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龙图腾网获悉交通运输部公路科学研究所申请的专利一种薄壁混凝土结构应力状态超声横波检测系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115219597B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-05发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210840661.X，技术领域涉及：G01N29/07；该发明授权一种薄壁混凝土结构应力状态超声横波检测系统是由王陶;郑康琳;蔡秋香设计研发完成，并于2022-07-18向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种薄壁混凝土结构应力状态超声横波检测系统在说明书摘要公布了：本发明提供了一种薄壁混凝土结构应力状态超声横波检测系统，包括：发射端，用于将第一电信号转换为对应的第一超声波信号，并将所述第一超声波信号从待测薄壁混凝土每个选定测试位置的一侧射入至所述待测薄壁混凝土；接收端，用于接收从所述待测薄壁混凝土每个选定测试位置的另一侧射出的第二超声波信号，并将所述第二超声波信号转换为对应的第二电信号，并基于所述第一超声波信号和所述第二超声波信号计算出所述待测薄壁混凝的结构应力；用以解决了传统超声波法在混凝土应力测试的应用时材料均匀性差、超声信号损耗高、应力测量误差大等问题，从而提高应力测试准确性，可以准确测量钢筋混凝土梁翼板、腹板等薄壁构件的实际应力状态。

本发明授权一种薄壁混凝土结构应力状态超声横波检测系统在权利要求书中公布了：1.一种薄壁混凝土结构应力状态超声横波检测系统，其特征在于，包括： 发射端，用于将第一电信号转换为对应的第一超声波信号，并将所述第一超声波信号从待测薄壁混凝土每个选定测试位置的一侧射入至所述待测薄壁混凝土，包括： 脉冲信号源，用于生成预设的脉冲电信号； 信号放大器，用于将预设的脉冲电信号按照预设放大倍数进行放大，获得对应的第一电信号； 第一横波超声换能器，用于将所述第一电信号转换为对应的第一超声波信号，并将所述第一超声波信号从所述待测薄壁混凝土每个选定测试位置的一侧射入至所述待测薄壁混凝土，包括： 第一换能单元，用于将所述第一电信号转换为对应的第一超声波信号； 第一横波超声换能器探头，用于将所述第一超声波信号从所述待测薄壁混凝土每个选定测试位置的一侧射入至所述待测薄壁混凝土； 接收端，用于接收从所述待测薄壁混凝土每个选定测试位置的另一侧射出的第二超声波信号，并将所述第二超声波信号转换为对应的第二电信号，基于所述第一电信号和所述第二电信号计算出所述待测薄壁混凝的结构应力，包括： 第二横波超声换能器，用于接收从所述待测薄壁混凝土每个选定测试位置的另一侧射出的第二超声波信号，并将所述第二超声波信号转换为对应的第二电信号，包括： 第二横波超声换能器探头，用于接收从所述待测薄壁混凝土每个选定测试位置的另一侧射出的第二超声波信号； 第二换能单元，用于将所述第二超声波信号转换为对应的第二电信号； 信号示波器，用于接收并显示所述第一电信号和所述第二电信号； 数据存储处理器，用于接收并存储所述第一电信号和所述第二电信号，并基于比较所述第一电信号和所述第二电信号的首波声时得到超声传播走时，基于所述超声波走时计算出所述待测薄壁混凝的结构应力，包括： 步骤1：确定出满足梁端零边界应力条件的翼板位置，组合超声换能器对测布置于所述翼板位置两侧； 步骤2：基于角度旋齿同步旋转所述第一横波超声换能器探头和所述第二横波超声换能器探头，基于所述第一超声波信号和所述第二超声波信号的当前超声传播走时，确定出传感器偏振方向相互垂直的第一横波波速和第二横波波速 步骤3：基于所述第一横波波速和所述第二横波波速计算出第一平均波速 式中，为第一平均波速； 步骤4：确定出目标结构应力测试位置，组合超声换能器对测布置于所述目标结构应力测试位置两侧； 步骤5：按照预设间隔度数，基于角度旋齿同步旋转所述第一横波超声换能器探头和所述第二横波超声换能器探头，直至所述第二横波超声换能器上的传感器偏振方向与应力方向平行时，则基于所述第一超声波信号和所述第二超声波信号的当前超声传播走时，确定出最大横波波速vz1，同时，记录角度标尺上的第一旋转角度； 步骤6：基于所述第一旋转角度确定出第一旋转角度范围，按照预设间隔度数从所述第一旋转角度范围下限值开始，基于所述角度旋齿同步旋转所述第一横波超声换能器探头和所述第二横波超声换能器探头，直至所述第二横波超声换能器上的传感器偏振方向与应力方向垂直时，则基于所述第一超声波信号和所述第二超声波信号的当前超声传播走时，确定出最小横波波速vz2； 步骤7：基于所述最大横波波速vz1和所述最小横波波速vz2，计算出第二平均波速vT： 式中，vT为第二平均波速； 步骤8：基于所述第一平均波速、所述第二平均波速和最大横波波速vz1以及最小横波波速vz2，计算出所述目标结构应力测试位置的结构应力： 式中，σ1和σ1为所述待测薄壁混凝土平面应变状态下vz1和vz2偏振方向应力，σ1和σ1的单位为MPa，vT为第二平均波速，为第一平均波速，CT为所述待测薄壁混凝土在所述目标结构应力测试位置的材料横波声弹性系数，且CT的单位为MPa-1，vz1为最大横波波速，vz2为垂最小横波波速，CA为所述待测薄壁混凝土在所述目标结构应力测试位置的材料横波声弹性双折射系数，且CA的单位为MPa-1。

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