超聲波檢測(cè)法是利用超聲波的原理。當(dāng)遇到裂縫、空洞等缺陷，超聲波會(huì)部分反射回來，通過接收到的反射回波，就能確定是否有缺陷、缺陷大小和位置。此外，根據(jù)超聲波在混凝土中的傳播速率，還可以大致判斷混凝土的強(qiáng)度。

非金屬超聲波檢測(cè)儀分為兩類，一類是碳纖維、玻璃纖維、三元乙丙、丁啨等制造的復(fù)合材料。檢測(cè)這類產(chǎn)品，需要用到穿透能力好的低頻檢測(cè)儀，也可以用金屬探傷儀。另一類是用于檢測(cè)混凝土的強(qiáng)度、裂縫深度、混凝土勻質(zhì)性、損傷層厚度、混凝土厚度、樁身完整性、結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷、鋼管混凝土內(nèi)部缺陷的儀器，進(jìn)行這類檢測(cè)，就需要用到大功率的非金屬超聲波檢測(cè)儀。

非金屬超聲波檢測(cè)儀應(yīng)用領(lǐng)域

超聲透射法基樁、連續(xù)墻完整性快速檢測(cè);

超聲-回彈綜合法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度;

超聲法檢測(cè)混凝土裂縫深度、不密實(shí)區(qū)域及蜂窩空洞、結(jié)合面質(zhì)量、表面損傷層厚度、鋼管混凝土內(nèi)部缺陷;

超聲法單孔一發(fā)雙收測(cè)井;

耐火材料質(zhì)量檢測(cè);

地質(zhì)勘查、巖體、混凝土等非金屬材料力學(xué)性能檢測(cè)。

非金屬超聲波檢測(cè)儀的特點(diǎn)

1、 超大TFT彩色無(wú)按鍵觸摸式液晶屏，Windows系統(tǒng)平臺(tái)下專為用戶設(shè)計(jì)的操作界面，易學(xué)易用?？勺龉P記本電腦使用。

2、 快速準(zhǔn)確的聲時(shí)、波幅自動(dòng)與手動(dòng)判讀相結(jié)合，精確顯示聲時(shí)波速值。充分發(fā)揮檢測(cè)人員實(shí)測(cè)經(jīng)驗(yàn)。

3、 支持電火花、超磁致伸縮換能器等外觸發(fā)源。

4、 無(wú)缺陷混凝土對(duì)測(cè)量大穿透厚度大于10米，電火花震源單次激勵(lì)穿透距離大于50米。

5、 雙通道測(cè)樁系統(tǒng)，雙向深度數(shù)值直觀顯示，可同步記錄、實(shí)時(shí)顯示換能器位置，方便復(fù)測(cè)。

6、 采用工業(yè)級(jí)微處理器控制系統(tǒng)，突出儀器的可靠性和穩(wěn)定性。

7、 針對(duì)惡劣工作環(huán)境設(shè)計(jì)的抗磨工具包和專用箱，攜帶方便、滿足野外長(zhǎng)期工作。

1、超聲回彈綜合法檢測(cè)砼強(qiáng)度軟件界面(測(cè)強(qiáng))

2、超聲法檢測(cè)砼內(nèi)部缺陷位置示意圖(測(cè)缺)

3、埋管透射法檢測(cè)樁基完整性(測(cè)樁)

4、超聲波平測(cè)法檢測(cè)砼表面裂縫深度(測(cè)縫)

非金屬-混凝土超聲波檢測(cè)原理

聲波的頻率范圍為20～20000Hz，高于20kHz的機(jī)械波為超聲波。金屬材料工件超聲檢測(cè)的頻率在0.15～20MHz以上，而混凝土等非金屬材料的超聲檢測(cè)應(yīng)選用較低頻率的超聲波，常用頻率為20～500kHz，這主要是因?yàn)榛炷翞榉蔷鶆虿牧?，散射作用使材料?duì)聲波的衰減較大，方向性差，頻率越高，傳播距離越小，繞過顆粒的能力越差。

混凝土是多組分的集合體，各組分有不同的物理特性，當(dāng)混凝土中出現(xiàn)損傷時(shí)，超聲波在各組分界面和損傷處發(fā)生雜亂無(wú)章的反射、折射、透射、繞射等，使得能量不斷損失，導(dǎo)致接收聲學(xué)參數(shù)異常，正是這些異常聲學(xué)參數(shù)為混凝土損傷檢測(cè)提供了依據(jù)。

1波速判定

混凝土的超聲波速主要決定于其彈性參數(shù)。超聲波波速比較穩(wěn)定，可重復(fù)性比較好，是評(píng)價(jià)混凝土質(zhì)量的其中比較重要的指標(biāo)。

2波幅判別

當(dāng)超聲波穿過非均勻的混凝土，遇到空洞、裂紋等損傷時(shí)會(huì)發(fā)生繞射、透射、反射等現(xiàn)象，導(dǎo)致波速下降，波時(shí)延長(zhǎng)，超聲波能量損失，從而導(dǎo)致超聲波波幅大大減弱，因此可以根據(jù)波幅的變化來判斷混凝土的損傷情況。

在工程應(yīng)用中主要是依據(jù)首波波幅的變化情況來判斷混凝土損傷情況，因?yàn)槭撞軌蛘媲蟹磻?yīng)混凝土損傷，而后續(xù)波與折射、反射后的波疊加，而不能反應(yīng)混凝土損傷的真實(shí)情況。目前只用于輔助判別。

3主頻判別

和波幅一樣，頻率測(cè)值也沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，只能在同一剖面內(nèi)測(cè)點(diǎn)間進(jìn)行相對(duì)比較，測(cè)試值沒有波速值穩(wěn)定，目前只用于輔助判別。

4波形判別

當(dāng)混凝土有質(zhì)量缺陷時(shí)，超聲波在傳播過程中能量損失，使得接收波波形發(fā)生變化，當(dāng)混凝土損傷嚴(yán)重時(shí)，波形會(huì)發(fā)生畸變。

非金屬超聲波檢測(cè)儀的3種常用檢測(cè)方法

1.樁內(nèi)單孔透射法

在某些特殊情況下只有一個(gè)孔道可供檢測(cè)使用，超聲波從發(fā)射換能器出發(fā)經(jīng)耦合水進(jìn)入孔壁混凝土表層，并沿混凝土表層滑行一段距離后，再經(jīng)耦合水分別到達(dá)兩個(gè)接收換能器上，從而測(cè)出超聲波沿孔壁混凝土傳播時(shí)的各項(xiàng)聲學(xué)參數(shù)。但要注意，運(yùn)用這一檢測(cè)方式時(shí)，必須運(yùn)用信號(hào)分析技術(shù)，排除管中的影響干擾，當(dāng)孔道中有鋼質(zhì)套管時(shí)，由于鋼管影響超聲波在孔壁混凝土中的繞行，故不能用此法。

2.樁外孔透射法

當(dāng)樁的上部結(jié)構(gòu)已施工或樁內(nèi)沒有換能器通道時(shí)，可在樁外緊貼樁邊的土層中鉆一孔作為檢測(cè)通道，檢測(cè)時(shí)在樁頂面放置一發(fā)射功率較大的平面換能器，接收換能器從樁外孔中自上而下慢慢放下，超聲波沿樁身混凝土向下傳播，并穿過樁與孔之間的土層，通過孔中耦合水進(jìn)入接收換能器，逐點(diǎn)測(cè)出透射超聲波的聲學(xué)參數(shù)，根據(jù)信號(hào)的變化情況大致判定樁身質(zhì)量。由于超聲波在土中衰減很快，這種方法的可測(cè)樁長(zhǎng)十分有限，且只能判斷夾層、斷樁、縮頸等。

3.跨孔透射法

此法是一種較成熟可靠的方法，是超聲波透射法檢測(cè)樁身質(zhì)量的最主要形式，其方法是在樁內(nèi)預(yù)埋兩根或兩根以上的聲測(cè)管，在管中注滿清水，把發(fā)射、接收換能器分別置于兩管道中。檢測(cè)時(shí)超聲波由發(fā)射換能器出發(fā)穿透兩管間混凝土后被接收換能器接收，實(shí)際有效檢測(cè)范圍為聲波脈沖從發(fā)射換能器到接收換能器所掃過的面積。根據(jù)不同的情況，采用一種或多種測(cè)試方法，采集聲學(xué)參數(shù)，根據(jù)波形的變化，來判定樁身混凝土強(qiáng)度，判斷樁身混凝土質(zhì)量，跨孔法檢測(cè)根據(jù)兩換能器相對(duì)高程的變化，又可分為平測(cè)、斜測(cè)、交叉斜測(cè)、扇形掃描測(cè)等方式，在檢測(cè)時(shí)視實(shí)際需要靈活運(yùn)用。

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