本发明专利技术揭示了一种钢管混凝土柱脱空缺陷检测装置及检测方法，所述钢管混凝土柱脱空缺陷检测装置包括轨道机构、行走机构、升降机构、敲击机构、声音接收器和控制机构；行走机构底端滑动安装在轨道机构上，行走机构用于环绕钢管混凝土柱行走；升降机构的一端安装在行走机构的上表面上，另一端连接敲击机构；敲击机构用于对钢管混凝土柱表面进行敲击；声音接收器用于接收敲击声信号数据，并与敲击机构相连；控制机构控制行走机构、升降机构、敲击机构以及声音接收器运作，并对声音接收器接收的敲击声信号数据进行判断处理。本发明专利技术能够准确且快速地检测出整根钢管混凝土柱的缺陷，以及提高工作效率。工作效率。工作效率。
【技术实现步骤摘要】
一种钢管混凝土柱脱空缺陷检测装置及检测方法
[0001]本专利技术涉及工程结构检测领域，特别是涉及一种钢管混凝土柱脱空缺陷检测装置及检测方法。
技术介绍
[0002]钢管混凝土柱是指将混凝土填入钢管内而形成的一种新型组合结构柱。现场施工中，钢管混凝土柱容易出现混凝土与钢管之间粘结不紧密和局部脱空的情况，极大影响了钢管混凝土柱的强度和承载能力，造成严重的安全隐患。需要通过检测方法先检测混凝土与钢管之间的情况，以保证钢管混凝土柱的可靠性。
[0003]通常，现有技术中通过打音法（或称敲击法、叩诊法等）检测混凝土与钢管之间的情况，打音法检测能够较直接地通过声音判别脱空缺陷，但难以做到准确且快速地检测出整根钢管混凝土柱的缺陷。并且，现有的打音法检测还主要存在以下难题：1、仅通过人耳听来判断是有存在脱空，难以定量判断脱空的范围和程度；2、在当前工程检测中，打音法的敲击和收音仍采用手动形式，难以保证各个测点每次敲击的敲击力度和收音位置的统一性，导致各个测点数据处理的可比性较差；3、通常每层钢管混凝土柱的长度较大，对于钢管混凝土柱较高的位置，人工敲击需要搭设平台，在这种情况下容易造成效率低下，检测人员工作危险性较大，且难以保证敲击质量；4、当前缺乏对声音信号的有效识别技术，未能建立缺陷范围、程度与声音时程曲线、频谱曲线的有效关联。
[0004]为此，亟需提出一种钢管混凝土柱脱空缺陷检测装置及检测方法，以有效解决上述问题。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提出一种钢管混凝土柱脱空缺陷检测装置及检测方法，能够准确且快速地检测出整根钢管混凝土柱的缺陷，以及提高工作效率。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种钢管混凝土柱脱空缺陷检测装置，包括轨道机构、行走机构、升降机构、敲击机构、声音接收器和控制机构；所述行走机构底端滑动安装在所述轨道机构上，所述行走机构用于环绕钢管混凝土柱行走；所述升降机构的一端安装在所述行走机构的上表面上，另一端连接所述敲击机构；所述敲击机构用于对钢管混凝土柱表面进行敲击；所述声音接收器用于接收敲击声信号数据，并与所述敲击机构相连；所述控制机构控制所述行走机构、升降机构、敲击机构以及声音接收器运作，并对所述声音接收器接收的敲击声信号数据进行判断处理。
[0007]进一步的，所述轨道机构包括支撑平台、内齿轮、第一轨道和第二轨道；所述内齿轮设置在所述支撑平台上，所述行走机构与所述轨道机构的连接处设有与所述内齿轮相互
咬合的齿轮；所述第一轨道和第二轨道均设置在所述支撑平台上，且均与所述行走机构滑动连接。
[0008]进一步，所述支撑平台由多个轨道平板拼接而成。
[0009]进一步的，所述行走机构包括放置平台、行走驱动电机和多个万向轮；所述行走驱动电机安装在所述放置平台上，并与所述万向轮相连；多个所述万向轮分别与所述第一轨道和第二轨道滑动连接；所述升降机构位于所述放置平台上。
[0010]进一步的，所述升降机构包括多个升降柱和升降驱动电机；多个所述升降柱的一端位于所述行走机构上，另一端与所述敲击机构相连；多个所述升降柱和所述升降驱动电机相连。
[0011]进一步的，所述升降柱包括底部框架、多个内置框架和顶部框架；所述底部框架安装在所述行走机构上表面上；多个所述内置框架滑动设置在所述底部框架和顶部框架之间；所述顶部框架连接所述敲击机构；多个所述内置框架滑动连接；多个所述内置框架和所述顶部框架均与所述升降驱动电机相连。
[0012]进一步的，所述敲击机构包括装置板、滑台、电动模组、支撑杆和敲击杆；所述装置板安装在所述升降机构的另一端；所述控制机构位于所述装置板上；所述电动模组设置在所述装置板上；所述滑台滑动设置在所述电动模组上，且所述滑台在所述电动模组上的移动方向垂直于所述升降机构上下移动的方向；所述支撑杆安装在所述滑台上；所述敲击杆通过弹簧滑动连接在所述装置板上，且一端设有圆盘；所述支撑杆远离所述滑台的一端与所述圆盘接触；所述声音接收器位于所述装置板上，且靠近所述敲击杆的另一端。
[0013]进一步的，所述控制机构包括数据输入模块、敲击控制系统模块、缺陷分析模块、显示模块和无线传输模块；所述数据输入模块用于传输和设置钢管混凝土柱的相关参数信息，且与所述敲击控制系统模块、缺陷分析模块、显示模块和无线传输模块相连；所述敲击控制系统模块用于控制所述敲击机构运作，且与所述缺陷分析模块、显示模块和无线传输模块相连；所述缺陷分析模块用于处理所述声音接收器接收的敲击声信号数据，且与所述显示模块和无线传输模块相连；所述显示模块和所述无线传输模块相连。
[0014]进一步的，所述参数信息包括钢管混凝土柱尺寸、轨道尺寸信息、钢管混凝土柱敲击点网格尺寸、敲击位置、敲击力度及收音位置信息。
[0015]此外，本专利技术还提出一种钢管混凝土柱脱空缺陷检测方法，采用如上述所述的钢管混凝土柱脱空缺陷检测装置，其特征在于，包括如下步骤：S1、根据敲击机构与钢管混凝土柱表面的间距要求，将轨道机构围绕钢管混凝土柱进行搭建；S2、输入钢管混凝土柱的相关参数信息至控制机构，由所述控制机构生成钢管混凝土柱敲击点网格尺寸图；S3、启动行走机构，所述行走机构围绕钢管混凝土柱行走；同时根据敲击需求启动升降机构，使所述敲击机构进行上下移动，根据所述钢管混凝土柱敲击点网格尺寸图对钢管混凝土柱进行全面敲击检测；S4、由声音接收器接收敲击声信号数据并将敲击声信号数据传输至所述控制机构中进行判断处理，获得钢管混凝土柱的脱空缺陷参数数据。
[0016]进一步的，所述参数信息包括钢管混凝土柱尺寸、轨道尺寸信息、钢管混凝土柱敲
击点网格尺寸、敲击位置、敲击力度及收音位置信息。
[0017]进一步的，所述控制机构包括缺陷分析模块，所述敲击声信号数据传输至所述缺陷分析模块进行判断处理，并得到所述脱空缺陷参数数据。
[0018]进一步的，在所述缺陷分析模块内建立缺陷声音信号样本库，将收集到的敲击声信号数据与所述缺陷声音信号样本库进行匹配，分析是否存在相同或相似数据；如果不存在相同或相似，则判断不是缺陷；若存在相同或相似，则判断是缺陷。
[0019]通过上述技术方案，本专利技术具有如下有益效果：通过轨道机构、行走机构、升降机构、敲击机构、声音接收器和控制机构的设置，以及行走机构底端滑动安装在轨道机构上，行走机构用于环绕钢管混凝土柱行走；升降机构的一端安装在行走机构的上表面上，另一端连接敲击机构；敲击机构用于对钢管混凝土柱表面进行敲击；声音接收器用于接收敲击声信号数据，并与敲击机构相连；控制机构控制行走机构、升降机构、敲击机构以及声音接收器运作，并对声音接收器接收的敲击声信号数据进行判断处理。能够实现对钢管混凝土柱表面的全覆盖式敲击和数据采集，有效解决常规人工敲击检测钢管混凝土柱脱空缺陷方面的效率低以及人工检测危险性大的缺点。
[0020]另外，还通过滑台向后移动，带动支撑杆顶着敲击杆一端的圆盘，使敲击杆向后移动，同时使弹簧压缩。通过控制敲击杆能够调节敲击杆本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种钢管混凝土柱脱空缺陷检测装置，其特征在于，包括轨道机构、行走机构、升降机构、敲击机构、声音接收器和控制机构；所述行走机构底端滑动安装在所述轨道机构上，所述行走机构用于环绕钢管混凝土柱行走；所述升降机构的一端安装在所述行走机构的上表面上，另一端连接所述敲击机构；所述敲击机构用于对钢管混凝土柱表面进行敲击；所述声音接收器用于接收敲击声信号数据，并与所述敲击机构相连；所述控制机构控制所述行走机构、升降机构、敲击机构以及声音接收器运作，并对所述声音接收器接收的敲击声信号数据进行判断处理。2.如权利要求1所述的钢管混凝土柱脱空缺陷检测装置，其特征在于，所述轨道机构包括支撑平台、内齿轮、第一轨道和第二轨道；所述内齿轮设置在所述支撑平台上，所述行走机构与所述轨道机构的连接处设有与所述内齿轮相互咬合的齿轮；所述第一轨道和第二轨道均设置在所述支撑平台上，且均与所述行走机构滑动连接。3.如权利要求2所述的钢管混凝土柱脱空缺陷检测装置，其特征在于，所述支撑平台由多个轨道平板拼接而成。4.如权利要求2所述的钢管混凝土柱脱空缺陷检测装置，其特征在于，所述行走机构包括放置平台、行走驱动电机和多个万向轮；所述行走驱动电机安装在所述放置平台上，并与所述万向轮相连；多个所述万向轮分别与所述第一轨道和第二轨道滑动连接；所述升降机构位于所述放置平台上。5.如权利要求1所述的钢管混凝土柱脱空缺陷检测装置，其特征在于，所述升降机构包括多个升降柱和升降驱动电机；多个所述升降柱的一端位于所述行走机构上，另一端与所述敲击机构相连；多个所述升降柱和所述升降驱动电机相连。6.如权利要求5所述的钢管混凝土柱脱空缺陷检测装置，其特征在于，所述升降柱包括底部框架、多个内置框架和顶部框架；所述底部框架安装在所述行走机构上表面上；多个所述内置框架滑动设置在所述底部框架和顶部框架之间；所述顶部框架连接所述敲击机构；多个所述内置框架滑动连接；多个所述内置框架和所述顶部框架均与所述升降驱动电机相连。7.如权利要求1所述的钢管混凝土柱脱空缺陷检测装置，其特征在于，所述敲击机构包括装置板、滑台、电动模组、支撑杆和敲击杆；所述装置板安装在所述升降机构的另一端；所述控制机构位于所述装置板上；所述电动模组设置在所述装置板上；所述滑台滑动设置在所述电动模组上，且所述滑台在所述电动模组上的移动方向垂直于所述升降机构上下移动的方...
【专利技术属性】
技术研发人员：周治国，孙晓立，杜永潇，杨军，袁晓华，
申请(专利权)人：广州市市政工程试验检测有限公司，
类型：发明
国别省市：
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