本发明涉及工程检测领域，尤其涉及一种工程验收用墙体内应力检测方法及检测系统。
背景技术：
所谓内应力，是指当外部荷载去掉以后，仍残存在物体内部的应力。它是由于材料内部宏观或微观的组织发生了不均匀的体积变化而产生的。
墙体的内应力一般由温度、湿度等的变化导致，尤其在刚刚建设完成的工程内部，墙体内由于风干形成的内应力往往需要多年才能完全释放，同时由于季节的变化，墙体内还会形成新的内应力，这种内应力在验收工程时需要进行监测，以避免安全隐患。
现有技术一般进行内应力的监测都是在墙体内埋入压电传感器，压电传感器成本较高，而且一般难以进行全面的监测，只能获得传感器附近的应力变化。现有技术还有一种利用超声进行内部应力和缺陷的检测方法，但是单纯的超声检测难以将墙体的真实内应力展示出来，如果采用外部的载荷方式，其载荷模拟与真实的墙体应力还存在较大差别。
技术实现要素：
针对上述内容，为解决上述问题，本发明提供了一种工程验收用墙体内应力检测系统及检测方法。本发明的应变计之间互有关联，且间距相等；结合外部的超声检测，可以建立超声波和应变之间的关联，从而在其他位置仅仅测量超声波就可以估计出墙体内应力；在进行超声检测时先用c扫描确定出传感器的位置，然后使用a扫描确定应变计的具体位置，又结合斜探头测定墙面的裂缝，测量更加精准，避免测量误差。
本发明通过如下技术方案实现的：
一种工程验收用墙体内应力检测系统，包括超声模块、埋入式传感器模块及分析模块；
超声模块包括超声控制器、c扫描探头、a扫描探头和斜探头；埋入式传感器模块包括埋入式传感器和传感器数据收集器；分析模块包括数据处理器和便携计算机；
埋入式传感器设置有一中心杆1和多个固定盘2，固定盘2穿设在中心杆1上；固定盘2之间在中心杆1的表面上粘贴有应变计3；应变计3连接传感器数据收集器，传感器数据收集器连接数据处理器，数据处理器连接便携计算机，从而使得便携计算机可以实时获得埋入式传感器的数据；
埋入式传感器放置在混凝土墙体内，中心杆1与墙面平行设置，且保证中心杆1距离墙面两侧的距离相等；
c扫描探头、a扫描探头和斜探头均连接至超声控制器，超声控制器连接数据处理器，超声控制器将收集的c扫描探头、a扫描探头和斜探头的数据发送至便携计算机；
c扫描探头用于确定墙体内埋入式传感器的位置，a扫描探头用于垂直测量墙体的超声信号，斜探头用于发射倾斜射入墙体的超声信号和接收倾斜射出墙体的超声信号。
优选地，固定盘2的数量最少为6个，且相邻的固定盘2之间的间距相等，固定盘2与中心杆1固定设置；
优选地，中心杆1的截面呈圆角的正方形，对角线长度为s，相对边的间距为l；应变计3粘贴在每一个正方形边的中心，应变计3的最大厚度为(s-l)/2，且应变计3的长度小于l/2；且圆角正方形边长的直线部分的长度大于l/2。
优选地，c扫描探头、a扫描探头和斜探头的探测频率范围相同。
一种利用工程验收用墙体内应力检测系统进行内应力检测的方法，包括如下步骤：
1)埋设埋入式传感器：在浇筑墙体前先将固定盘2与中心杆1固定连接，保证相邻的固定盘2之间的间距相等，之后在中心杆1表面贴上应变计3，相邻固定盘2之间贴上4个应变计3，中心杆1的每个表面1个；然后将中心杆1放入待浇筑的位置，调节中心杆1的中轴线与预浇筑的墙面平行，然后调节中心杆1的表面的平面与待浇筑的墙面平行；之后整理信号连接线，将信号连接线的线头放置到浇筑墙体之外，之后浇筑墙体，浇筑是保证中心杆1的位置不发生变化；
2)传感器位置定位：
带混凝土干燥后，连接应力检测系统，使得埋入式传感器连接至传感器数据收集器；启动c扫描探头，控制c扫描探头沿着墙面进行扫描，并且在便携计算机上观察扫描结果，并在扫描到固定盘2和中心杆1的位置进行标记；持续扫描直到整个埋入式传感器的位置被标记完整；
3)收集传感器数据：
便携计算机收集应变计3的数据，并根据应变计3的数据以及其位置在墙面上的相应位置进行标记，标记内容为应变计3的应变检测值，并且在便携计算机内部保存应变计3的位置和应变检测值；
4)超声检测：
4-1)使用斜探头进行墙面超声检测，便携计算机收集斜探头的数据，分析获取墙面内的裂缝位置和裂缝宽度；
4-2)使用a扫描探头在墙面进行超声检测，将a扫描探头对准墙体内应变计3的位置进行检测，实时观察应变计3的数值，当应变计3的数值波动最大时说明a扫描探头对准了应变计3，然后将每个应变计3的位置进行详细标记；之后使得a扫描探头沿着应变计3之间的连线扫描，记录相邻固定盘2之间的连线上的超声声速变化；
4-3)对墙体两侧均进行4-1)至4-2)的操作，测量后将墙体内裂缝位置的a扫描声速数据排除，然后将相邻固定盘2之间的其余位置的声速求平均，并与应变计3的应变检测值建立关联模型，关联模型的输入为声速，输出为应变计3的应变检测值；
4-4)对整个墙面的全部位置进行a扫描，获取全部位置的声速，然后通过关联模型获得整个墙面的全部位置的应变检测值；在便携计算机内建立墙面的二维模型，然后将应变检测值输入二维模型的相应位置，使用不同的颜色表示不同的应变检测值的大小。
优选地，预先在计算机内输入应变检测值的阈值范围，当整个墙面的应变检测值计算得到后，若墙面某一区域内应变检测值的超过阈值范围，则对该区域进行不合格标记；
在一面墙进行完成步骤1)至步骤4)后，在同一栋建筑的同一位置间隔3天测量一次，测量时记录气温温度，测量20次以上后，在计算机内建立应变检测值随时间和温度的变化规律。
本发明有益效果为：
本发明设计了新的应变计传感器，与传统的应变计的设置方法不同，本发明的应变计之间互有关联，且间距相等；结合外部的超声检测，可以建立超声波和应变之间的关联，从而在其他位置仅仅测量超声波就可以估计出墙体内应力；在进行超声检测时先用c扫描确定出传感器的位置，然后使用a扫描确定应变计的具体位置，又结合斜探头测定墙面的裂缝，测量更加精准，避免测量误差。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明的埋入式传感器的结构示意图；a为整体示意图，b为局部示意图；
图中：中心杆1、固定盘2、应变计3；
图2为本发明超声波检测的示意图；
图3为本发明的装置系统结构示意图；
图4为本发明的测量方法步骤流程图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
实施例1：
一种工程验收用墙体内应力检测系统，包括超声模块和埋入式传感器模块和分析模块；
超声模块包括超声控制器、c扫描探头、a扫描探头和斜探头；埋入式传感器模块包括埋入式传感器和传感器数据收集器；分析模块包括数据处理器和便携计算机；
埋入式传感器设置有一中心杆1和多个固定盘2，固定盘2穿设在中心杆1上；固定盘2之间在中心杆1的表面上粘贴有应变计3；应变计3连接传感器数据收集器，传感器数据收集器连接数据处理器，数据处理器连接便携计算机，从而使得便携计算机可以实时获得埋入式传感器的数据；
埋入式传感器放置在混凝土墙体内，中心杆1与墙面平行设置，且保证中心杆1距离墙面两侧的距离相等；
c扫描探头、a扫描探头和斜探头均连接至超声控制器，超声控制器连接数据处理器，超声控制器将收集的c扫描探头、a扫描探头和斜探头的数据发送至便携计算机；
c扫描探头用于确定墙体内埋入式传感器的位置，a扫描探头用于垂直测量墙体的超声信号，斜探头用于发射倾斜射入墙体的超声信号和接收倾斜射出墙体的超声信号。
固定盘2的数量最少为6个，且相邻的固定盘2之间的间距相等，固定盘2与中心杆1固定设置；
中心杆1的截面呈圆角的正方形，对角线长度为s，相对边的间距为l；应变计3粘贴在每一个正方形边的中心，应变计3的最大厚度为(s-l)/2，且应变计3的长度小于l/2；且圆角正方形边长的直线部分的长度大于l/2。
c扫描探头、a扫描探头和斜探头的探测频率范围相同。
实施例2：
一种利用工程验收用墙体内应力检测系统进行内应力检测的方法，包括如下步骤：
1)埋设埋入式传感器：在浇筑墙体前先将固定盘2与中心杆1固定连接，保证相邻的固定盘2之间的间距相等，之后在中心杆1表面贴上应变计3，相邻固定盘2之间贴上4个应变计3，中心杆1的每个表面1个；然后将中心杆1放入待浇筑的位置，调节中心杆1的中轴线与预浇筑的墙面平行，然后调节中心杆1的表面的平面与待浇筑的墙面平行；之后整理信号连接线，将信号连接线的线头放置到浇筑墙体之外，之后浇筑墙体，浇筑是保证中心杆1的位置不发生变化；
2)传感器位置定位：
带混凝土干燥后，连接将应力检测系统，使得埋入式传感器连接至传感器数据收集器；启动c扫描探头，控制c扫描探头沿着墙面进行扫描，并且在便携计算机上观察扫描结果，并在扫描到固定盘2和中心杆1的位置进行标记；持续扫描直到整个埋入式传感器的位置被标记完整；
3)收集传感器数据：
便携计算机收集应变计3的数据，并根据应变计3的数据以及其位置在墙面上的相应位置进行标记，标记内容为应变计3的应变检测值，并且在便携计算机内部保存应变计3的位置和应变检测值；
4)超声检测：
4-1)使用斜探头进行墙面超声检测，便携计算机收集斜探头的数据，分析获取墙面内的裂缝位置和裂缝宽度；
4-2)使用a扫描探头在墙面进行超声检测，将a扫描探头对准墙体内应变计3的位置进行检测，实时观察应变计3的数值，当应变计3的数值波动最大时说明a扫描探头对准了应变计3，然后将每个应变计3的位置进行详细标记；之后使得a扫描探头沿着应变计3之间的连线扫描，记录相邻固定盘2之间的连线上的超声声速变化；
4-3)对墙体两侧均进行4-1)至4-2)的操作，测量后将墙体内裂缝位置的a扫描声速数据排除，然后将相邻固定盘2之间的其余位置的声速求平均，并与应变计3的应变检测值建立关联模型，关联模型的输入为声速,输出为应变计3的应变检测值；
4-4)对整个墙面的全部位置进行a扫描，获取全部位置的声速，然后通过关联模型获得整个墙面的全部位置的应变检测值；在便携计算机内建立墙面的二维模型，然后将应变检测值输入二维模型的相应位置，使用不同的颜色表示不同的应变检测值的大小。
预先在计算机内输入应变检测值的阈值范围，当整个墙面的应变检测值计算得到后，若墙面某一区域内应变检测值的超过阈值范围，则对该区域进行不合格标记；
在一面墙进行完成步骤1)至步骤4)后，在同一栋建筑的同一位置间隔3天测量一次，测量时记录气温温度，测量20次以上后，在计算机内建立应变检测值随时间和温度的变化规律。
实施例3：
声速应变检测值关联模型的建立方法如下：
首先将朝向墙面的应变检测值按照大小排序，如果设置了10个固定盘，则对应的朝向墙面的应变检测值应该有9×2＝18个；得到f1至f18；
将这18个位置的声速均值进行计算，相邻的固定盘之间测定10个声速数值，声速测量位置的间距按照距离应变计越远间距越大，然后将测量的10个声速数值求平均；得到q1至q18；
然后绘制标准曲线，横坐标为声速，纵坐标为应变检测值，从而建立了朝向墙面的应变检测值和声速的关联模型；
之后将垂直于墙面的应变计的应变检测值进行记录，同样如果设置了10个固定盘，则对应的垂直于墙面的应变计的应变检测值应该有9×2＝18个；得到e1至e18；
之后沿着应变计的连接线，在应变计的位置处绘制垂线，然后测定垂线上的声速，相邻的固定盘之间测定10个声速数值，声速测量位置的间距按照距离应变计越远间距越大，然后将测量的10个声速数值求平均；得到p1至p18；
然后绘制标准曲线，横坐标为声速，纵坐标为应变检测值，从而建立了垂直于墙面的应变检测值和声速的关联模型；
朝向墙面的应变检测值和声速的关联模型以及垂直于墙面的应变检测值和声速的关联模型均可以从声速直接求出，求出的结果可以直接显示在便携计算机上并记录。
斜探头测定的裂缝位置和宽度也显示在计算机上，裂缝的检测采用现有技术中的测量方法即可。应变计为压电应变计，应变计在埋入之前先使用外部载荷的方式进行标定。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
