基于相控矩阵超声的雪车雪橇赛道密实度检测方法与流程

本发明涉及雪车雪橇赛道密实度检测领域，尤其涉及一种基于相控矩阵超声的雪车雪橇赛道密实度检测方法。

背景技术：

雪车雪橇赛道设计难度高、施工难度大且复杂。其采用喷射施工，赛道为薄层主体结构，内部密布大量的钢筋及制冷管，工况极为复杂，喷射过程中很容易造成内部喷射不密实的现象。

喷射不密实会造成赛道完成后的表面制冰达不到标准等情况，而且雪车雪橇项目是运动会中速度最快的项目之一，任何细微的缺陷都可能造成非常严重的后果，因此对于赛道密实度的控制要求极为严格。因此要对喷射后的赛道进行密实度检测。

目前对混凝土密实度检测多采用钻芯取样或超声、射线等检测手段。但是对于赛道来说，由于内含制冷管，钻芯取样会把内部制冷管转断，而且只能对取样的地方进行检测，有很大局限性。超声检测容易受检测界面限制，而且赛道内部有钢筋网片、箍筋、制冷管等，结构复杂，严重影响超声的效果，而且现场要求两面检测，费时费力。射线检测优势是检测结果较直观，但对现场有辐射安全防护要求，检测成本较高，很难全面开展。

技术实现要素：

针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种基于相控矩阵超声的雪车雪橇赛道密实度检测方法，可对雪车雪橇赛道密实度实施检测，克服传统检测手段的缺陷，确保装赛道内部密实，避免安全隐患。

为了实现上述目的，本发明提供一种基于相控矩阵超声的雪车雪橇赛道密实度检测方法，包括步骤：

s1：对一待检区域赛道的表面采用矩阵的排布方式布置多个相控单晶探头，并使所述相控单晶探头紧贴所述待检区域赛道的表面；

s2：对所述相控单晶探头进行相位控制，使各个所述相控单晶探头按预设程序进行组合、声波干涉叠加，产生矩阵合成声束对所述待检区域赛道进行超声扫描；

s3：根据所述相控单晶探头产生的所述矩阵合成声束的频率，接收所述矩阵合成声束在所述待检区域赛道内部反射回的回波；

s4:根据接收到的所述回波形成检测图像，根据所述检测图像判断所述待检区域赛道的喷射是否密实；如判断结果为有缺陷，根据所述检测图像判断所述缺陷的深度及大小。

优选地，所述s1步骤中，采用二维矩阵的方式布置所述相控单晶探头。

优选地，所述s2步骤中，采用所述相控延时法则，控制矩阵中各个相控单晶探头的声束进行组合叠加，并利用产生的矩阵合成声束对所述待检区域赛道内部进行扫描。

优选地，所述s4步骤中，如所述检测图像中存在至少一红色区域，将所述红色区域判断为所述缺陷。

优选地，所述s4步骤中，根据所述检测图像的坐标轴获得所述缺陷的深度和大小。

本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：

本发明采用了矩阵超声法的检测方案。相控矩阵超声检测仪贴近受检测面的部位按照矩阵排列的超声波发射器，通过多个振动发生器发出振动波，在混凝土内部空鼓部位会进行反射，再通过多个接收器进行接收，从而综合确定空鼓位置的大小及深度。此种方法为无损检测，避免了钻芯取样对赛道的破坏，而相对于超声波检测，只需要在赛道一面操作，不需要两面安装传感器，操作方便，而且多个点位超声波综合定位也改善了赛道内部复杂的钢筋网、制冷管、钢筋等对传统超声波法检测的影响。相对射线法，更方便快捷，更安全，而且对制冷管和钢筋后部的缺陷也能进行精确定位。

附图说明

图1为本发明实施例的基于相控矩阵超声的雪车雪橇赛道密实度检测方法的流程图。

具体实施方式

下面根据附图1，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述，使能更好地理解本发明的功能、特点。

请参阅图1，本发明实施例的一种基于相控矩阵超声的雪车雪橇赛道密实度检测方法，包括步骤：

s1：对一待检区域赛道的表面采用矩阵的排布方式布置多个相控单晶探头，并使相控单晶探头紧贴待检区域赛道的表面；

s2：对相控单晶探头进行相位控制，使各个相控单晶探头按预设程序进行组合、声波干涉叠加，产生矩阵合成声束对待检区域赛道进行超声扫描；

s3：根据相控单晶探头产生的矩阵合成声束的频率，接收矩阵合成声束在待检区域赛道内部反射回的回波；

s4:根据接收到的回波形成检测图像，根据检测图像判断待检区域赛道的喷射是否密实；如判断结果为有缺陷，根据检测图像判断缺陷的深度及大小。

s1步骤中，采用二维矩阵的方式布置相控单晶探头。

s2步骤中，采用相控延时法则，控制矩阵中各个相控单晶探头的声束进行组合叠加，并利用产生的矩阵合成声束对待检区域赛道内部进行扫描。

s4步骤中，如检测图像中存在至少一红色区域，将红色区域判断为缺陷。

s4步骤中，根据检测图像的坐标轴获得缺陷的深度和大小。本发明实施例的一种基于相控矩阵超声的雪车雪橇赛道密实度检测方法，检测成本较低，操作方便，结果判断直观可靠，实施不受赛道结构形状及工地现场条件的限制，赛道混凝土喷射密实度作出可靠检测，及时作出赛道内部缺陷的判断，克服了传统检测手段的缺陷，确保赛道能达到标准，避免安全隐患。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种基于相控矩阵超声的雪车雪橇赛道密实度检测方法，包括步骤：

s1：对一待检区域赛道的表面采用矩阵的排布方式布置多个相控单晶探头，并使所述相控单晶探头紧贴所述待检区域赛道的表面；

s2：对所述相控单晶探头进行相位控制，使各个所述相控单晶探头按预设程序进行组合、声波干涉叠加，产生矩阵合成声束对所述待检区域赛道进行超声扫描；

s3：根据所述相控单晶探头产生的所述矩阵合成声束的频率，接收所述矩阵合成声束在所述待检区域赛道内部反射回的回波；

s4:根据接收到的所述回波形成检测图像，根据所述检测图像判断所述待检区域赛道的喷射是否密实；如判断结果为有缺陷，根据所述检测图像判断所述缺陷的深度及大小。

2.根据权利要求1所述的基于相控矩阵超声的雪车雪橇赛道密实度检测方法，其特征在于，所述s1步骤中，采用二维矩阵的方式布置所述相控单晶探头。

3.根据权利要求2所述的基于相控矩阵超声的雪车雪橇赛道密实度检测方法，其特征在于，所述s2步骤中，采用所述相控延时法则，控制矩阵中各个相控单晶探头的声束进行组合叠加，并利用产生的矩阵合成声束对所述待检区域赛道内部进行扫描。

4.根据权利要求3所述的基于相控矩阵超声的雪车雪橇赛道密实度检测方法，其特征在于，所述s4步骤中，如所述检测图像中存在至少一红色区域，将所述红色区域判断为所述缺陷。

5.根据权利要求4所述的基于相控矩阵超声的雪车雪橇赛道密实度检测方法，其特征在于，所述s4步骤中，根据所述检测图像的坐标轴获得所述缺陷的深度和大小。

技术总结
本发明提供一种基于相控矩阵超声的雪车雪橇赛道密实度检测方法，包括步骤：S1：对待检区域赛道的表面采用矩阵的排布方式布置多个相控单晶探头并紧贴待检区域赛道的表面；S2：对相控单晶探头进行相位控制，使各个相控单晶探头产生矩阵合成声束对待检区域赛道进行超声扫描；S3：接收矩阵合成声束在待检区域赛道内部反射回的回波；S4:根据接收到的回波形成检测图像，根据检测图像判断待检区域赛道的喷射是否密实；如判断结果为有缺陷，根据检测图像判断缺陷的深度及大小。本发明的一种基于相控矩阵超声的雪车雪橇赛道密实度检测方法，可对雪车雪橇赛道密实度实施检测，克服传统检测手段的缺陷，确保装赛道内部密实，避免安全隐患。

技术研发人员：马冰洋;魏金龙;圣长波;原睿;刘晓;杨芸;阳刚
受保护的技术使用者：上海宝冶工程技术有限公司;上海宝冶集团有限公司
技术研发日：2020.07.02
技术公布日：2020.09.15