基本信息
- 项目名称：
- 桩基超声波检测中声测管弯斜修正系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 本修正系统基于一维小波分析原理，在深入分析声波透射法测管弯斜时检测信号特点的基础上，建立了新的声测管弯斜修正模型。修正后的数据不仅消除了声测管弯斜对检测数据的影响，而且保留了检测信号中有用的高频信息，减少了漏判和误判的发生，取得了很好的工程实效。
- 详细介绍：
- 声波透射法桩基检测结果的准确性常受到声测管弯斜的影响。修正系统基于一维小波分析原理，在深入分析声波透射法测管弯斜时检测信号特点的基础上，建立了新的声测管弯斜修正模型。通过计算机模拟检验发现，在5类37种常用小波函数中修正效果最好的为Db6小波，用Db6小波结合修正模型对实际工程中某桥梁桩基声测管发生弯斜的检测数据予以修正。修正后的数据不仅消除了声测管弯斜对检测数据的影响，而且保留了检测信号中有用的高频信息，减少了漏判和误判的发生，取得了很好的工程实效。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 声波透射法在桩基检测中拥有众多优点，但预埋声测管管距变化（弯斜）问题却一直困扰着检测人员。由于检测时是将外漏于桩顶部的声测管间的距离当作桩身各处测管间的距离，因此声波透射法检测规程中明确要求声测管应保持平行，即两声测管管距为一定值。这样才能保证一对声测管间各测点的声时、波幅的明显变化仅由两测管间桩身混凝土的质量决定。然而实际的桩基础施工中往往做不到这一点，尤其是在没有放置钢筋笼的灌注桩中，声测管弯斜常会发生，这样就会严重影响到检测的准确性，甚至造成误判、漏判，给工程质量带来隐患。由此看来，在桩身完整性判断前，对声测管是否弯斜进行检测并对管距进行修正是十分必要的。相关专家学者在声波透射法检测桩基缺陷方面已经做了大量的研究工作，并取得了一系列成果；对声测管的弯斜判断和修正也做过很多研究，取得了一定效果，而问题并没有得到彻底解决。目前工程中主要依靠拟合的方法来减小声测管弯斜对检测结果的影响，然而拟合时函数的选取具有很大的人为因素，而且拟合的办法并不能自动识别出声测管是否弯斜、在何处弯斜。因此，对声测管弯斜的识别与修正的研究需要继续深入。系统的创新点：在分析声测管弯斜原因和特点的基础上，首次提出将小波分析理论用于声测管弯斜的识别与修正，通过计算机模拟以及工程实例的检验，证实了该修正系统的可行性，在声测管弯斜修正方面取得了较好的效果。
科学性、先进性
- 小波分析理论是信号处理中的一种新型时频分析工具，它克服了傅立叶变换表示信息时能清楚地揭示出信号的频率特征却不能反映时域上局部信息的缺陷。运用小波变换进行时频分析，能同时具有时间和频率的局部特性以及多分辨分析特性。课题组根据声测管弯斜信号特点，选择使用小波分析来修正声测管弯斜对检测产生的影响。这一修正方法据后期工程实例的检验是科学、合理的。
获奖情况及鉴定结果
- 2010年12月获中国民航大学科技处、共青团中国民航大学委员会、中国民航大学学生科技协会颁发的中国民航大学第五届“创新杯”课外学术作品竞赛一等奖
作品所处阶段
- 已完成
技术转让方式
- 排他转让
作品可展示的形式
- 模型
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 本修正系统作为检测数据的校正系统，需要与超声法测桩的商用软件一同使用，最好可以嵌入其中作为一个数据处理功能。这种处理技术经过一定的工程实践检验具有良好的工程实效。我国每年有数百万根桩需要做超声检测，而一款商用检测软件的价格更是不菲，因此本修正系统将会有广阔的市场前景。目前已有检测单位对此修正系统表示感兴趣。而更重要的是，此方法的引入可以提高桩基检测的准确性，减少漏判、误判，保证建筑物的安全稳定，带来更大的社会效益。因此，在经过更多的工程实践检验后，项目组正在计划与商用测桩软件生产商联系，将此功能嵌入现有的商用软件中，争取早日将科技发明转化成真正的生产力为社会服务。
同类课题研究水平概述
- 目前提出的对声测管弯斜的修正主要有“投影法”、“多项式拟合法”和“神经网络法”等，这些方法在声测管的弯斜修正方面做出了很有意义的探索，取得了较好的效果。然而它们在解决声测管弯斜的识别与修正问题时，大都需要人工凭经验来判断，具有局限性。而且这些方法的精确度无法确定，研究者们只是给出了方法和效果，并没有定量的分析其修正的精度。
