[发明专利]一种堆石坝水下混凝土面板裂缝的检测装置及其检测方法

权利要求书

1.一种堆石坝水下混凝土面板裂缝检测装置，其特征在于，包括牵引装置（1）、随牵引装置（1）移动且与混凝土面板接触的感应装置（2）、固定于牵引装置（1）上用于振击混凝土面板的激励装置（4），所述感应装置（2）和激励装置（4）上分别安装有用于采集振动信号的信号采集仪（5）；还包括用于接收并处理所述信号采集仪（5）采集到的振动信号的信号处理装置（6），所述信号处理装置（6）根据激励装置（4）和感应装置（2）上采集到的振动信号识别裂缝情况；

所述感应装置（2）包括两个相互连接的滚动机构；

所述激励装置（4）包括可绕转轴转动用于交替振击凝土面板的激励双锤，所述激励双锤包括前激励锤（41）、后激励锤（42）；

所述信号处理装置（6）将激励装置（4）和感应装置（2）上的信号采集仪（5）分别采集到的振动信号作为时间序列ARX模型的输入和输出信号，通过对所述ARX模型参数进行估计从而识别裂缝情况。

2.根据权利要求1所述的堆石坝水下混凝土面板裂缝检测装置，其特征在于，所述激励装置（4）的激励双锤振击点间距与感应装置（2）的两个滚动机构的间距相等。

3.根据权利要求1所述的堆石坝水下混凝土面板裂缝检测装置，其特征在于，所述激励双锤交替振击的频率为两个滚动机构的间距和牵引装置（1）行进速度的函数。

4.根据权利要求1所述的堆石坝水下混凝土面板裂缝检测装置，其特征在于，所述激励双锤和两个相互连接的滚动机构上分别安装有信号采集仪。

5.根据权利要求1所述的堆石坝水下混凝土面板裂缝检测装置，其特征在于，所述牵引装置（1）上固定有用于控制牵引装置（1）行进的控制装置（10）、对行进位置进行定位的定位装置（9）。

6.根据权利要求1所述的堆石坝水下混凝土面板裂缝检测装置，其特征在于，所述牵引装置（1）上固定有用于将所述信号处理装置（6）处理的信号分别进行存储及与外界进行信息传输的存储装置（7）、通讯装置（8）。

7.一种利用权利要求1所述堆石坝水下混凝土面板裂缝的检测装置检测裂缝的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（A1）将牵引装置（1）放置于水下混凝土面板目标检查区域并行进，激励装置（4）振击目标检测区域；

（A2）激励装置（4）上的信号采集仪（5）采集并记录振动信号，记为激励信号；感应装置（2）上的信号采集仪（5）接收并记录通过混凝土面板传导的振动信号，记为响应信号；

（A3）所述信号处理装置（6）接收所述激励信号和响应信号并处理：所述激励信号和响应信号分别作为时间序列ARX模型的输入、输出信号，然后利用所述ARX模型参数建立损伤指标，根据检测区域各部位的损伤指标和拓扑关系得出混凝土面板的损伤指数云图，进而对混凝土面板的裂缝损伤部位和损伤状态进行诊断。

8.根据权利要求7所述利用堆石坝水下混凝土面板裂缝的检测装置检测裂缝的方法，其特征在于，在步骤（A3）之前，所述振动信号经过处理用于消除面板不平整造成的检测误差。