超声法检测缺陷

二、超声法检测的基本原理
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二、超声法检测的基本原理
4. 波形 显示屏上显示的接收波波形 直达波、反射波、绕射波、纵波、横波、表面波等的 综合反映 波形分析常集中于波前部的纵波 目前对波形的研究只能作一般的观察、记录
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一、概述


超声法定义 指采用带波形显示的低频超声波检测仪和频率为 20～250kHz的声波换能器，测量混凝土的声速、波幅 和主频等声学参数，并根据这些参数及其相对变化分 析判断混凝土缺陷的方法 在混凝土检测中的应用 非破损检测混凝土内部的空洞、离析 检测混凝土裂缝的深度 检测混凝土接触面的结合质量 检测混凝土表面的损伤层厚度
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二、超声法检测的基本原理
3. 频率 超声波检测中，电脉冲激发出的声脉冲信号是复频超 声脉冲波，包含了一系列不同频率成分 测距越远，高频成分衰减越多 混凝土内部缺陷及裂缝使主频下降 频率与仪器性能、耦合状况、测距大小均有关系，没 有统一的度量标准，目前只作为同条件(同一仪器、同 一状态、同一测距)下相对比较用 各频率成分通过频谱分析取得
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二、超声法检测的基本原理
2. 振幅 指首波，即第一个波前半周的幅值，反映了接收到声 波的强弱 强度↑，振幅↑ 内部有缺陷、裂缝，振幅↓ 振幅与仪器性能、耦合状况、测距大小均有关系，没 有统一的度量标准，目前只作为同条件（同一仪器、 同一状态、同一测距）下相对比较用
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超声法检测砼缺陷
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一、概 述

混凝土缺陷：内部不密实或空洞，外部蜂窝麻面、裂 缝或损伤层 检测目的：查明混凝土缺陷的性质、范围及尺寸 检测方法： 机械波法：超声脉冲波、冲击脉冲波、声发射 穿透幅射法：x射线、γ射线、中子流 超声波介绍 在弹性介质中传播的振动叫弹性波，人耳可闻范 围的弹性波为20-20000Hz，叫声波，低于此范围叫次 声波，频率超过2万Hz,并不能引起听觉的弹性波叫超 声波。
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上述两种情况测得的声时都将比正 常部位长。在计算测点声速时，总是以 换能器间的直线距离L作为传播距离，因 此有缺陷处的计算声速就减小。
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波幅
由于缺陷对声波的反射或吸收比正常混凝土大，所以 当超声波通过缺陷后，衰减比正常混凝土大，即接收波的 振幅将减少。根据接收波首波振幅的异常变化也可以发现 缺陷的存在。 振幅值虽然与混凝土质量有相关性，但也取决于测试 距离和换能器的声学性能（仪器和换能器灵敏度、自振频 率、频谱特性等），因此难以定出一种统一的指标，只能 在同一仪器设备和测距情况下作相对比较用。
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二、超声法检测的基本原理
（二）声学参数 1. 声速 弹性模量↑,孔隙率↓,密实度↑,声速↑ 强度↑，声速↑ 混凝土内部有缺陷(孔洞、蜂窝)，声速↘ 超声波穿过裂缝传播，声速↘ 声速可以反映混凝土的性能与内部情况
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波形 当超声波通过混凝土内部缺陷时，由于混 凝土的连续性已被破坏，使超声波的传播路径复 杂化，直达波、绕射波等各类波相继到达接收换 能器。它们各有不同的频率和相位。这些波的叠 加有时会造成波形的崎变。目前，对波形的研究 还不够，只能是半定性的参数，作为判断缺陷的 参考。
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二、超声波法声学参数的变化
声时（波速）

当超声波在传播路径上遇到缺陷时，超声波的传 播有两种可能：
一是直接穿过缺陷介质，缺陷介质可能是空气、水或 夹杂杂质的非正常混凝土，这些介质的共同特点是声 速低； 二是超声波绕过缺陷与正常混凝土的界面传播。当超 声波直接穿过缺陷，由于缺陷速度较混凝土低，在同 样测距下传播时间要长，而绕过缺陷的传播路径比直 线传播的路径长。
二、超声法检测的基本原理
5. 声速的测量方法 v=l/t, l为测距，t为声时 5.1 测距的测量方法 对测时，钢卷尺测量T、R间距离 平测时，钢卷尺测量T、R间净距离 5.2 声时的测读方法 游标测读 自动关门,适用于信号较强时测量 计算机自动寻找
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二、超声法检测的基本原理
（一）基本原理
利用脉冲波在技术条件相同的混凝土中传播 的时间（或速度）、接收波的振幅和频率等声 学参数的相对变化，来判定混凝土的缺陷。 （注：技术条件相同：指混凝土的原材料、 配合比、龄期和测试距离一致）
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一、超声波法缺陷检测原理 假设混凝土中有一处缺陷，用超声法检测时， 由于正常混凝土是连续体，超声波在其中正常 传播。当换能器正对着缺陷时，由于混凝土连 续性中断，缺陷区与混凝土之间出现界面（空 气与混凝土）。在界面上超声波传播发生反射、 散射与绕射。超声波用于混凝土缺陷评估的4 个声学参数——声时（或波速）、振幅、频率 和波形将发生变化。
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主频（频谱） 对接收波信号的频谱分析表明，不同质量的 混凝土对超声波中高频分量的吸收、衰减不同。 因此，当超声波通过不同质量的混凝土后，接收 波的频谱也不同。有内部缺陷的混凝土，其接收 波中高频分量相对减少而低频分量相对增大，接 收波的主频率值下降。频率值也只能在同一仪器 设备和测距情况下作相对比较用。