本发明专利技术公开一种古建筑木结构内部无损检测装置、检测系统及检测方法。无损检测装置包括：数据采集及分析设备，用于采集对古建筑木结构的敲击力度信息及古建筑木结构受敲击后所产生的声波信号，并基于敲击力度信息和声波信号确定古建筑木结构的内部是否含有空洞损伤；力锤，包括橡胶锤头，在橡胶锤头内置的力传感器与数据采集及分析设备相连，以将橡胶锤头的敲击力大小信息发送给数据采集及分析设备；声压传感器，用于设在古建筑木结构的表面并与数据采集及分析设备相连，以将橡胶锤头敲击古建筑木结构时接收古建筑木结构内部的声波信号，并将声波信号转换为电信号后发送给数据采集及分析设备。本发明专利技术实施例适用于对古建筑木结构内部检测的场合。结构内部检测的场合。结构内部检测的场合。
【技术实现步骤摘要】
古建筑木结构内部无损检测装置、检测系统及检测方法
[0001]本专利技术涉及一种古建筑木结构检测
，尤其涉及一种古建筑木结构内部无损检测装置、检测系统及检测方法。
技术介绍
[0002]古建筑是指具有历史意义的建国之前的民用建筑和公共建筑。在中国，很多古镇以及大部分的大城市还保留着一些古建筑。这些古建筑结构是中华民族伟大的精神和物质财富。具有重要的意义和价值。
[0003]中国古建筑主要是木结构砖石结构形制。地面部分主要由由梁、柱等起支撑作用。然而古建筑结果经过百年甚至千年的自然风化、地震作用、虫蛀、以及人为的工业振动影响如轨道交通运行、施工等影响，很多已经出现梁柱倾斜、开裂、内部腐蚀、空洞等现象。表面的病害残损很容易发现，但是内部的空洞腐朽则不易被发现，需要借助专门的仪器设备才可以检查发现，如木材应力波测试仪。
[0004]这种仪器虽然可以实现定量检测木结构内部截面缺陷的范围，但是仪器操作测试时间较长，而且测试时需要在木结构表面留下多个针孔，肉眼可辨，实质上属于一种微损检测，很多木结构表面不允许有任何针孔痕迹。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本专利技术实施方式提供一种古建筑木结构内部无损检测装置、检测系统及检测方法，便于实现对古建筑木结构内部缺陷的定性无损检测。
[0006]第一方面，本申请实施方式提供一种古建筑木结构内部无损检测装置，包括：数据采集及分析设备，用于采集对古建筑木结构的敲击力度信息及所述古建筑木结构受敲击后内部所产生的声波信号，并基于所述敲击力度信息和所述声波信号确定古建筑木结构的内部是否含有空洞损伤；力锤，包括橡胶锤头，在所述橡胶锤头内置有力传感器；所述力传感器与所述数据采集及分析设备相连，以将所述橡胶锤头敲击所述古建筑木结构时的敲击力大小信息发送给所述数据采集及分析设备；以及声压传感器，与所述数据采集及分析设备相连，用于在所述橡胶锤头敲击所述古建筑木结构时，接收所述古建筑木结构内部的声波信号，并将所述声波信号转换为电信号后发送给所述数据采集及分析设备。
[0007]根据本专利技术的一种具体实现方式，所述数据采集及分析设备包括：数据采集模块，用于采集对古建筑木结构的敲击力度信息及所述古建筑木结构受敲击后内部所产生的声波信号；数据处理模块，用于基于所述敲击力度信息和所述声波信号，对所述力锤敲击时所述古建筑木结构内部产生的声波信号进行频谱分析，得到所述声波信号的频谱进行特征提取，根据提取的特征，确定所述古建筑木结构内部是否含有空洞损伤。
[0008]根据本专利技术的一种具体实现方式，所述数据采集及分析设备包括：显示模块，用于显示力传感器和声压传感器的时域波形图和频谱图，以及内部空洞损伤的判断结果。
[0009]根据本专利技术的一种具体实现方式，所述的古建筑木结构内部无损检测装置，还包
括：摄像头，所述摄像头与所述数据采集模块相连，用于对所述古建筑木结构在古建筑中的位置、方位、力锤的敲击位置、以及声压传感器的设置位置进行摄像或拍照。
[0010]根据本专利技术的一种具体实现方式，所述的古建筑木结构内部无损检测装置，还包括：激光测距仪，所述激光测距仪与所述数据采集模块相连，用于对所述古建筑木结构的高度或长度、力锤的敲击位置距离参照物的距离，进行测量。
[0011]第二方面，本申请实施方式提供一种古建筑木结构内部无损检测系统，包括：古建筑木结构，其包括立柱和横梁；无损检测装置，所述无损检测装置为前述任一实施方式所述的古建筑木结构内部无损检测装置；所述古建筑木结构内部无损检测装置的声压传感器，贴设在所述古建筑木结构的立柱或横梁上；所述立柱或横梁上具有预定的力锤敲击位置；所述力锤敲击位置与所述声压传感器在所述古建筑木结构的立柱或横梁上的贴设位置之间具有预设距离。
[0012]第三方面，本申请实施方式提供一种古建筑木结构内部无损检测方法，包括：将声压传感器贴设在古建筑木结构的表面；在所述古建筑木结构的表面上的目标敲击位置，采用力锤敲击所述古建筑木结构；
[0013]采集对古建筑木结构的敲击力度信息及所述古建筑木结构受敲击后内部所产生的声波信号；基于所述敲击力度信息和所述声波信号，确定古建筑木结构的内部是否含有空洞损伤。
[0014]根据本专利技术的一种具体实现方式，所述采集对古建筑木结构的敲击力度信息及所述古建筑木结构受敲击后内部所产生的声波信号，包括：采集力锤对古建筑木结构的当次敲击力度信息；基于所述当次敲击力度信息，判断对所述古建筑木结构的当次敲击力度是否大于预设阈值；若对所述古建筑木结构的当次敲击力度大于预设阈值，则采集所述古建筑木结构受敲击后内部所产生的声波信号。
[0015]根据本专利技术的一种具体实现方式，所述基于所述敲击力度信息和所述声波信号，确定古建筑木结构的内部是否含有空洞损伤，包括：基于所述敲击力度信息和所述声波信号，对所述力锤敲击时所述古建筑木结构内部产生的声波信号进行频谱分析，得到所述声波信号的频谱；将该频谱进行特征提取，根据提取的特征，确定所述古建筑木结构内部是否含有空洞损伤。
[0016]根据本专利技术的一种具体实现方式，所述在所述古建筑木结构的表面上的目标敲击位置，采用力锤敲击所述古建筑木结构，包括：在所述古建筑木结构的表面上的目标敲击位置，采用力锤对所述古建筑木结构进行一次敲击，以采集对古建筑木结构的敲击力度信息及所述古建筑木结构受敲击后内部所产生的声波信号，并基于所述敲击力度信息和所述声波信号，对所述古建筑木结构的内部是否含有空洞损伤自动进行判断；然后移动到下一个目标位置进行，如此往复进行。
[0017]本专利技术古建筑木结构内部无损检测装置、检测系统及检测方法，配合力锤的敲击，通过数据采集及分析设备相连的声音传感器，采集力锤对古建筑木结构的敲击力度信息及所述古建筑木结构受敲击后内部所产生的声波信号，并基于所述敲击力度信息和所述声波信号确定古建筑木结构的内部是否含有空洞损伤，这样可实现古建筑木结构内部缺陷的定性无损检测。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本申请实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有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一些实施方式，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它的附图。
[0019]图1为本申请古建筑木结构内部无损检测装置的一种实施方式的结构示意图；
[0020]图2为本申请古建筑木结构内部无损检测装置的另一种实施方式的结构示意图；
[0021]图3为本专利技术一实施例中用力捶敲击一次内部有损伤的木结构表面测得的声音信号时域波形图和频谱图；
[0022]图4为本专利技术另一实施例中用力捶敲击一次内部无损伤的木结构表面测得的声音信号时域波形图和频谱图；
[0023]图5为本申请古建筑木结构内部无损检测方法的一种实施方式的流程示意图。
具体实施方式
[0024]下面结合附图对本申请实施方式进行详细描述。应当明确，所本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种古建筑木结构内部无损检测装置，其特征在于，包括：数据采集及分析设备，用于采集对古建筑木结构的敲击力度信息及所述古建筑木结构受敲击后内部所产生的声波信号，并基于所述敲击力度信息和所述声波信号确定古建筑木结构的内部是否含有空洞损伤；力锤，包括橡胶锤头，在所述橡胶锤头内置有力传感器；所述力传感器与所述数据采集及分析设备相连，以将所述橡胶锤头敲击所述古建筑木结构时的敲击力大小信息发送给所述数据采集及分析设备；以及声压传感器，与所述数据采集及分析设备相连，用于在所述橡胶锤头敲击所述古建筑木结构时，接收所述古建筑木结构内部的声波信号，并将所述声波信号转换为电信号后发送给所述数据采集及分析设备。2.根据权利要求1所述的古建筑木结构内部无损检测装置，其特征在于，所述数据采集及分析设备包括：数据采集模块，用于采集对古建筑木结构的敲击力度信息及所述古建筑木结构受敲击后内部所产生的声波信号；数据处理模块，用于基于所述敲击力度信息和所述声波信号，对所述力锤敲击时所述古建筑木结构内部产生的声波信号进行频谱分析，得到所述声波信号的频谱，对该频谱进行特征提取，根据提取的特征，确定所述古建筑木结构内部是否含有空洞损伤。3.根据权利要求2所述的古建筑木结构内部无损检测装置，其特征在于，所述数据采集及分析设备包括：显示模块，用于显示力传感器和声压传感器的时域波形图和频谱图，以及内部空洞损伤的判断结果。4.根据权利要求2所述的古建筑木结构内部无损检测装置，其特征在于，还包括：摄像头，所述摄像头与所述数据采集模块相连，用于对所述古建筑木结构在古建筑中的位置、方位、力锤的敲击位置、以及声压传感器的设置位置进行摄像或拍照。5.根据权利要求2所述的古建筑木结构内部无损检测装置，其特征在于，还包括：激光测距仪，所述激光测距仪与所述数据采集模块相连，用于对所述古建筑木结构的高度或长度、力锤的敲击位置距离参照物的距离，进行测量。6.一种古建筑木结构内部无损检测系统，其特征在于，包括：古建筑木结构，其包括立柱和横梁；无损检测装置，所述无损检测装置为前述权利要求1
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5任一项...
【专利技术属性】
技术研发人员：许臣，韩晓丽，王珅，梁宁博，白晓彬，郭婷，吴婧姝，张文革，
申请(专利权)人：中冶检测认证有限公司，
类型：发明
国别省市：
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