[发明专利]利用超声导波无损检测公路护栏立柱基础土压实度的方法

摘要

本发明是利用超声导波无损检测公路护栏立柱基础土压实度的方法，属于无损检测领域。该方法是先确定埋置前护栏立柱的参数，计算埋地前立柱的群速度频散曲线和衰减频散曲线；从群速度频散曲线上选取检测频率并输入任意函数发生器生成单音频信号，经功率放大模块、转换开关模块、导波收发元件，在立柱中激励纵向轴对称导波模态；该导波模态遇到立柱端部产生端面回波，该端面回波经导波收发元件、转换开关模块传至示波器。确定两次端面回波的幅值并计算出导波信号衰减；通过计算衰减系数的大小即可判断基础土压实度的高低。本发明具有不破坏立柱及基础土结构、快速、检测成本低等优点。

主权项

1、利用超声导波无损检测公路护栏立柱基础土压实度的方法，其特征在于，该种方法是按以下步骤进行检测的：1)确定被检测立柱的内径、外径、立柱材料的密度、纵波波速、横波波速、纵波衰减系数、横波衰减系数，计算出未埋地立柱的群速度频散曲线和衰减频散曲线；2)从埋置前立柱的群速度频散曲线上选取频率在50～270kHz范围内，群速度在5150～5420m/s范围内的纵向轴对称模态所对应的频率作为检测频率。3)将所选检测频率输入任意函数发生器(1)，任意函数发生器(1)生成中心频率为该检测频率的单音频信号，经功率放大模块(2)得到放大后的激励电压，通过信号分离开关(3)传输至置于埋于路基(7)中的护栏立柱(6)的上端部的导波收发元件(4)，在护栏立柱中激励纵向轴对称导波模态；该导波模态会在立柱的上下端面间来回反射，形成一次以上的端面回波信号，由同一导波收发元件(4)接收此端面回波信号，经转换开关模块(3)传输至示波器(5)；通过示波器(5)显示的端面反射波形图确定第一次下端面回波的峰峰值A₁和第二次下端面回波的峰峰值A₂；4)从未埋地立柱的衰减频散曲线中读出检测频率下的未埋地立柱的衰减系数，并乘以立柱的长度，计算出信号在埋地前在立柱中的衰减值Att₀；5)按下式计算检测频率下部分埋地立柱的衰减值Att：Att＝—20log₁₀(A₂/A₁)按下式计算由于土壤吸收引起的衰减系数6)不同衰减系数的值表示不同的护栏基础土压实度，衰减系数值的大小，表明立柱周围基础土压实度的高低。