随着科技的不断进步和安全监测需求的提升,近年来隧道水泥支撑结构、建筑幕墙等场景对安全检测的需求日益增加。传统的检测方式通常依赖于定期观察或通过锤敲和耳听判断异常,对于发现的可疑部位再通过粘贴式传感器进行二次检测。这种方法检测过程耗时费力,且初次检测的准确率较低。
基于激光测振的声激励建筑物内部空洞检测技术,利用定向喇叭发出特定分贝的声场,对建筑水泥层或外墙贴附砖体进行激励,再通过非接触式激光测振仪感知激励部位的回响,从而判断是否存在空洞。华秦光声FLV-1550-HP型光纤式激光测振仪在该领域展现出巨大潜力。实验表明,在无需额外贴反光纸的条件下,光纤式激光测振仪对声激励下的水泥块和外墙砖均具备良好的响应性能。
图1 红外光纤激光测振仪
FLV-1550-HP是一款通用型、超高灵敏度的远距离红外光纤激光测振仪(图1),集成了移频干涉模块和多通道探测技术,具有卓越的感光灵敏度。其单光纤设计提升了测振的灵活性,可适配不同长度的光纤,且光纤接口配备的调焦型镜头支持0.2至150米的工作距离,极大地提升了设备的使用便捷性。与PLV-633测振仪相比,FLV-1550-HP不仅能适应强反光物体表面的测量需求,也能精准探测弱反光物体的振动信号,例如碳纤维复合材料、水泥等粗糙表面的微弱振动信号。此外,该款测振仪既可作为激光超声无损检测系统的探测模块,又能在高温环境中对金属、陶瓷等关键结构件进行健康监测和检测,展现出广泛的应用潜力与卓越的性能。
1、水泥块空洞测试
采用定向喇叭在距离1米处对内部含有空洞的水泥块进行激励,利用光纤式激光测振仪检测空洞回声的波形。测振仪镜头置于5米距离处,对定向喇叭分别施加500Hz、1kHz、2kHz和5kHz的单频正弦波激励。测试过程中,未采取任何增强反光信号的措施,测振仪直接将激光束照射至被测体表面即可精准探测到与激励频率相同的回声信号。5米距离处测振仪镜头的试验布局及检测到的回声波形如图2所示。
图2 混凝土块内部空洞检测
2、外墙墙砖空洞测试
采用上述检测方法,将激励喇叭和测振仪分别置于距离墙体1米和2米处,使用500Hz和1kHz的正弦波对喇叭进行驱动以激励墙体。在未添加任何辅助设施的条件下能够清晰捕捉到墙砖受迫振动的波形。试验布局和检测结果如图3所示。
图3 混凝土墙体振动测试