[发明专利]一种基于磁引力策动音叉共振的钢结构检测装置及方法

说明书

本技术方案提供了一种基于磁引力策动音叉共振的钢结构检测装置，叉指电磁铁包括音叉及同向缠绕在音叉一端叉指上的线圈，音叉由铁磁性物质制成，叉指电磁铁设置在距离钢结构的被测表面预设距离处，被测表面朝向叉指电磁铁，被测表面为钢结构的外包结构的表面；激励信号源的正极与负极分别与线圈的两端连接，激励信号源能够发出与音叉的共振频率相同频率的交流电；信号接收装置与叉指电磁铁相对固定设置，信号接收装置能够接收叉指电磁铁发出的声波信号；信号分析装置与信号接收装置连接，信号分析装置用于基于声波信号生成钢结构缺陷信息。可在不损伤钢结构本身及钢结构的外包结构的情况下，检测钢结构的外包结构内的钢结构表面的缺陷。

技术领域

本发明涉及无损检测技术领域，具体地说，涉及一种基于磁引力策动音叉共振的钢结构检测装置及方法。

背景技术

随着经济发展和生产工艺、焊接和栓接技术、施工方法的进步，型钢、钢筋、拉索、钢桥面板、钢筋混凝土结构、钢管混凝土结构等钢结构，被广泛应用在桥梁、房屋等土木工程领域。

钢结构质量的好坏影响着结构的使用功能和耐久性，甚至关系到整个结构的安全。由于材料自身缺陷、施工质量、环境侵蚀等因素，常常会凿除内、外部钢结构的裂纹、折叠、凹坑、麻坑等缺陷，使钢结构截面损失，从而影响结构的自身承载力，无法保证建筑工程的安全。然而，由于钢结构的表面通常都有一层外包结构，使肉眼无法直接观察到钢结构表面的缺陷。

因此，如何钢结构的外包结构内的钢结构表面的缺陷成为了本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种基于磁引力策动音叉共振的钢结构检测装置，可在不损伤钢结构本身及钢结构的外包结构的情况下，检测钢结构的外包结构内的钢结构表面的缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种基于磁引力策动音叉共振的钢结构检测装置，包括叉指电磁铁、激励信号源、信号接收装置及信号分析装置，其中：

所述叉指电磁铁包括音叉及同向缠绕在所述音叉一端叉指上的线圈，所述音叉由铁磁性物质制成，所述叉指电磁铁设置在距离所述钢结构的被测表面预设距离处，所述被测表面朝向所述叉指电磁铁，所述被测表面为所述钢结构的外包结构的表面；

所述激励信号源的正极与负极分别与所述线圈的两端连接，所述激励信号源能够发出与所述音叉的共振频率相同频率的交流电；

所述信号接收装置与所述叉指电磁铁相对固定设置，所述信号接收装置能够接收所述叉指电磁铁发出的声波信号；

所述信号分析装置与所述信号接收装置连接，所述信号分析装置用于基于所述声波信号生成钢结构缺陷信息。

优选地，还包括滑轨，所述滑轨沿所述被测表面设置，所述叉指电磁铁安装在所述滑轨上，所述叉指电磁铁能够沿所述滑轨滑动，所述叉指电磁铁在所述滑轨上滑动时与所述被测表面的距离保持所述预设距离。

优选地，还包括驱动装置，所述驱动装置用于控制所述叉指电磁铁在所述滑轨上滑动。

一种基于磁引力策动音叉共振的钢结构检测方法，采用上述的基于磁引力策动音叉共振的钢结构检测装置实施检测，包括如下步骤：

开启所述激励信号源，使所述激励信号源发出与所述音叉的共振频率相同频率的交流电；

沿所述被测表面移动所述叉指电磁铁，移动过程中所述叉指电磁铁与所述被测表面间的距离保持所述预设距离；

所述信号接收装置在所述叉指电磁铁移动的过程中接收所述叉指电磁铁发出的声波信号；

所述信号分析装置基于所述声波信号生成所述钢结构缺陷信息。