[发明专利]一种基于小波提取的管道注浆质量应力波检测信号处理方法

权利要求书

1.一种基于小波提取的管道注浆质量应力波检测信号处理方法，包括如下步骤：

（1）基于砼体、砼体中管道和管道中注浆体各自的材料属性，根据管道注浆质量的多少，建立不同的管道注浆质量有限元模型；

（2）激发应力波并获取应力波检测信号：对任一管道注浆质量有限元模型，在砼体外壁对应管道中心位置处施加脉冲载荷，激发应力波，在砼体表面获取回波的时域信号，即应力波检测信号；

（3）对步骤（2）获取的应力波检测信号进行带通滤波处理；

（4）采用小波变换法提取带通滤波后应力波检测信号中的八阶细节信号D8；

（5）对八阶细节信号D8进行细化处理，然后利用快速傅里叶变换将所有细化处理后的八阶细节信号D8转换为频域信号；

（6）改变管道注浆质量，重复步骤（2）～（5）；

（7）将不同管道注浆质量所对应的频域信号，进行图像堆积显示。

2.根据权利要求1所述的一种基于小波提取的管道注浆质量应力波检测信号处理方法，其特征在于，步骤（1）中，所述管道注浆质量有限元模型中包括砼体、砼体中管道和管道中注浆体各自的材料参数以及表征管道注浆质量的管道注浆密实度C，所述砼体、砼体中管道和管道中注浆体各自的材料参数包括砼体、管道和注浆体各自的弹性模量E、密度ρ和泊松比υ；管道注浆密实度C的表达式为

C=HD×100%]]>①；

式①中，D为管道的直径，H为注浆体的厚度。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于小波提取的管道注浆质量应力波检测信号处理方法，其特征在于，步骤（2）中，在砼体外壁所施加的脉冲载荷为接触时间为50us，幅值为100N的半正弦力；在脉冲载荷施加位置上方5cm处获取应力波检测信号。

4.根据权利要求3所述的一种基于小波提取的管道注浆质量应力波检测信号处理方法，其特征在于，步骤（2）中，获取应力波检测信号时，采样间隔为1us，采样时间为2ms。

5.根据权利要求1所述的一种基于小波提取的管道注浆质量应力波检测信号处理方法，其特征在于，步骤（3）中，进行带通滤波处理时，通频带的低频段的截止频率小于频率f，高频段的截止频率大于频率f；其中，频率f表达式为：

f=V2T]]>②；

式②中，T为砼体的厚度，V为砼体的纵波波速。

6.根据权利要求1所述的一种基于小波提取的管道注浆质量应力波检测信号处理方法，其特征在于，步骤（4）中，小波变换法采用小波DB06。

7.根据权利要求1所述的一种基于小波提取的管道注浆质量应力波检测信号处理方法，其特征在于，步骤（5）中，细化处理的方法是在八阶细节信号D8的末端，使信号的时间长度加长3-8倍，并使加长的时间所对应的振动位移幅值为零。

8.根据权利要求7所述的一种基于小波提取的管道注浆质量应力波检测信号处理方法，其特征在于，在八阶细节信号D8的末端，使信号的时间长度加长5倍。

9.根据权利要求7或8所述的一种基于小波提取的管道注浆质量应力波检测信号处理方法，其特征在于，步骤（7）中，图像堆积的方法为：将不同注浆质量所对应的频率信号进行Y方向排列，X方向为频率值，用颜色的深浅表示频率值的幅值。