[发明专利]多功能混凝土结构透视仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种多功能混凝土结构透视仪，具体涉及一种透视混凝土内部埋置物体分布情况的检测仪器。

背景技术

混凝土结构内部埋置物分布情况透视功能是当前土木工程检测迫切需要的重要技术指标，了解混凝土内部埋置物分布情况对于了解混凝土结构质量、调查混凝土耐久性等有着重要意义。目前常用的无损检测方法主要有超声法、超声回弹综合法、雷达法、红外成像法，这些方法都是采用回波判断无法实现对混凝土结构的直接透视观察，虽然给工程检测带来了许多方便，但判断误差一般较大，给工程实际应用带来了许多困扰，所以解决上述问题显得尤为迫切。本发明将X射线发射管和接收管设计在同一个防辐射机箱内部，采用最大管电压450kV的X射线管，该射线管优点是能发射高品质组合式高频高压X射线，采用无高压电缆设计，减少了损耗，射线品质优，图像更清晰，大大减小了设备的体积，便于携带和工程检测应用；极大降低了现场使用的复杂性和操作时间，能够满足该设备所需的最大射线能量；可在混凝土内部透视定位深度不超过50cm的各类金属埋置物：如钢筋直径大小、钢绞线、无缝钢管、铝合金管、钢筋网、钢板、H型钢板；可在混凝土内部透视定位深度不超过50cm的各类非金属埋置物：如木质物体、塑料水管、电线、FRP筋；可用于基础设施安全钻孔，回避钻孔时钻头触到电线或钢筋，有效防止破坏混凝土内部的重要物体。可全面快速高效评估混凝土内部钢筋、钢筋网、电缆、波纹管、塑料管道的直径、大小、管道厚度、深度、质量；确定混凝土内部的夹层厚度、裂缝宽度、空洞位置、范围、程度。该设备为实现快速观察混凝土结构内部埋置物分布及种类、大小、形貌、数量、位置提供了一种高效、低成本的途径，必然在工程检测领域具有广泛的应用前景。

经过现有技术的检索发现，中国专利(申请)号2014100875484、200810024647.2、200810039180.9、2012101136599、2012103781278、90103530.0六种发明型专利，第一种用于测量钢筋位置、保护层厚度、直径测定，无法实现对混凝土结构的透视检测，第二、三两种发明皆属于土木工程技术领域的预埋式钢筋锈蚀监测装置，前者可以粗略地估测钢筋的锈蚀状态，后者仅可较为准确检测钢筋锈蚀程度，第四、五两种也仅仅是实现了混凝土中钢筋锈蚀的定量检测，第六种用于医疗透视诊断、工业探伤、安全检查，同样无法实现对混凝土结构的直接透视检测，上述六种发明都是对钢筋混凝土的某一技术参数检测，都没实现对混凝土内部结构的透视观察分析。

发明内容

本发明提出一种多功能混凝土结构透视仪，该设备将组合式高频高压X射线发生器和X射线接收器设计在同一个铅玻璃制作的箱体内，采用高品质组合式高频高压X射线发射管向待测混凝土内部发射一束经过准直器的扇形X射线，X射线被混凝土及其内部待测目标物体反射吸收，最后轰击安装在主机内的多能量本征半导体探测器，探测器把X射线转变为信号，这些很弱的信号被调制、滤波，进行信号采集，经数字信号处理、图像信号处理并放大调制，最后成像增强、复原处理并在显示模块显示。

如附图1所示，多功能混凝土结构透视仪，该设备由1、X射线收发模块，2、X射线能级选择模块，3、测量深度选择模块，4、X射线调制放大电路模块，5、X射线接收滤波电路模块，6、信号采集存储电路模块，7、信号处理模块，8、图像信号调制增强复原模块，9、图像信号放大调制模块，10、供电模块，11、人机界面操作模块，12、主机机箱，13、前进把手，14、前进滑轮组成。模块1采用高品质组合式高频高压X射线发射管，并将X射线发射管和接收设计在同一个箱体内，极大降低了多功能混凝土结构透视仪收发系统的尺寸，便于在工程现场使用和携带；模块2、模块3可以根据测量预估值设置测量深度和X射线能级；模块4实现X射线调制放大增强其能量；模块5实现低频信号调制到高频信号的变换和滤波功能；模块6为信号采集存储电路模块，实现前端信号存储；模块7为信号处理模块，实现信号采集，将发送来的信号通过信号处理变换和成像；模块8为图像信号调制增强复原模块，实现待测目标成像复原；模块9图像信号放大调制模块，实现待测目标外观复原后的清晰成像，通过模块11进行显示。

上述模块1X射线收发模块为该设备的主要发明内容之一，通过主机内X射线发生器对待测混凝土内部发射一束高品质组合式高频高压X射线，经过准直器的扇形X射线穿过待测混凝土，X射线被混凝土及其内部待测目标物体反射吸收，最后轰击安装在主机内的多能量本征半导体探测器，探测器把X射线转变为信号。

上述模块2X射线能级选择模块，采用高增益、高分辨率的MCP-X射线增强器的旋转开关来选择所需能级高低。