[发明专利]一种基于超声导波的管道变形检测装置

权利要求书

1.一种基于超声导波的管道变形检测装置，其特征在于：包括激励传感器阵列(2)、接收传感器阵列(3)、函数发生器(11)、功率放大器(12)、阻抗匹配器(13)、前置放大器(4)、数字示波器(7)；其中激励传感器阵列(2)、接收传感器阵列(3)共同沿周向等间距交错布置在滑坡段坡头水平或倾斜的被检测管道(1)上，通过函数发生器(11)产生的信号依次经功率放大器(12)放大，放大后的信号经阻抗匹配器(13)后通过激励传感器阵列(2)激励出单方向的扭转模态导波，通过接收传感器阵列(3)接收管道(1)中的超声导波经前置放大器(4)后通过数字示波器(7)显示。

2.根据权利要求1所述的基于超声导波的管道变形检测装置，其特征在于：还包括计算机(10)，其中数字示波器(7)接收的信号通过信号发射器(8)发送，通过信号接收器(9)接收信号发射器(8)发送的信号并传至计算机(10)中进行存储、分析回波信号。

3.根据权利要求1所述的基于超声导波的管道变形检测装置，其特征在于：所述激励传感器阵列(2)采用多个激励阵元构成，接收传感器阵列(3)采用与激励阵元相同数量的接收阵元；两个阵元均能选用压电式或磁致伸缩式的传感器类型。

4.根据权利要求3所述的基于超声导波的管道变形检测装置，其特征在于：所述激励阵元、接收阵元的数量为3-8个。

5.根据权利要求3所述的基于超声导波的管道变形检测装置，其特征在于：所述激励传感器阵列(2)、接收传感器阵列(3)之间的交互为：激发激励传感器阵列(2)的第一个激励阵元，接收传感器阵列(3)的接收阵元依次按顺序接收导波信号，直到环形接收传感器阵列(3)的所有阵元都采集到相应位置的超声导波信号；接着激发第二个激励阵元，接收传感器阵列(3)按同样的方式采集所有超声导波信号，依次循环，直到所有激励阵元都激发一次。

6.根据权利要求3所述的基于超声导波的管道变形检测装置，其特征在于：所述激励阵元采用接触式干耦合压电式探头，接收阵元采用磁致伸缩传感器。

7.根据权利要求1所述的基于超声导波的管道变形检测装置，其特征在于：所述数字示波器(7)频率范围为9MHz～350MHz。

8.根据权利要求1所述的基于超声导波的管道变形检测装置，其特征在于：所述功率放大器(12)频率范围为10kHz～20MHz。

9.根据权利要求1所述的基于超声导波的管道变形检测装置，其特征在于：所述检测装置通过太阳能供电系统提供稳定电源，太阳能供电系统包括光伏电板(5)、蓄电池(6)、太阳能充放电控制器(14)和直、交流逆变器(15)；太阳光照在光伏电板(5)上产生电流，电流经过太阳能充放电控制器(14)对蓄电池(6)充电以及蓄电池(6)给直、交流逆变器(15)负载供电，直、交流逆变器(15)将光伏电板(5)和蓄电池(6)的电能转变成220v交流电给检测装置中需要外部电源的元件供电。