一種橋梁橋墩裂紋無損傷檢測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種橋梁橋墩裂紋無損傷檢測裝置，屬于無損傷檢測技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著經(jīng)濟的發(fā)展和交通運輸需求的增長，許多跨江、跨海大橋紛紛建成，而有些橋 梁，如長江大橋已經(jīng)使用多年。橋梁在使用過程中，不斷受雨水、風(fēng)沙等外界環(huán)境的侵蝕，以 及車輛荷載的影響；隨著使用年限的增長，橋梁出現(xiàn)了不同程度的損傷，其中當(dāng)有裂縫出現(xiàn) 后，橋梁的使用壽命會隨裂縫的擴展而縮減，使橋梁的安全系數(shù)降低，甚至造成事故。因此， 橋梁的結(jié)構(gòu)健康安全監(jiān)控就顯得尤為重要。
[0003] 申請?zhí)枮?01110232014. 2,申請日為2011年8月15日的發(fā)明公開了一種橋梁結(jié) 構(gòu)裂紋缺陷的圖像采集與分析系統(tǒng)，包括裂紋圖像采集子系統(tǒng)、裂紋分析與數(shù)據(jù)庫管理子 系統(tǒng)及供電與支撐子系統(tǒng)三部分組成，其中圖像采集子系統(tǒng)主要由裂紋成像設(shè)備（1)、距離 傳感器（2)、角度傳感器（3)及數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備（4)組成；裂紋分析與數(shù)據(jù)庫管理子系統(tǒng)由便 攜式計算機（5)及自主研發(fā)的一套圖像處理及數(shù)據(jù)庫管理軟件組成；供電與支撐子系統(tǒng)由 高能蓄電池（6)、支撐平臺（7)組成。該發(fā)明具有高效、快速、便捷的特點，廣泛應(yīng)用于橋梁 檢測領(lǐng)域。
[0004] 申請?zhí)枮?01310576306. 7，申請日為2013年11月18日的發(fā)明專利申請公開 了一種橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)，屬于橋梁監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域。該發(fā)明提供一種低成本、便捷性 好的橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)。該發(fā)明包括電源管理電源、數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理單元、數(shù) 據(jù)傳輸單元，其結(jié)構(gòu)要點電源管理電源分別與數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)傳輸單元 相連，數(shù)據(jù)采集單元包括壓力傳感器和加速度傳感器，數(shù)據(jù)處理單元包括AM29F032E芯片、 RAMCY62512芯片、MSF43CF14S芯片；數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)傳輸單元依次相 連。
[0005] 申請?zhí)枮?01410145554. 0，申請日為2014年4月11日的發(fā)明專利申請公開了 一種橋梁實時監(jiān)測系統(tǒng)，包括核心控制處理模塊（7)和與核心控制處理模塊（7)聯(lián)接的環(huán) 境檢測傳感器單元（2)、流量檢測傳感器單元（3)、結(jié)構(gòu)檢測傳感器單元（4)、抓拍像機（6)、 GPS授時單元（1)和無線數(shù)據(jù)傳輸單元（5);該發(fā)明將GPS的時間信號引入測量結(jié)果，并為 傳感器和像機的輸出數(shù)據(jù)增加了時間標(biāo)示碼，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的精確同步，為后續(xù)數(shù)據(jù)處理和 分析提供了同步基準(zhǔn)。同時根據(jù)對結(jié)構(gòu)檢測傳感器數(shù)據(jù)的分析和閾值判斷，確定目標(biāo)物體 是否為動態(tài)變形，并根據(jù)信號閾值觸發(fā)抓拍像機工作，實現(xiàn)了對動態(tài)形變的完整監(jiān)測，確保 了對橋梁全面合理的監(jiān)測，并具有節(jié)省數(shù)據(jù)資源，減小無線數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)存儲備份的壓 力的效果。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)對橋梁的健康監(jiān)控大多采取圖像采集的方法，而橋梁的橋墩如跨海、跨 江大橋的橋墩多浸泡在水中，安裝圖像采集設(shè)備多為不便，且成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種橋梁橋墩裂紋無損傷檢測裝置，采用超聲 檢測技術(shù)，實時檢測橋墩是否出現(xiàn)裂紋以及裂紋的開裂程度，實時預(yù)警以便及時采取防護 措施，避免出現(xiàn)橋梁坍塌事故。
[0008] 本發(fā)明為解決其技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案： 一種橋梁橋墩裂紋無損傷檢測裝置，包括設(shè)置在每個橋墩處的檢測節(jié)點、遠程監(jiān)控中 心和通信模塊，其中遠程監(jiān)控中心與檢測節(jié)點通過通信模塊進行信息傳輸，所述的檢測節(jié) 點處設(shè)置有壓電傳感器、信號發(fā)生器、低頻激振器、高頻激振器和信號采集系統(tǒng)，所述信號 發(fā)生器接收到遠程監(jiān)控中心的指令后發(fā)出激勵信號，并分別通過低頻激振器和高頻激振器 同時輸出兩路不同頻率的簡諧激勵信號，所述的壓電傳感器固定在橋墩上并接收到橋墩的 振動信號，所述的信號采集系統(tǒng)接收到壓電傳感器采集的振動信號，并對信號進行分析處 理，判斷該橋墩處是否有裂紋及裂紋的損傷程度，同時將判斷結(jié)果傳送給遠程監(jiān)控中心。
[0009] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述的信號采集系統(tǒng)包括信號采集單元、信號 放大單元和信號處理單元。
[0010] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述的信號放大單元采用前置放大器。
[0011] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述的通信模塊為GSM通信模塊或3G通信模 塊。
[0012] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述的壓電傳感器為AD200TT。
[0013] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述的遠程監(jiān)控中心包括橋墩預(yù)警保護單元。
[0014] 本發(fā)明所述的一種橋梁橋墩裂紋無損傷檢測裝置，采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù) 相比，具有以下技術(shù)效果： (1)本裝置在每個橋墩處設(shè)置檢測節(jié)點，實時檢測橋墩是否出現(xiàn)裂紋以及裂紋的開裂 程度，實現(xiàn)對橋梁的結(jié)構(gòu)健康安全監(jiān)測。
[0015] (2)本發(fā)明采用超聲檢測技術(shù)，實現(xiàn)對橋梁結(jié)構(gòu)健康的無損傷檢測。
[0016] (3)本發(fā)明利用裂紋結(jié)構(gòu)在多頻激勵下的非線性調(diào)制效應(yīng)來進行缺陷檢測，可以 顯著提高超聲檢測的靈敏度，克服了常規(guī)線性超聲方法對微小裂紋及閉合裂紋不敏感的不 足。
【具體實施方式】
[0017] 下面結(jié)合對本發(fā)明創(chuàng)造做進一步詳細說明。
[0018] -種橋梁橋墩裂紋無損傷檢測裝置，包括設(shè)置在每個橋墩處的檢測節(jié)點、遠程監(jiān) 控中心和通信模塊，其中遠程監(jiān)控中心與檢測節(jié)點通過通信模塊進行信息傳輸，所述的檢 測節(jié)點處設(shè)置有壓電傳感器、信號發(fā)生器、低頻激振器、高頻激振器和信號采集系統(tǒng)，所述 信號發(fā)生器接收到遠程監(jiān)控中心的指令后發(fā)出激勵信號，并分別通過低頻激振器和高頻激 振器同時輸出兩路不同頻率的簡諧激勵信號，所述的壓電傳感器固定在橋墩上并接收到橋 墩的振動信號，所述的信號采集系統(tǒng)接收到壓電傳感器采集的振動信號，并對信號進行分 析處理，判斷該橋墩處是否有裂紋及裂紋的損傷程度，同時將判斷結(jié)果傳送給遠程監(jiān)控中 心。
[0019] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述的信號采集系統(tǒng)包括信號采集單元、信號 放大單元和信號處理單元。
[0020] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述的信號放大單元采用前置放大器。
[0021] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述的通信模塊為GSM通信模塊或3G通信模 塊。
[0022] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述的壓電傳感器為AD200TT。
[0023] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述的遠程監(jiān)控中心包括橋墩預(yù)警保護單元。
[0024] 本