【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于工程检测，具体涉及一种基于相控阵超声技术的灌浆缺陷检测方法。
技术介绍
1、在实际施工过程中，受到管理水平、施工技术、施工人员素质等因素的影响，还是会有不少的建筑工程中发生质量问题，尤其表现在灌浆料缺陷问题上，例如掉角、孔洞、露筋、麻面、蜂窝等，直接影响建筑结构的安全可靠性。
2、特别对于装配式建筑，构件之间的连接问题成为制约其发展的关键因素之一。装配式混凝土结构的连接技术是保证结构整体受力的关键环节，它要求构件与构件、构件与后浇混凝土之间的连接具备与现浇混凝土相当的性能，以满足设计要求。目前，钢筋套筒灌浆连接是装配式混凝土结构中常用的受力钢筋连接方式，其灌浆质量的好坏直接影响到混凝土结构的质量和性能。然而，目前国内装配式混凝土结构仍处于起步阶段，现场灌浆施工缺乏有效的控制措施，同时也缺乏对套筒灌浆质量的可靠检测手段。因此，如何对套筒内灌浆质量进行无损检测，并加强施工质量管控，对于确保装配式混凝土结构的安全性和耐久性具有重要意义。
3、传统的灌浆缺陷的检测方法，在进行灌浆工作后对已凝结的混凝土结构进行直接的检测，却不能改变灌浆工作失败的事实。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提出了一种基于相控阵超声技术的灌浆缺陷检测方法，用以通过对比灌浆前后缺陷位置的声速变化状况，来实现对混凝土缺陷位置是否存在灌浆缺陷的判断工作。
2、为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、本专利技术所提供的一种基于相控阵超声
4、步骤s1、通过相控阵超声设备对混凝土结构进行检测，得到第一类超声检测图像；
5、步骤s2、对第一类超声检测图像进行分析，划分出声速异常区域作为缺陷区域，并确定缺陷区域的第一声速；
6、步骤s3、在对缺陷区域进行灌浆工作后对混凝土结构进行第二次检测得到第二类超声检测图像，并对第二类超声检测图像进行分析确定其中对应缺陷区域的第二声速；
7、步骤s4、利用第一声速以及第二声速进行对比判断，确定缺陷区域是否存在灌浆缺陷。
8、优选的，步骤s2包括：
9、基于预设的测量深度对第一超声检测图像进行固定测量深度的裁剪处理；
10、对裁剪处理后的第一类超声检测图像进行分解，确定超声检测图像中每个位置所对应测得的声速值并生成按位置分布的二维声速集；
11、对二维声速集按照预设的腐蚀规则进行腐蚀处理，并将被腐蚀的声速值在二维声速集中所对应的位置赋值为零，其中，腐蚀规则为预设的声速值区间；
12、对于腐蚀处理后的二维声速集中任意一个位置，建立该位置与相邻8个相邻位置中对应非零声速值的相邻位置之间的线连接关系；
13、遍历二维声速集中所有位置，并根据每个位置各自建立的线连接关系根据线闭合情况划分连通域；
14、将连通域所对应的区域范围作为缺陷区域，并确定缺陷区域内所有位置所对应声速值的均值作为第一声速。
15、优选的，步骤s3包括：
16、在对缺陷区域进行灌浆工作后对混凝土结构进行第二次检测得到第二类超声检测图像；
17、将第二类超声检测图像与第一类超声检测图像进行滑动匹配，确定匹配度最大时第二类超声检测图像与第一类超声检测图像中相同特征点之间的位置对应关系；
18、基于第一类超声检测图像中所对应的缺陷区域对第二类超声检测图像中相同位置的区域进行提取，并确认所提取的区域中各个位置的声速值；
19、以提取的域中各个位置的声速值的均值作为第二声速。
20、优选的，步骤s4包括：
21、确定第一声速与第二声速之间的声速差值；
22、当声速差值小于预设的差值阈值时确定缺陷区域不存在灌浆缺陷，当声速差值大于等于预设的差值阈值时确定缺陷区域存在灌浆缺陷，其中，差值阈值通过以下方式得到：
23、预先通过相控阵超声设备对已配置完毕的灌浆材料进行检测，得到第三类超声检测图像；
24、对第三类超声图像中灌浆材料所对应的区域进行确定，并确定该区域的声速值均值作为差值阈值。
25、优选的，还包括基于第一类超声检测图像所对应的缺陷区域对混凝土结构内部缺陷进行三维建模，并计算所需要灌浆材料的体积，步骤如下：
26、获取相控阵超声设备对混凝土结构进行预定方向移动并测量时所采集的多个第一类超声检测图像，根据移动距离的远近对第一类超声检测图像进行排序得到第一序列；
27、对第一序列进行预处理得到多个第二序列；
28、将任意一个第二序列所对应的多个第一类超声检测图像进行顺序叠加，得到由多个图层等间距排列的第一模型；
29、提取第一模型中每一个图层所对应第一类超声检测图像缺陷区域的边缘轮廓，得到由多个边缘轮廓层层叠加的第二模型；
30、对第二模型进行插值以及平滑处理，得到缺陷区域的三维模型；
31、对缺陷区域的三维模型中闭合区域的体积进行计算，确定所需要灌浆材料的体积。
32、优选的，对第一序列进行预处理得到多个第二序列包括：
33、检测第一序列中任意一张第一类超声检测图像是否存在缺陷区域，若不存在缺陷区域则将该第一类超声检测图像所对应的序列位置进行标记，对第一序列中的第一类超声检测图像进行遍历检测后得到第三序列；
34、当第三序列中存在连续预设的第一数量个序列位置均被标记时，将该第三序列从该连续的第一数量个序列的中间位置进行截断，得到多个第四序列；
35、确定第四序列最远两端未被标记的序列位置作为第一末端位置，将第一末端位置中间所有序列位置上的标记进行清除得到第五序列；
36、将第五序列中所有存在标记的序列位置以及其对应的第一类超声检测图像进行删除，得到第二序列。
37、优选的，对第二模型进行插值以及平滑处理，得到缺陷区域的三维模型包括：
38、对于第二模型在垂直于单个边缘轮廓层方向上做以第二模型边缘轮廓层位置数据为离散数据的线性插值处理后得到第三模型，在进行线性插值处理的过程当中，基于第一类超声检测图像的采集频率确定插值次数；
39、对于第三模型，从原有的边缘轮廓层提取边缘轮廓各位置点的位置参数；
40、采用de boor-cox递推公式定义b样条基函数，并在b样条基函数基础上增加权重得到nurbs；
41、采用nurbs样条进行体参数化模型的构建，其中，对于曲线上的u方向次数为p的nurbs样条曲线的表达式为：
42、
43、其中，表示u方向第i个次数为p的基函数，表示nurbs曲线的控制点，表示为曲线控制点的权重；
44、在此基础之上，对于所需要构建的三维模型在u方向次数为p、v方向次数为q和w方向次数为r的体参数化模型表达式为：
45、
46、其中，表示u方本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于相控阵超声技术的灌浆缺陷检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于相控阵超声技术的灌浆缺陷检测方法，其特征在于，所述步骤S2包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于相控阵超声技术的灌浆缺陷检测方法，其特征在于，所述步骤S3包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于相控阵超声技术的灌浆缺陷检测方法，其特征在于，所述步骤S4包括：
5.根据权利要求1所述的一种基于相控阵超声技术的灌浆缺陷检测方法，其特征在于，还包括基于第一类超声检测图像所对应的缺陷区域对混凝土结构内部缺陷进行三维建模，并计算所需要灌浆材料的体积，步骤如下：
6.根据权利要求5所述的一种基于相控阵超声技术的灌浆缺陷检测方法，其特征在于，所述对第一序列进行预处理得到多个第二序列包括：
7.根据权利要求5所述的一种基于相控阵超声技术的灌浆缺陷检测方法，其特征在于，所述对第二模型进行插值以及平滑处理，得到缺陷区域的三维模型包括：
【技术特征摘要】
1.一种基于相控阵超声技术的灌浆缺陷检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于相控阵超声技术的灌浆缺陷检测方法，其特征在于，所述步骤s2包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于相控阵超声技术的灌浆缺陷检测方法，其特征在于，所述步骤s3包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于相控阵超声技术的灌浆缺陷检测方法，其特征在于，所述步骤s4包括：
5.根据权利要求1所述的一种基于相控阵超...
【专利技术属性】
技术研发人员：华建民，谢卓霖，魏立龙，陈林，李想，黄乐鹏，许叶萌，刘向华，胡映，王睿翊，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：
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