[发明专利]钢-混沉管隧道的非接触式无损检测系统和方法

权利要求书

1.一种钢-混沉管隧道的非接触式无损检测系统，其特征在于，包括：

位于所述钢-混沉管隧道内的远距离定向声波设备，用于定向发出声波激励所述钢-混沉管隧道中的钢板表面引起振动；

位于所述钢-混沉管隧道内的多普勒测振仪装置，所述多普勒测振仪装置与所述远距离定向声波设备连接，用于测量所述钢板表面待测区域内各扫描点的振动速度，并根据所述待测区域内各扫描点的振动速度生成对应的振动能量比图像，以及根据所述对应的振动能量比图像识别所述钢板和混凝土之间的界面是否存在剥离损伤。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多普勒测振仪装置包括：

多普勒测振仪扫描头，用于测量所述钢板表面待测区域内各扫描点的振动速度，并将所述待测区域内各扫描点的振动速度发送给数据管理装置；

所述数据管理装置，用于根据所述待测区域内各扫描点的振动速度生成对应的振动能量比图像，并根据所述对应的振动能量比图像生成针对所述钢板表面待测区域的损伤信息。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述多普勒测振仪扫描头包括：

激光器，用于发出激光；

干涉仪，用于将所述激光器发出的激光由分光镜分成测量光束和参考光束；其中，所述参考光束直接被反射至探测器，所述测量光束聚焦到所述钢板表面待测区域，所述待测区域内的物体振动引起测量光多普勒频移；

所述探测器，用于收集所述参考光束和所述钢板表面待测区域反射回的反射光束，并根据所述参考光束与所述反射光的干涉信号确定所述钢板表面待测区域内各扫描点的振动速度。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多普勒测振仪装置具体用于：

根据所述待测区域内各扫描点的振动速度获得所述各扫描点的振动速度频谱；

根据所述各扫描点的振动速度频谱计算所述各扫描点的振动能量比；

以所述待测区域的空间位置为横纵坐标，显示所述各扫描点的振动能量比计算值，以得到所述振动能量比图像。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的系统，其特征在于，所述多普勒测振仪装置具体用于：

将所述振动能量比图像之中的各振动能量比计算值与目标阈值进行大小比较；

若振动能量比计算值大于所述目标阈值，则确定所述钢板和混凝土之间的界面存在剥离损伤；

若振动能量比计算值小于或等于所述目标阈值，则确定所述钢板和混凝土之间的界面不存在剥离损伤。

6.一种钢-混沉管隧道的非接触式无损检测方法，其特征在于，包括：

测量钢-混沉管隧道中钢板表面的待测区域内各扫描点的振动速度，其中，所述各扫描点的振动是通过远距离定向声波设备定向发出声波激励所述钢板表面而引起的振动；

根据所述待测区域内各扫描点的振动速度生成对应的振动能量比图像；

根据所述对应的振动能量比图像识别所述钢板和混凝土之间的界面是否存在剥离损伤。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述待测区域内各扫描点的振动速度生成对应的振动能量比图像，包括：

根据所述各扫描点的振动速度频谱计算所述各扫描点的振动能量比；

以所述待测区域的空间位置为横纵坐标，显示所述各扫描点的振动能量比计算值，以得到所述振动能量比图像。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述根据所述对应的振动能量比图像识别所述钢板和混凝土之间的界面是否存在剥离损伤，包括：

将所述振动能量比图像之中的各振动能量比计算值与目标阈值进行大小比较；

若振动能量比计算值大于所述目标阈值，则确定所述钢板和混凝土之间的界面存在剥离损伤；

若振动能量比计算值小于或等于所述目标阈值，则确定所述钢板和混凝土之间的界面不存在剥离损伤。