沉渣厚度检测装置和方法制造方法及图纸

本申请提供一种沉渣厚度检测装置和方法。所述装置包括：现场主机和面波信号收发装置；所述面波信号收发装置包括发射换能器、两个接收换能器和导轨；所述现场主机与所述发射换能器连接，用于控制所述发射换能器发射信号；所述现场主机与所述接收换能器连接，用于控制所述接收换能器接收信号；所述发射换能器与两个所述接收换能器依次连接于所述导轨；所述现场主机用于处理所述接收信号，以得到沉渣厚度。本申请实施例通过面波信号收发装置返回的信号计算得到沉渣厚度，能够在无泥浆情况下进行沉渣厚度检测，实现了检测过程的自动化，且减少了人为因素带来的测量误差。少了人为因素带来的测量误差。少了人为因素带来的测量误差。

【技术实现步骤摘要】
沉渣厚度检测装置和方法


[0001]本申请涉及岩土工程无损检测
，尤其涉及一种沉渣厚度检测装置和方法。

技术介绍

[0002]目前对于沉渣厚度的监测方法，一般有测绳检测、取样盒检测和沉渣仪检测，测绳检测和取样盒检测均需人工操作且需要人工判断，较为依赖人工经验，因此最终结果可能存在较大误差，沉渣仪检测的具体实现方式包括电阻率法和探针压力法等。其中，电阻率法需要测量探头反复穿透沉渣层至原土层，且需要沉渣层中存在有泥浆，而探针压力法的结构设计和加工情况较为复杂，不便于实施。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本申请的目的在于提出一种沉渣厚度检测装置和方法。
[0004]基于上述目的，本申请提供了一种沉渣厚度检测装置，包括：
[0005]现场主机和面波信号收发装置；所述面波信号收发装置包括发射换能器、两个接收换能器和导轨；
[0006]所述现场主机与所述发射换能器连接，用于控制所述发射换能器发射信号；
[0007]所述现场主机与所述接收换能器连接，用于控制所述接收换能器接收信号；
[0008]所述发射换能器与两个所述接收换能器依次连接于所述导轨；
[0009]所述现场主机用于处理所述接收信号，以得到沉渣厚度。
[0010]在一种可能的实现方式中，所述导轨上标有刻度；
[0011]标有刻度的所述导轨用于示出两个所述接收换能器之间的距离。
[0012]在一种可能的实现方式中，所述所述发射换能器与两个所述接收换能器依次通过所述带刻度导轨连接，包括：
[0013]所述发射换能器与所述带刻度导轨固定连接；
[0014]两个所述接收换能器与所述带刻度导轨滑动连接或固定连接。
[0015]在一种可能的实现方式中，所述现场主机包括：卷轴控制器；
[0016]所述现场主机通过所述卷轴控制器与所述面波信号收发装置连接，用于控制所述卷轴控制器以使得所述面波信号收发装置与待测沉渣耦合。
[0017]在一种可能的实现方式中，所述现场主机包括：震源控制器、接收器总成和中央处理器；
[0018]所述震源控制器与所述发射换能器连接，用于控制所述发射换能器发射信号；
[0019]所述接收器总成与两个所述接收换能器连接，用于将所述接收换能器接收的信号转换为数字信号并上传至所述中央处理器。
[0020]在一种可能的实现方式中，所述现场主机包括：计时器；
[0021]所述计时器用于记录时间，并将所述震源控制器与所述接收换能器的时间同步。
[0022]基于同一专利技术构思，本申请实施例还提供了一种沉渣厚度检测方法，包括：
[0023]利用现场主机控制面波信号收发装置的发射换能器发射信号；
[0024]利用现场主机控制两个接收换能器接收所述发射信号，得到接收信号；
[0025]利用现场主机处理所述接收信号，计算得到沉渣厚度。
[0026]在一种可能的实现方式中，所述方法，还包括：
[0027]利用导轨获取两个接收换能器之间的距离；
[0028]其中，所述利用现场主机处理所述接收信号，计算得到沉渣厚度，包括：
[0029]利用现场主机处理所述接收信号和所述两个接收换能器之间的距离，计算得到频散曲线；
[0030]对所述频散曲线进行反演，计算得到沉渣厚度。
[0031]在一种可能的实现方式中，所述利用现场主机处理所述接收信号和所述两个接收换能器之间的距离，计算得到频散曲线，包括：
[0032]利用现场主机对所述接收信号进行傅里叶变换得到傅里叶谱；
[0033]根据所述傅里叶谱计算得到相位差；
[0034]根据所述相位差和所述两个接收换能器之间的距离计算得到频散曲线。
[0035]在一种可能的实现方式中，所述对所述频散曲线进行反演，计算得到沉渣厚度，包括：
[0036]建立初始一维横波速度剖面模型；
[0037]根据所述频散曲线对所述初始一维横波速度剖面模型进行迭代训练，响应于所述初始一维横波速度剖面模型的损失函数达到预设阈值，停止迭代，得到一维横波速度剖面；
[0038]根据所述一维横波速度剖面，得到所述沉渣厚度。
[0039]从上面所述可以看出，本申请提供的沉渣厚度检测装置和方法，包括现场主机和面波信号收发装置；所述面波信号收发装置包括发射换能器、两个接收换能器和导轨；所述现场主机与所述发射换能器连接，用于控制所述发射换能器发射信号；所述现场主机与所述接收换能器连接，用于控制所述接收换能器接收信号；所述发射换能器与两个所述接收换能器依次连接于所述导轨；所述现场主机用于处理所述接收信号，以得到沉渣厚度。通过接收换能器接收的信号，计算得到频散曲线，并进一步对该频散曲线进行反演，得到沉渣厚度。本申请实施例所提供的沉渣厚度检测装置可以通过现场主机自动实现沉渣厚度的检测，无需人力进行检测步骤的实现以及对于检测结果的判断，因此有效降低了人为因素引入的额外误差，同时，通过反演桩底的一维横波速度剖面，可以使得最终的沉渣厚度判断的结果更加精确。
附图说明
[0040]为了更清楚地说明本申请或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关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申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0041]图1为本申请实施例的沉渣厚度检测装置结构图；
[0042]图2为本申请实施例的面波信号收发装置结构示意图；
[0043]图3为本申请实施例的沉渣厚度检测方法流程图；
[0044]图4为本申请实施例的频散曲线的参考示意图；
[0045]图5为本申请实施例的横波速度示意图。
具体实施方式
[0046]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本申请进一步详细说明。
[0047]需要说明的是，除非另外定义，本申请实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
[0048]如
技术介绍
部分所述，相关技术中的通过测绳检测和取样盒检测沉渣厚度的方法，在实际应用过程中均需要人工参与全程关键操作，且最终的沉渣厚度也需要人工依据自身经验进行判断，那么显然最终的沉渣厚度的检测结果会本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种沉渣厚度检测装置，其特征在于，包括：现场主机和面波信号收发装置；所述面波信号收发装置包括发射换能器、两个接收换能器和导轨；所述现场主机与所述发射换能器连接，用于控制所述发射换能器发射信号；所述现场主机与所述接收换能器连接，用于控制所述接收换能器接收信号；所述发射换能器与两个所述接收换能器依次连接于所述导轨；所述现场主机用于处理所述接收信号，以得到沉渣厚度。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述导轨上标有刻度；标有刻度的所述导轨用于示出两个所述接收换能器之间的距离。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述所述发射换能器与两个所述接收换能器依次通过所述带刻度导轨连接，包括：所述发射换能器与所述带刻度导轨固定连接；两个所述接收换能器与所述带刻度导轨滑动连接或固定连接。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述现场主机包括：卷轴控制器；所述现场主机通过所述卷轴控制器与所述面波信号收发装置连接，用于控制所述卷轴控制器以使得所述面波信号收发装置与待测沉渣耦合。5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述现场主机包括：震源控制器、接收器总成和中央处理器；所述震源控制器与所述发射换能器连接，用于控制所述发射换能器发射信号；所述接收器总成与两个所述接收换能器连接，用于将所述接收换能器接收的信号转换为数字信号并上传至所述中央处理器。6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述现场主机包括：计时器；所述计时器用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈健，石振明，刘鎏，彭铭，
申请(专利权)人：中国科学院武汉岩土力学研究所，
类型：发明
国别省市：