[发明专利]一种基于冲击回波声频检测的单传感器拾音装置

说明书

本发明公开了一种基于冲击回波声频检测的单传感器拾音装置，包括用于拾取振动信号的拾音器，还包括用于安装拾音器的安装架，安装架包括架体、作为架体底脚的多根支腿、设置于架体上的安装座，拾音器安装于安装座上，拾音器的振动信号拾取端朝下；还包括呈桶状的橡胶套，拾音器由橡胶套的开口端嵌入橡胶套中，且拾音器的振动信号拾取端与橡胶套的桶底呈正对关系，振动信号拾取端与桶底两者之间还具有作为两者之间间隙的空气腔；各支腿的底部均固定有橡胶垫，且各橡胶垫与橡胶套的相对位置满足以下关系：橡胶套、各橡胶垫均能同时与被测物表面接触。本拾音装置的结构设计可有效提高信号采集质量，从而达到提高检测精度的目的。

技术领域

本发明涉及土木、建筑、道桥、水利工程质量安全检测技术领域，特别是涉及一种基于冲击回波声频检测的单传感器拾音装置。

背景技术

无损检测技术是第二次世界大战后迅速发展起来的一门新兴的工程科学，其定义就是在不破坏待测物质原来的状态、化学性质等前提下，利用物质中因有缺陷或组织结构上的差异存在而会使其某些物理性质的物理量发生变化的现象，以不使被检查物使用性能和形态受到损伤为前提，通过一定的检测手段来测试、显示和评估这些变化，从而了解和评价材料、产品、设备构件等被测物的性质、状态或内部结构等所采用的检查方法。

在各类土木工程中，无损检测技术的应用是十分广泛的。无论是公路、铁路的路基填筑、路面铺装，还是桥梁、隧道以及其它重要结构物的施工和维护，处处可以看到无损检测技术的身影。表1列出了常见的无损检测技术。

其中，采用冲击弹性波、超声波是重要的无损检测方法之一。然而，现有的冲击弹性波、超声波检测均采用的接触式测量，需要在被测物体上安装加速度传感器，利用加速度传感器的电荷输出信号实现振动信号的相关测量。如果测量质量较小物体的振动，附加的加速度传感器的质量往往会影响被测物体的振动，从而产生测量误差。同时，由于传感器系统本身的共振特性，以及接触状态的不良，都有可能导致测试信号的误差。另一方面，由于传感器的固定，需要在静止条件下实施，因此无法应用在连续测试中，进而严重地影响测试效率。

而采用非接触式测试，不仅可以避免传感器与被测表面接触状态的影响，而且可以采用连续移动式的检测，从而大幅提高测试效率。现有技术中，基于激光测振的非接触式测试由于需要带入速度，受移动速度影响大，因此只能做匀速检测并且实现成本高。

表1各种检测方法的领域和特征

进一步优化基于冲击回波声频检测的装置的结构设计，以进一步提高所得结果的精度，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

针对上述提出的进一步优化基于冲击回波声频检测的装置的结构设计，以进一步提高所得结果的精度，是本领域技术人员亟待解决的技术问题的问题，本发明提供了一种基于冲击回波声频检测的单传感器拾音装置，本拾音装置的结构设计可有效提高信号采集质量，从而达到提高检测精度的目的。

本方案的技术手段如下，一种基于冲击回波声频检测的单传感器拾音装置，包括用于拾取振动信号的拾音器，还包括用于安装拾音器的安装架，所述安装架包括架体、作为架体底脚的多根支腿、设置于架体上的安装座，所述拾音器安装于安装座上，拾音器的振动信号拾取端朝下；

还包括呈桶状的橡胶套，所述拾音器由橡胶套的开口端嵌入橡胶套中，且拾音器的振动信号拾取端与橡胶套的桶底呈正对关系，所述振动信号拾取端与所述桶底两者之间还具有作为两者之间间隙的空气腔；

各支腿的底部均固定有橡胶垫，且各橡胶垫与橡胶套的相对位置满足以下关系：橡胶套、各橡胶垫均能同时与被测物表面接触。

本方案中，设置的安装架用于约束拾音器，即拾音器在使用之前，须完成在安装座上的连接，而后，拾音器与安装座形成拾音装置整体。