[发明专利]一种土石混合料频率响应特征快速检测设备以及方法

说明书

一种土石混合料频率响应特征快速检测设备以及方法，包括可移动的拖车部分、可组合施加的多块砝码、砝码吊装部分、激振重锤以及数据采集系统五部分。该装置将土石混合料频率响应所需要的竖向荷载、冲击重锤和数据检测装置进行了整合设计，整套装置能够在土石坝施工现场的多个测点之间快速移动，大大增加了检测效率。

技术领域

本发明涉及水利工程技术领域，具体涉及一种土石混合料频率响应特征快速检测设备。

背景技术

在土石坝施工过程中，筑坝材料的密度参数检测对土石坝的施工质量极为重要。随着目前土石坝工程的发展，越来越多的土石坝工程中开始使用土石混合料作为筑坝材料，不同于级配良好的堆石料，土石混合料的不均匀性强，需要大量的密度测点来检验土石混合料的施工质量。近年来，许多针对土石混合料的无损检测方法不断出现，材料的频率响应特征是多数无损检测方法的基础。

目前，在瑞雷波法、面波法和附加质量法的实施过程中，多采用人工搬运砝码来施加荷载，检测所需耗费的人力较高，不同测点之间转移较慢，大大影响了土石混合料的检测效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种土石混合料频率响应特征快速检测设备以及方法，以在现场提供较为高效的土石混合料响应频率参数。

本发明的技术方案是：

本发明提供一种土石混合料频率响应特征快速检测设备，所述装置包括可移动的拖车部分、砝码、砝码吊装部分、激振重锤以及数据采集系统，其中；

所述的可移动的拖车部分包括底盘和砝码支架，底盘的上设有尺寸略大于砝码的圆孔，该圆孔供砝码上下通过进行荷载施加，圆孔上安装可拆卸的砝码支架，该砝码支架介于底盘和砝码之间；

所述的砝码为多个，依次堆叠，各砝码的侧面均设有固定孔；

所述的砝码吊装部分包括吊装梁和电动葫芦，所述底盘的一侧装有立柱，吊装梁的一端与立柱的顶部连接，另一端安装电动葫芦，该电动葫芦的中心与砝码中心处于同一铅垂线位置，前述电动葫芦连接有与砝码侧面固定孔数量一致的吊装钢索，前述吊装钢索的端部设有与前述固定孔尺寸相匹配的插销；

所述的激振重锤放置于底盘上；

所述的数据采集系统包括加速度传感器、压电信号采集仪和便携电脑，所述的压电信号采集仪和便携电脑设置于立柱上，前述加速度传感器用于检测砝码的振动信号，其检测信号输出端与压电信号采集仪的检测信号输入端相连，压电信号采集仪的电信号输出端与便携电脑的信号输入端相连。

进一步地，在底盘上圆孔的外周设置若干个砝码限位栏杆。

进一步地，所述的砝码为圆盘状，砝码限位栏杆对称地设置在砝码的外侧。

进一步地，所述的激振重锤为固定质量20kg的金属重锤，其形状为圆柱体，顶部附带有T形把手供拾取和放置。

进一步地，所述的砝码的中心位置上表面设有台阶状凸起，下表面设有与相邻砝码的台阶状凸起配合的台阶状凹陷。

进一步地，砝码的侧边均匀分布三个吊装固定孔，对应的吊装钢索为三根。

一种土石混合料频率响应特征快速检测方法，该方法包括以下步骤：

S1、选定若干个测点；

S2、将土石混合料频率响应特征快速检测设备拖动至任一测点上方；

S3、将吊装钢索端部的插销插入最下层砝码的固定孔中，控制电动葫芦将所有砝码全部提起；

S4、移除砝码支架，控制电动葫芦将全部砝码穿过圆孔放下至测点表面，拔出插销，对测点施加全部砝码的竖向荷载；