[发明专利]一种基于磁致伸缩导波的缆索内部积水检测方法及系统

说明书

本发明属于无损检测领域，并具体公开了一种基于磁致伸缩导波的缆索内部积水检测方法及系统，其首先测试并获得缆索标样在不同积水长度下的导波信号，并提取导波信号中缆索下锚头第一次反射信号的波包峰峰值，根据积水长度及其对应的信号波包峰峰值拟合得到积水长度与信号波包峰峰值的关系曲线；然后获取待测缆索下锚头反射的信号波包峰峰值，根据该波包峰峰值及所述关系曲线得到待测缆索内部的积水长度，以此完成缆索内部积水状态的检测。本发明具有易于实施、检测结果可靠、适用性较强等优点。

技术领域

本发明属于无损检测领域，更具体地，涉及一种基于磁致伸缩导波的缆索内部积水检测方法及系统。

背景技术

桥梁缆索是大跨度桥梁的主要承载构件之一，在缆索的安装过程中钢丝间的空隙存在的潮湿空气冷凝形成液滴；缆索长期工作在严苛的户外环境下雨水或水雾的渗入，都将导致缆索的内部出现积水，从而引发缆索钢丝的锈蚀乃至断裂。为了避免这种安全隐患，应对其内部积水状态进行检测。

目前现有的检测方法主要为在缆索上开窗检测，在缆索下锚头的锚杯处开孔，观察是否有水渗出，但是该种方法会破坏缆索的防护体系。此外，本领域相关技术人员还提出了一些解决方案，例如专利CN201120328304.2公开了一种能感知内部湿度的桥梁用智能缆索，其在缆索内部预埋光纤湿度传感器，通过光纤湿度传感器检测缆索内部的湿度状况，该种设计需要在缆索制作过程中提前预埋，成本高，且无法用于已经投入使用的缆索。再如专利CN201610438580.1公开了一种内窥式缆索锈蚀检测方法及检测装置，其使用微型内窥装置上的摄像头和温湿度传感器，探测缆索内部的状态，需使用专用的仪器，检测过程复杂。因此，本领域技术人员仍需进行研究，以获得一种更简单、更实用、低成本的积水检测技术。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于磁致伸缩导波的缆索内部积水检测方法及系统，其利用磁致伸缩导波技术实现了缆索内部积水状态的检测，具有易于实施，检测结果可靠，适用性较强等优点。

针对现有技术的上述缺点和/或改进需求，本发明提供了一种基于磁致伸缩导波的缆索内部积水检测方法，其包括如下步骤：

S1在不同积水长度下的缆索标样上激励导波并采集导波信号，提取导波信号中缆索下锚头第一次反射的信号波包峰峰值，根据积水长度及其对应的信号波包峰峰值拟合得到积水长度与信号波包峰峰值的关系曲线；

S2在待测缆索上激励导波并采集导波信号，提取导波信号中缆索下锚头第一次反射的信号波包峰峰值，根据该波包峰峰值及所述关系曲线得到待测缆索内部的积水长度，以此完成缆索内部积水状态的检测。

作为进一步优选的，步骤S1中，利用检测模块实现导波的激励及导波信号的采集，该检测模块包括导波换能器及与其相连的磁致伸缩导波仪器，所述导波换能器安装在缆索上，其距离缆索下锚头上方预设距离L处。

作为进一步优选的，步骤S1中积水长度范围为0～L。

按照本发明的另一方面，提供了一种基于磁致伸缩导波的缆索内部积水检测系统，其包括：

检测模块，用于对不同积水长度下的缆索标样进行导波激励并采集导波信号，然后提取导波信号中缆索下锚头第一次反射的信号波包峰峰值；还用于对待测缆索进行导波激励并采集导波信号，并提取导波信号中缆索下锚头第一次反射的信号波包峰峰值；

模拟模块，用于根据缆索标样的积水长度及其对应的信号波包峰峰值拟合得到积水长度与信号波包峰峰值的关系曲线；还用于根据测得的待测缆索的波包峰峰值及所述关系曲线得到待测缆索内部的积水长度，以此完成缆索内部积水状态的检测。

作为进一步优选的，所述检测模块包括导波换能器及与其相连的磁致伸缩导波仪器，所述导波换能器安装在缆索上，其距离缆索下锚头上方预设距离L处。

作为进一步优选的，缆索标样检测时，积水长度范围为0～L。