[发明专利]一种半刚性基层强度无损检测方法及检测设备

权利要求书

1.一种半刚性基层强度无损检测方法，其特征在于，包括：

测量得到半刚性基层的超声波速和基层材料密度；

基于半刚性基层的超声波速与半刚性基层的弹性模量，以及半刚性基层的超声波速与基层材料密度的关联关系，建立以超声波速和基层材料密度为双变量耦合的强度推定规则，确定半刚性基层的强度。

2.根据权利要求1所述的半刚性基层强度无损检测方法，其特征在于，采用超声波检测仪测量得到半刚性基层的超声波速，或/和采用电磁密度仪测量得到半刚性基层的基层材料密度。

3.根据权利要求2所述的半刚性基层强度无损检测方法，其特征在于，所述电磁密度仪包括电磁波发射器、隔离环、电磁波接收器和信号处理装置，所述测量得到半刚性基层的基层材料密度的步骤包括：

由电磁波发射器向半刚性基层材料发射透过隔离环的电磁波，其中电磁波在半刚性基层材料中传播的过程中，其能量被吸收并发生损耗，所述能量被吸收和损耗取决于半刚性基层材料的介电常数，所述介电常数与基层材料的组分成分及组分的比例及基层材料压实程度相关；

由电磁波接收器接收从半刚性基层材料反射并透过隔离环的电磁波；

由信号处理装置根据电磁波接收器接收到的电磁波计算得到半刚性基层的基层材料密度。

4.根据权利要求1-3任一项所述的半刚性基层强度无损检测方法，其特征在于，所述建立以超声波速和基层材料密度为双变量耦合的强度推定规则，确定半刚性基层的强度具体包括：

采用以下公式(1)-公式(6)计算半刚性基层的强度：

上述公式(1)表达的是半刚性基层的强度与超声波速和弹性模量之间的关系，其中，为半刚性基层的强度，v_p为测量得到的半刚性基层的超声波速，E为弹性模量，a、b、c为待定系数；

上述公式(2)表达的是超声波在半刚性基层介质中传播的纵波声速的推算过程，其中，μ为半刚性材料的泊松比，E为弹性模量，ρ为基层密度，所述泊松比被认为是常量，因此，将(2)式变形可得：

将(3)式代入(1)式，整理后可得，

(4)式分离变量后得到：

将(5)式整理为待定系数的一般形式：

式(6)中α、β、γ为待定的回归系数。

5.一种半刚性基层强度无损检测设备，其特征在于，所述半刚性基层强度无损检测设备包括超声波检测仪、电磁密度仪和计算设备，所述超声波检测仪能够测量得到半刚性基层的超声波速，所述电磁密度仪能够测量得到半刚性基层的基层材料密度，所述计算设备基于半刚性基层的超声波速与半刚性基层的弹性模量，以及半刚性基层的超声波速与基层材料密度的关联关系，基于预先建立的以超声波速和基层材料密度为双变量耦合的强度推定规则，确定半刚性基层的强度。

6.根据权利要求5所述的半刚性基层强度无损检测设备，其特征在于，所述电磁密度仪包括电磁波发射器、隔离环、电磁波接收器和信号处理装置，所述电磁密度仪测量得到半刚性基层的基层材料密度包括：

由电磁波发射器向半刚性基层材料发射透过隔离环的电磁波，其中所述电磁波在半刚性基层材料中传播的过程中，其能量被吸收并发生损耗，所述能量被吸收和损耗取决于半刚性基层材料的介电常数，所述介电常数与基层材料的组分成分及组分的比例及基层材料压实程度相关；

由电磁波接收器接收从半刚性基层材料反射并透过隔离环的电磁波；

由信号处理装置根据电磁波接收器接收到的电磁波计算得到半刚性基层的基层材料密度。

7.根据权利要求5或6所述的半刚性基层强度无损检测设备，其特征在于，所述计算设备基于半刚性基层的超声波速与半刚性基层的弹性模量，以及半刚性基层的超声波速与基层材料密度的关联关系，基于预先建立的以超声波速和基层材料密度为双变量耦合的强度推定规则，确定半刚性基层的强度包括：

采用以下公式(1)-公式(6)计算半刚性基层的强度：

上述公式(1)表达的是半刚性基层的强度与超声波速和弹性模量之间的关系，其中，为半刚性基层的强度，v_p为测量得到的半刚性基层的超声波速，E为弹性模量，a、b、c为待定系数；

上述公式(2)表达的是超声波在半刚性基层介质中传播的纵波声速的推算过程，其中，μ为半刚性材料的泊松比，E为弹性模量，ρ为基层密度，所述泊松比被认为是常量，因此，将(2)式变形可得：

将(3)式代入(1)式，整理后可得，

(4)式分离变量后得到：

将(5)式整理为待定系数的一般形式：

式(6)中α、β、γ为待定的回归系数。