CN113295765A - 一种孔道压浆缺陷检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种孔道压浆缺陷检测方法，S1、以被测试预应力混凝土梁的管道中心线为基准进行平行偏移后的位置线作为偏移测试线，S2、用信号拾取装置获取混合波动信号；S3、将混合波动信号处理为原始波形图；S4、将原始波形图转换为MEM功率谱图；S5、将MEM功率谱图转换为色谱图TU1；S6、在色谱图TU1内，确定缺陷判定标准时刻数值线；S7、压浆密实度定位判定：若色谱图TU1中、每个波动测点位置对应的“底部反射出现时刻范围”与缺陷判定标准时刻数值线重叠，则判定波动测点位置的压浆密实；若色谱图TU1中、每个波动测点位置对应的“底部反射出现时刻范围”与缺陷判定标准线偏离，则判定波动测点位置的压浆不密实，并根据偏离的远近程度，判定不密实程度。

Description

一种孔道压浆缺陷检测方法
技术领域
本发明涉及管道压浆质量检测技术，具体涉及一种孔道压浆缺陷检测方法。
背景技术
管道压浆质量检测技术的常规做法有：
B1、将标准管道中心线之间的中线设置为波速测试线，将管道中心线设置为灌浆工况管道测试线；
B 2、基于波速测试线进行测试，得到其波速测试线上各测点的波形图及频谱图，进一步获得个测点的频率及波速表；
B 3、基于灌浆工况管道测试线进行测试，得到其灌浆工况管道测试线上各测点的波形图及频谱图；
B2的作用是：找到被测试的混凝土的应力波波速范围、以及应力波在被测试的混凝土的实体部分的底部反射响应频率。
B 3之后，找到B3频谱图中的频率找到对应于实体部分的底部反射响应频率的频率，称为板的厚度频率，依据应力波遇到空洞绕行理论，借助偏移率，找到空洞响应频率，借助空洞的深度与空洞响应频率、波速的关系，计算出空洞的深度。其中的波速采用B2中位于当前管道中心线两侧的波速测试线的波速均值处理给出。
可以看出，这种现有技术，需要提前标定实体部分的波速，还需要寻找偏移率、以及显著的响应频率。因此，这种方法存在标定过程，操作非常耗时，同时由于需要找到空洞的响应频率，有时空洞的响应频率附近存在多个近似频率波峰，因此很难确认具体的空洞的响应频率。
因此上述方法的实用性较差、可靠性较差。
发明内容
本发明目的是提供一种便于操作、结果准确的孔道压浆缺陷检测方法。
本发明通过下述技术方案实现：
一种孔道压浆缺陷检测方法，包括以下步骤：
S1、以被测试预应力混凝土梁的管道中心线为基准进行平行偏移后的位置线作为偏移测试线，并在偏移测试线上标定出多个激振点位置及其对应的波动测点位置；
S2、在激振点位置用激振锤敲击发生应力波、在波动测点位置用信号拾取装置获取混合波动信号；
S3、将每个波动测点位置的混合波动信号转换为原始波形图；
S4、将每个波动测点位置的原始波形图转换为MEM功率谱图；
S5、将MEM功率谱图转换为色谱图TU1；
S6、在色谱图TU1内，确定表征应力波在正常混凝土(无缺陷同类结构)的“底部反射应出现时刻”所对应的时刻数值线作为缺陷判定标准时刻数值线，以此获得含有缺陷判定标准时刻数值线的色谱图TU1；
S7、压浆缺陷度判定：若色谱图TU1中、每个波动测点位置对应的“底部反射出现时刻范围”与缺陷判定标准时刻数值线重叠，所述重叠允许2％以内的误差，则判定波动测点位置的压浆密实、表示无缺陷；若色谱图TU1中、每个波动测点位置对应的“底部反射出现时刻范围”与缺陷判定标准时刻数值线偏离，则判定波动测点位置的压浆不密实、表示存在缺陷，并根据偏离的远近程度，判定不密实程度、表示缺陷大小。
缺陷可以理解为空洞，缺陷大小可以理解为空洞大小；一般偏离的越远，则表明空洞越大。
本发明的设计原理是：
参见附图18，附图18是不同管道灌浆情况下的应力波的传播示意图，从该附图可以看出，基于应力波绕行特性，在时间维度上，在无管道时，其应力波在底部反射的出现时刻t1＝2H/V，H为被测试预应力混凝土梁厚度，V为被测试预应力混凝土梁所对应的波速；在管道灌浆密实时，其应力波在底部反射的出现时刻t2约等于t1；在管道部分灌浆时，其应力波在底部反射的出现时刻t3大于t1，在管道未灌浆时，其应力波在底部反射的出现时刻t4大于t3大于t1。
因此，本发明的判定灌浆情况的理论是：分析被测混凝土的底部反射的出现时刻与应力波在正常混凝土(无缺陷同类结构)的“底部反射应出现时刻”进行对比分析。因此，本发明通过将原始波形图经过转换为MEM功率谱图、再将MEM功率谱图转换为色谱图TU1，使得其原始波形图在时间维度上展示。只需关注底部反射的出现时刻与标准反射的出现时刻的关系，即可判定是否存在缺陷，以及依据二者的差值程度决定缺陷的大小。该过程而无需关注标准响应频率(时刻)和实测响应频率(时刻)的大小对应关系，也无需寻找缺陷响应频率。
本发明的另一技术贡献在于：若按照既有技术理论进行测试，一般选择管道中心线作为测试线(激振点和测点均位于测试线)，经过研究发现，选择该测试线时，会导致底部反射的出现时刻存在“提前或延后”的不确定性，加之孔道材质与混凝土材料自身存在机械阻抗差异，即便无缺陷的情况先也会产生异常反射信号，导致无法准确辨识缺陷的有无，更难以辨识大小，因此，如何将底部反射的出现时刻统一延后(降低或尽量减少前面反射的信号强度)，是本发明所要面临的新的技术难题。通过测试后，发明人发现：将激振点和测点均不设置在管道中心线位置，即将测试线以管道中心线为基准进行平行偏移，获得偏移测试线，激振点和测点均位于偏移测试线，可以有效解决该问题，这样可以有效的将底部反射的出现时刻统一延后，具体比较过程参见实施例。
优选的，所述原始波形图转换为MEM功率谱图时采用最大熵分析转换处理。
在将原始波形图这个时域转换为频域图的常规方式有：傅立叶变换等，但傅立叶变换后，时间信息无法表征，且变换结果收时窗影响，对于三角形信号意外的信号分析能力差，因此采用傅立叶变换将原始波形图转换为频率的做法无法实现本发明的发明构思。因此，本发明选择最大熵分析转换处理，其处理后的MEM功率谱图包括了时间信息以及频率信息，其频率信息隐含在图的面积中的。
优选的，S4中，还包括将所有波动测点位置的MEM功率谱图合并为1个MEM功率谱图的过程，合并后的MEM功率谱图的横坐标为每个MEM功率谱图所对应的波动测点位置、纵坐标为时间T。由于本发明仅关注功率谱估值对应的时刻，因此，可以将所有的MEM功率谱图合并在1个MEM功率谱图中，后续仅关注每个MEM功率谱图中功率谱估值的最大峰值对应的时刻即可。
优选的，S5中，将MEM功率谱图转换为色谱图TU1的过程为：将合并后的MEM功率谱图转换为1个色谱图TU1。
优选的，S5中，将MEM功率谱图转换为色谱图TU1的过程为：将每个波动测点位置的MEM功率谱图一一对应的转换为色谱图TU1。
色谱图TU1根据MEM功率谱图中的功率谱估值进行颜色填充而构建；
色谱图TU1中包括：颜色填充区；
颜色填充区包括：代表功率谱估值为无峰值的第一颜色区域，代表功率谱估值为最大峰值的第二颜色区域，代表功率谱估值为无峰值到最大峰值进行过渡的第三颜色区域或多个颜色区域或渐变色区域；
第二颜色区域在色谱图TU1中的位置区域所对应的“时刻范围”表征为每个波动测点位置的“底部反射出现时刻范围”。
在本发明中，确定表征应力波在正常混凝土(无缺陷同类结构)的“底部反射应出现时刻”所对应的时刻数值线的方式被分为4种：第一种是：基于***自测后的实时数据进行标定，该方式无需标定***的测量参数，避免标定***误差，同时该方式是基于自身实测数据进行选择的，具有对比数据一致性特点。第二种是：通过混凝土厚度和标号对应的波速进行计算获得；该方式无需标定***，可以避免***误差，但由于被测的混凝土实际制造时与其预定的标号并不完全一致，因此其存在制造误差，且一般不同标号对应的波速一般是个范围区间，选择合理的计算点值是需要经过验证的。第三种是：将第一种和第二种方式结合。第四种，则采用的标定***重复该过程标定出应力波在正常混凝土(无缺陷同类结构)的“底部反射应出现时刻”所对应的时刻数值线，该过程属于实测过程，但其存在***误差以及存在操作复杂特点。上述4种方式，可靠性依次降低。
具体如下：
方式1：
S6中，确定表征应力波在正常混凝土(无缺陷同类结构)的“底部反射应出现时刻”所对应的时刻数值线的方式为：
标定所有波动测点位置的MEM功率谱图的功率谱估值的最大峰值，标定所有最大峰值所对应的时刻，从所有标定的时刻中选择最小时刻记为时刻tmin，时刻tmin作为表征应力波在正常混凝土(无缺陷同类结构)的“底部反射应出现时刻”所对应的时刻数值线。
方式2：
S6中，确定表征应力波在正常混凝土(无缺陷同类结构)的“底部反射应出现时刻”所对应的时刻数值线的方式为：采用公式(1)：t＝2H/V，确定时刻t，时刻t作为表征应力波在正常混凝土(无缺陷同类结构)的“底部反射应出现时刻”所对应的时刻数值线；
公式(1)中，H为被测试预应力混凝土梁厚度，V为被测试预应力混凝土梁所对应的波速。
方式3：
S6中，确定表征应力波在正常混凝土(无缺陷同类结构)的“底部反射应出现时刻”所对应的时刻数值线的方式为：
标定所有波动测点位置的MEM功率谱图的功率谱估值的最大峰值，标定所有最大峰值所对应的时刻，从所有标定的时刻中选择最小时刻记为时刻tmin，
采用公式(1)：t＝2H/V，确定时刻t，公式(1)中，H为被测试混凝土厚度，V为被测试混凝土砼等级所对应的波速；
若时刻tmin大于或等于时刻t，则时刻tmin作为表征应力波在正常混凝土(无缺陷同类结构)的“底部反射应出现时刻”所对应的时刻数值线；
若时刻tmin小于时刻t，则时刻t作为表征应力波在正常混凝土(无缺陷同类结构)的“底部反射应出现时刻”所对应的时刻数值线。
方式4：
S6中，确定表征应力波在正常混凝土(无缺陷同类结构)的“底部反射应出现时刻”所对应的时刻数值线的方式为：
A1、在无管道的正常混凝土(无缺陷同类结构)上标定出测试线，并在测试线上标定出激振点位置及其对应的波动测点位置；
A2、在激振点位置用激振锤敲击发生应力波、在波动测点位置用信号拾取装置获取混合波动信号；
A3、将混合波动信号处理为原始波形图；
A4、将原始波形图转换为MEM功率谱图；
A5、标定MEM功率谱图的功率谱估值的最大峰值，标定所有最大峰值所对应的时刻记为时刻tA，时刻tA作为表征应力波在正常混凝土(无缺陷同类结构)的“底部反射应出现时刻”所对应的时刻数值线。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：检测结果可靠、操作简单、能节约大量工程测试时间，能将所有检测过程数据保存记录，不掺杂人为判定的主观因素。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为偏移测试线的布设图。
图2为本发明流程示意图。
图3为实施例2的流程示意图。
图4为实施例3的流程示意图。
图5为实施例5的流程示意图。
图6为对比例的测试线的布设图。
图7为对比例的测量***放置示意图。
图8为对比例的获得的原始波形图。
图9为对比例的获得的MEM功率谱图。
图10为对比例的获得的色谱图。
图11为对比例的获得的含有缺陷判定标准时刻数值线的色谱图。
图12为对比例的测试线的布设图。
图13为实施例6的测量***放置示意图。
图14为实施例6的获得的原始波形图。
图15为实施例6的获得的MEM功率谱图。
图16为实施例6的获得的色谱图。
图17为实施例6的获得的含有缺陷判定标准时刻数值线的色谱图。
图18为不同管道灌浆情况下的应力波的传播示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
如图1、图2所示，一种孔道压浆缺陷检测方法，包括以下步骤：
S1、以被测试预应力混凝土梁的管道中心线为基准进行平行偏移后的位置线作为偏移测试线，并在偏移测试线上标定出多个激振点位置及其对应的波动测点位置，参见附图1，其中，具体的偏移测试线，可以从附图1中的测试区域中任意选择1条测线，比如，选择附图1中测试区域的中线为偏移测试线，也可以选择附图1中测试区域的中线平移线作为偏移测试线。无论是测试区域的中线、还是中线平移线都属于管道中心线为基准进行平行偏移后的位置线的范畴。其中，测试区域布置在被测对象的中心线与上边缘之间的区域向上或向下平移d/4位置处，或者布置在被测对象的中心线与下边缘之间的区域向上或向下平移d/4位置处：其中，d为被测对象的孔道直径：信号源发生装置在与波动信号拾取装置距离为D的同一条线上进行发振。
S2、在激振点位置用激振锤敲击发生应力波、在波动测点位置用信号拾取装置获取混合波动信号；
S3、将每个波动测点位置的混合波动信号处理为原始波形图；
S4、将每个波动测点位置的原始波形图转换为MEM功率谱图；
S5、将MEM功率谱图转换为色谱图TU1；
S6、在色谱图TU1内，确定表征应力波在正常混凝土(无缺陷同类结构)的“底部反射应出现时刻”所对应的时刻数值线作为缺陷判定标准时刻数值线，以此获得含有缺陷判定标准时刻数值线的色谱图TU1；
S7、压浆密实度定位判定：若色谱图TU1中、每个波动测点位置对应的“底部反射出现时刻范围”与缺陷判定标准时刻数值线重叠，则判定波动测点位置的压浆密实；若色谱图TU1中、每个波动测点位置对应的“底部反射出现时刻范围”与缺陷判定标准线偏离，则判定波动测点位置的压浆不密实，并根据偏离的远近程度，判定不密实程度。
所述原始波形图转换为MEM功率谱图时采用最大熵分析转换处理。
S4中，还包括将所有波动测点位置的MEM功率谱图合并为1个MEM功率谱图的过程，合并后的MEM功率谱图的横坐标为每个MEM功率谱图所对应的波动测点位置、纵坐标为时间T。
S5中，将MEM功率谱图转换为色谱图TU1的过程为：将合并后的MEM功率谱图转换为1个色谱图TU1。
S5中，将MEM功率谱图转换为色谱图TU1的过程为：将每个波动测点位置的MEM功率谱图一一对应的转换为色谱图TU1。
色谱图TU1根据MEM功率谱图中的功率谱估值进行颜色填充而构建；
色谱图TU1中包括：颜色填充区；
颜色填充区包括：代表功率谱估值为无峰值的第一颜色区域，代表功率谱估值为最大峰值的第二颜色区域，代表功率谱估值为无峰值到最大峰值进行过渡的第三颜色区域或多个颜色区域或渐变色区域；
第二颜色区域在色谱图TU1中的位置区域所对应的“时刻范围”表征为每个波动测点位置的“底部反射出现时刻范围”。
实施例2：
在上述实施例1的基础上，参见附图3，
S6中，确定表征应力波在正常混凝土(无缺陷同类结构)的“底部反射应出现时刻”所对应的时刻数值线的方式为：
标定所有波动测点位置的MEM功率谱图的功率谱估值的最大峰值，标定所有最大峰值所对应的时刻，从所有标定的时刻中选择最小时刻记为时刻tmin，时刻tmin作为表征应力波在正常混凝土(无缺陷同类结构)的“底部反射应出现时刻”所对应的时刻数值线。
实施例4：
在上述实施例1的基础上，参见附图4，
S6中，确定表征应力波在正常混凝土(无缺陷同类结构)的“底部反射应出现时刻”所对应的时刻数值线的方式为：采用公式(1)：t＝2H/V，确定时刻t，时刻t作为表征应力波在正常混凝土(无缺陷同类结构)的“底部反射应出现时刻”所对应的时刻数值线；
公式(1)中，H为被测试预应力混凝土梁厚度，V为被测试预应力混凝土梁所对应的波速。
实施例4：
在上述实施例1的基础上，参见附图3和附图4，
S6中，确定表征应力波在正常混凝土(无缺陷同类结构)的“底部反射应出现时刻”所对应的时刻数值线的方式为：
标定所有波动测点位置的MEM功率谱图的功率谱估值的最大峰值，标定所有最大峰值所对应的时刻，从所有标定的时刻中选择最小时刻记为时刻tmin，
采用公式(1)：t＝2H/V，确定时刻t，公式(1)中，H为被测试混凝土厚度，V为被测试混凝土的砼等级所对应的波速；
若时刻tmin大于或等于时刻t，则时刻tmin作为表征应力波在正常混凝土(无缺陷同类结构)的“底部反射应出现时刻”所对应的时刻数值线；
若时刻tmin小于时刻t，则时刻t作为表征应力波在正常混凝土(无缺陷同类结构)的“底部反射应出现时刻”所对应的时刻数值线。
实施例5：
在上述实施例1的基础上，参见附图5，
S6中，确定表征应力波在正常混凝土(无缺陷同类结构)的“底部反射应出现时刻”所对应的时刻数值线的方式为：
A1、在无管道的正常混凝土(无缺陷同类结构)上标定出测试线，并在测试线上标定出激振点位置及其对应的波动测点位置；
A2、在激振点位置用激振锤敲击发生应力波、在波动测点位置用信号拾取装置获取混合波动信号；
A3、将混合波动信号处理为原始波形图；
A4、将原始波形图转换为MEM功率谱图；
A5、标定MEM功率谱图的功率谱估值的最大峰值，标定所有最大峰值所对应的时刻记为时刻tA，时刻tA作为表征应力波在正常混凝土(无缺陷同类结构)的“底部反射应出现时刻”所对应的时刻数值线。
为了表达本发明采用偏移测线的特殊之处，本发明借助对比例和实施例6进行对比实验对其设置的特殊性进行分析，其实验目的为：对不同材质波纹管分别在沿管中心线和偏离管中心线位置进行测试，通过对比两种测试方法对检测结果影响。
对比例：
参见附图6-附图11，
其测试过程步骤简写如下：
S1、在波纹管中心线位置进行激振和信号接收(如图6)；
S2、通过在模型未注浆波纹管位置和注浆密实位置进行测试，即一根波纹管内一半区域注浆密实处理，一半区域未注浆处理，参见附图7，然后观察测试结果；
测试说明：现场采用17号激振小锤(直径17mm)在未注浆波纹管上面测试5个数据，在注浆密实位置测试5个数据。
S3、获得现场测试数据，对现场测试数据进行分析，得到原始信号波形；
现场一共测试获得10个原始信号波形；参见附图8，其仅展示了1个点位的原始信号波形。
S4、将原始波形图通过分析软件，采用软件界面的“MEM最大熵分析”功能，将波形图转换为MEM功率谱图，MEM功率谱图参见附图9。附图9表达的是10个点位所有的原始信号波形所转换后的MEM功率谱图，即10个MEM功率谱图合并在1个图中显示，其中横坐标表示每个MEM功率谱图所对应的波动测点位置，纵坐标为时间。最大熵分析的过程为常规技术，再此不在赘述。
S5、将原始波形图转换为MEM功率谱图，具体的，将MEM功率谱图通过软件“谱图”变换功能将MEM功率谱图转换为色谱图，软件自动根据每个功率谱估值进行颜色填充，附图10中右侧有色带条，用于对色度进行量化，“0”代表无峰值，“1”代表最大峰值，0-1中间为过度段，附图10中有颜色填充区，颜色填充区包括：代表功率谱估值为无峰值的第一颜色区域(蓝色)，代表功率谱估值为最大峰值的第二颜色区域(红色)，代表功率谱估值为无峰值到最大峰值进行过渡的第三颜色区域或多个颜色区域或渐变色区域；
第二颜色区域在色谱图TU1中的位置区域所对应的“时刻范围”表征为每个波动测点位置的“底部反射出现时刻范围”。
S6、确定表征应力波在正常混凝土(无缺陷同类结构)的“底部反射应出现时刻”所对应的时刻数值线，在附图11中，确定0.18毫秒为表征应力波在正常混凝土(无缺陷同类结构)的“底部反射应出现时刻”，在附图11中沿0.18毫秒的位置画出1条时刻数值线。
其“底部反射应出现时刻”的确定方式，若采用上述方式2，试验中，被测试混凝土的厚度为0.4m(40cm)，其中，其波速选择4300m/s，t＝2*0.4m/4300m/s＝1.860ms，约取1.8ms。若采用上述方式1确定为1.75ms，因此最终确定为1.8ms。
S7、压浆密实度定位判定：
判定依据为：若色谱图TU1中、每个波动测点位置对应的“底部反射出现时刻范围”与缺陷判定标准时刻数值线重叠，则判定波动测点位置的压浆密实；若色谱图TU1中、每个波动测点位置对应的“底部反射出现时刻范围”与缺陷判定标准线偏离，则判定波动测点位置的压浆不密实，并根据偏离的远近程度，判定不密实程度。
从图11中观测可以看出，第二颜色区域与时刻数值线关系可以得出如下判定结论：
仅第1测点存在缺陷，2-10测点判断为密实。但实际设置为第1-5测点为缺陷(缺陷类型为未注浆)，6-10测点为注浆密实；可以看出，将测点设置在波纹管中心线位置会导致最终判定结果差异性较大。
实施例6
参见附图12-附图17，
其测试过程步骤简写如下：
S1、在波纹管中心线位置进行激振和信号接收(如图12)；
S2、通过在模型未注浆波纹管位置和注浆密实位置进行测试，即一根波纹管内一半区域注浆密实处理，一半区域未注浆处理，参见附图13，然后观察测试结果；
测试说明：现场采用17号激振小锤(直径17mm)在未注浆波纹管上面测试5个数据，在注浆密实位置测试5个数据。
S3、获得现场测试数据，对现场测试数据进行分析，得到原始信号波形；
现场一共测试获得10个原始信号波形；参见附图14，其仅展示了1个点位的原始信号波形。
S4、将原始波形图通过分析软件，采用软件界面的“MEM最大熵分析”功能，将波形图转换为MEM功率谱图，MEM功率谱图参见附图15。附图15表达的是10个点位所有的原始信号波形所转换后的MEM功率谱图，即10个MEM功率谱图合并在1个图中显示，其中横坐标表示每个MEM功率谱图所对应的波动测点位置，纵坐标为时间。最大熵分析的过程为常规技术，再此不在赘述。
S5、将原始波形图转换为MEM功率谱图，具体的，将MEM功率谱图通过软件“谱图”变换功能将MEM功率谱图转换为色谱图，软件自动根据每个功率谱估值进行颜色填充，附图16中右侧有色带条，用于对色度进行量化，“0”代表无峰值，“1”代表最大峰值，0-1中间为过度段，附图16中有颜色填充区，颜色填充区包括：代表功率谱估值为无峰值的第一颜色区域(蓝色)，代表功率谱估值为最大峰值的第二颜色区域(红色)，代表功率谱估值为无峰值到最大峰值进行过渡的第三颜色区域或多个颜色区域或渐变色区域；
第二颜色区域在色谱图TU1中的位置区域所对应的“时刻范围”表征为每个波动测点位置的“底部反射出现时刻范围”。
S6、确定表征应力波在正常混凝土(无缺陷同类结构)的“底部反射应出现时刻”所对应的时刻数值线，在附图11中，确定0.18毫秒为表征应力波在正常混凝土(无缺陷同类结构)的“底部反射应出现时刻”，在附图17中沿0.18毫秒的位置画出1条时刻数值线。
其“底部反射应出现时刻”的确定方式，若采用上述方式2，试验中，被测试混凝土的厚度为0.4m，其中，其波速选择4300m/s，t＝1.860ms，约取1.8ms。若采用上述方式1确定为1.75ms，因此最终确定为1.8ms。
S7、压浆密实度定位判定：
判定依据为：若色谱图TU1中、每个波动测点位置对应的“底部反射出现时刻范围”与缺陷判定标准时刻数值线重叠，则判定波动测点位置的压浆密实；若色谱图TU1中、每个波动测点位置对应的“底部反射出现时刻范围”与缺陷判定标准线偏离，则判定波动测点位置的压浆不密实，并根据偏离的远近程度，判定不密实程度。
从图17中观测可以看出，第二颜色区域与时刻数值线关系可以得出如下判定结论：
第1-5测点存在明显缺陷，6-10测点判断为密实。实际设置为第1-5测点为缺陷(缺陷类型为未注浆)，6-10测点为注浆密实；最终判定测试结果与实际结果完全一致。
对比结论：
通过在对不同材质波纹管分别在沿波纹管中心线和偏离波纹管中心线位置进行测试，通过结果对比发现：
在波纹管中心线位置进行激振和信号接收，结果准确性较差。
在偏离纹管中心线位置进行激振和信号接收，结果准确性较高。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种孔道压浆缺陷检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、以被测试预应力混凝土梁的管道中心线为基准进行平行偏移后的位置线作为偏移测试线，并在偏移测试线上标定出多个激振点位置及其对应的波动测点位置；
S2、在激振点位置用激振锤敲击发生应力波、在波动测点位置用信号拾取装置获取混合波动信号；
S3、将每个波动测点位置的混合波动信号转换为原始波形图；
S4、将每个波动测点位置的原始波形图转换为MEM功率谱图；
S5、将MEM功率谱图转换为色谱图TU1；
S6、在色谱图TU1内，确定表征应力波在正常混凝土的“底部反射应出现时刻值”所对应的时刻数值线作为缺陷判定标准时刻数值线，以此获得含有缺陷判定标准时刻数值线的色谱图TU1；
S7、压浆缺陷度判定：若色谱图TU1中、每个波动测点位置对应的“底部反射出现时刻范围”与缺陷判定标准时刻数值线重叠，所述重叠允许2％以内的误差，则判定波动测点位置的压浆密实、表示无缺陷；若色谱图TU1中、每个波动测点位置对应的“底部反射出现时刻范围”与缺陷判定标准时刻数值线偏离，则判定波动测点位置的压浆不密实、表示存在缺陷，并根据偏离的远近程度，判定不密实程度、表示缺陷大小。
2.根据权利要求1所述的一种孔道压浆缺陷检测方法，其特征在于，
所述原始波形图转换为MEM功率谱图时采用最大熵分析转换处理。
3.根据权利要求1所述的一种孔道压浆缺陷检测方法，其特征在于，
S4中，还包括将所有波动测点位置的MEM功率谱图合并为1个MEM功率谱图的过程，合并后的MEM功率谱图的横坐标为每个MEM功率谱图所对应的波动测点位置、纵坐标为时间T。
4.根据权利要求3所述的一种孔道压浆缺陷检测方法，其特征在于，
S5中，将MEM功率谱图转换为色谱图TU1的过程为：将合并后的MEM功率谱图转换为1个色谱图TU1。
5.根据权利要求1所述的一种孔道压浆缺陷检测方法，其特征在于，
S5中，将MEM功率谱图转换为色谱图TU1的过程为：将每个波动测点位置的MEM功率谱图一一对应的转换为色谱图TU1。
6.根据权利要求1所述的一种孔道压浆缺陷检测方法，其特征在于，
色谱图TU1根据MEM功率谱图中的功率谱估值进行颜色填充而构建；
色谱图TU1中包括：颜色填充区；
颜色填充区包括：代表功率谱估值为无峰值的第一颜色区域，代表功率谱估值为最大峰值的第二颜色区域，代表功率谱估值为无峰值到最大峰值进行过渡的第三颜色区域或多个颜色区域或渐变色区域；
第二颜色区域在色谱图TU1中的位置区域所对应的“时刻范围”表征为每个波动测点位置的“底部反射出现时刻范围”。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的一种孔道压浆缺陷检测方法，其特征在于，
S6中，确定表征应力波在正常混凝土的“底部反射应出现时刻”所对应的时刻数值线的方式为：
标定所有波动测点位置的MEM功率谱图的功率谱估值的最大峰值，标定所有最大峰值所对应的时刻，从所有标定的时刻中选择最小时刻记为时刻tmin，时刻tmin作为表征应力波在正常混凝土的“底部反射应出现时刻”所对应的时刻数值线。
8.根据权利要求1-6中任意一项所述的一种孔道压浆缺陷检测方法，其特征在于，
S6中，确定表征应力波在正常混凝土的“底部反射应出现时刻”所对应的时刻数值线的方式为：采用公式(1)：t＝2H/V，确定时刻t，时刻t作为表征应力波在正常混凝土的“底部反射应出现时刻”所对应的时刻数值线；
公式(1)中，H为被测试被测试预应力混凝土梁厚度，V为被测试被测试预应力混凝土梁所对应的波速。
9.根据权利要求1-6中任意一项所述的一种孔道压浆缺陷检测方法，其特征在于，
S6中，确定表征应力波在正常混凝土的“底部反射应出现时刻”所对应的时刻数值线的方式为：
标定所有波动测点位置的MEM功率谱图的功率谱估值的最大峰值，标定所有最大峰值所对应的时刻，从所有标定的时刻中选择最小时刻记为时刻tmin，
采用公式(1)：t＝2H/V，确定时刻t，公式(1)中，H为被测试预应力混凝土梁厚度，V为被测试预应力混凝土梁所对应的波速；
若时刻tmin大于或等于时刻t，则时刻tmin作为表征应力波在正常混凝土的“底部反射应出现时刻”所对应的时刻数值线；
若时刻tmin小于时刻t，则时刻t作为表征应力波在正常混凝土的“底部反射应出现时刻”所对应的时刻数值线。
10.根据权利要求1所述的一种孔道压浆缺陷检测方法，其特征在于，
S6中，确定表征应力波在正常混凝土的“底部反射应出现时刻”所对应的时刻数值线的方式为：
A1、在无管道的正常混凝土上标定出测试线，并在测试线上标定出激振点位置及其对应的波动测点位置；
A2、在激振点位置用激振锤敲击发生应力波、在波动测点位置用信号拾取装置获取混合波动信号；
A3、将混合波动信号转换为原始波形图；
A4、将原始波形图转换为MEM功率谱图；
A5、标定MEM功率谱图的功率谱估值的最大峰值，标定所有最大峰值所对应的时刻记为时刻tA，时刻tA作为表征应力波在正常混凝土的“底部反射应出现时刻”所对应的时刻数值线。
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