述多普勒测振仪装置与所述远距离定向声波设备连接，用于测量所述钢板表面待测区域内各扫描点的振动速度，并根据所述待测区域内各扫描点的振动速度生成对应的振动能量比图像，以及根据所述对应的振动能量比图像识别所述钢板和混凝土之间的界面是否存在剥离损伤。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多普勒测振仪装置包括：
多普勒测振仪扫描头，用于测量所述钢板表面待测区域内各扫描点的振动速度，并将所述待测区域内各扫描点的振动速度发送给数据管理装置；
所述数据管理装置，用于根据所述待测区域内各扫描点的振动速度生成对应的振动能量比图像，并根据所述对应的振动能量比图像生成针对所述钢板表面待测区域的损伤信息。


3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述多普勒测振仪扫描头包括：
激光器，用于发出激光；
干涉仪，用于将所述激光器发出的激光由分光镜分成测量光束和参考光束；其中，所述参考光束直接被反射至探测器，所述测量光束聚焦到所述钢板表面待测区域，所述待测区域内的物体振动引起测量光多普勒频移；
所述探测器，用于收集所述参考光束和所述钢板表面待测区域反射回的反射光束，并根据所述参考光束与所述反射光的干涉信号确定所述钢板表面待测区域内各扫描点的振动速度。


4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多普勒测振仪装置具体用于：
根据所述待测区域内各扫描点的振动速度获得所述各扫描点的振动速度频谱；
根据所述各扫描点的振动速度频谱计算所述各扫描点的振动能量比；
以所述待测区域的空间位置为横纵坐标，显示所述各扫描点的振动能量比计算值，以得到所述振动能量比图像。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的系统，其特征在于，所述多普勒测振仪装置具体用于：

【专利技术属性】
技术研发人员：聂鑫，甘释宇，陈洪兵，周萌，
申请(专利权)人：清华大学，珠海深圳清华大学研究院创新中心，
类型：发明
国别省市：北京;11