超声波检测技术及应用

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超声波检测技术的应用前景

超声波检测技术的应用前景

超声波检测技术的应用前景超声波检测技术是一种利用超声波在材料中传播和反射的特性来检测缺陷、测量距离和材料性质的技术。

随着科学技术的不断发展,超声波检测技术在工业、医疗、安防等领域得到了广泛的应用,并且在未来有着更加广阔的发展前景。

本文将从工业、医疗和安防三个方面探讨超声波检测技术的应用前景。

一、工业领域在工业领域,超声波检测技术被广泛应用于材料的质量检测、结构健康监测、无损检测等方面。

首先,超声波检测技术可以用于金属材料的缺陷检测,如焊接接头、铸件、锻件等的质量检测。

通过超声波的传播和反射特性,可以准确地检测出材料中的裂纹、气孔、夹杂等缺陷,为生产过程中的质量控制提供了重要依据。

其次,超声波检测技术还可以用于结构健康监测,如飞机、桥梁、管道等结构的损伤检测和评估。

通过超声波的传播速度和衰减情况,可以实时监测结构的健康状况,及时发现潜在的问题并采取措施加以修复。

此外,超声波检测技术还可以实现对材料性质的非破坏性测量,如材料的厚度、密度、弹性模量等参数的测量,为工程设计和材料选择提供参考依据。

二、医疗领域在医疗领域,超声波检测技术被广泛应用于医学影像学、疾病诊断、手术导航等方面。

首先,超声波检测技术可以用于医学影像学,如超声心动图、超声造影等。

通过超声波的传播和反射,可以清晰地显示人体内部器官的结构和功能,帮助医生进行疾病诊断和治疗方案制定。

其次,超声波检测技术还可以用于疾病诊断,如乳腺癌、甲状腺疾病、肝脏疾病等的早期筛查和诊断。

通过超声波的成像技术,可以发现病变组织的位置、大小和形态,为医生提供重要的诊断依据。

此外,超声波检测技术还可以用于手术导航,如超声引导下的肿瘤切除、介入手术等。

通过超声波的实时成像和定位功能,可以帮助医生准确定位手术目标,提高手术的精准度和安全性。

三、安防领域在安防领域,超声波检测技术被广泛应用于入侵检测、人员定位、安防监控等方面。

首先,超声波检测技术可以用于入侵检测,如智能家居安防系统、商业场所安防系统等。

超声波检测技术的研究与应用

超声波检测技术的研究与应用

超声波检测技术的研究与应用超声波的应用已经广泛涉及到物理、医学、生物、气象、测量等领域。

而超声波检测技术是指利用超声波技术对被检测物中所含有的各种信息进行分析和判断的一种综合性检测技术。

这种技术通过发射超声波,收集被检测物中反射回来的超声波信号,在计算机的帮助下,对被测物进行分析,得出被检测物的性质、形态、缺陷等有关信息。

超声波检测技术被广泛应用于工业检测、材料分析、生物医学检测、地质勘探和环境监测等许多领域。

随着科技的进步,超声波检测技术也得到了迅猛的发展,其精度和可靠性得到了大幅提高,保证了该技术在实际应用中更加广泛和可靠。

在工业应用中,超声波检测技术是一种不破坏性的检测方法。

它能够检测金属、陶瓷、塑料等各种材料的缺陷,如裂纹、腐蚀等。

此外,由于超声波回声的振幅与被测物体中的材料性质和过程有密切关系,可以通过分析信号波形,对材料的强度、疲劳和应力进行研究。

在医学领域,超声波检测技术广泛应用于医学检测,成为了医生对人体器官进行影像检查的重要工具之一。

这种技术不仅可以检测各种身体器官的形态和功能,还可以发现病灶、肿瘤等问题。

超声波检测技术因其安全和易使用的特点,成为了医学界最常用的一种检测手段。

在生物医学检测领域,超声波可以用于检测到微小组织样品和细胞。

它可以进行非破坏性、实时的生物组织成像,不仅可以对体内组织结构和功能进行研究,在肿瘤治疗中也有着广泛的应用。

在环境监测领域,超声波检测技术还可以用于探测水、空气、泥浆等物质中含有的各种有害物质。

通过仪器测量超声波在水中的传播速度和信号,可以判断水中是否含有油、气泡等杂质。

总之,超声波检测技术虽然其原理看似简单,但是得益于不同领域的研究人员的不断探索和尝试,这种技术已被广泛应用于多个领域。

其应用涉及面广泛而且非常实用,同时在减少对被测物体的损伤方面,也具有其他检测方法无法比拟的优势。

可以预料的是,超声波检测技术将会在进一步的发展和完善中,展现出更加潜力和价值。

超声波检测的原理和应用

超声波检测的原理和应用

超声波检测的原理和应用1. 原理超声波检测是利用超声波的传播特性来实现物体检测和测量的技术。

其原理基于声波在介质中传播的特性,超声波是一种频率高于人耳可听范围的声波,通常在20kHz到1GHz的范围内。

在超声波检测中,常用的超声波发生器产生超声波信号,然后经过传感器或探头发送到被测物体表面。

当超声波遇到物体界面时,一部分超声波会被反射回来,而剩余的超声波则会继续传播。

接收到反射超声波的传感器或探头会将其转化为电信号,并经过放大和处理后进行分析和判断,从而得到被测物体的信息。

超声波检测主要依赖以下原理:•声速变化原理:不同材料的声速是不同的,通过测量声波在被测物体中传播的时间,可以间接得到物体材料的声速,进而推导出其密度、弹性模量和压缩系数等物理特性。

•声阻抗匹配原理:当超声波从一个介质传播到另一个介质时,会发生反射和透射。

根据不同介质的声阻抗,可以判断界面是否有反射或透射,从而实现检测。

•声能传播原理:超声波在物体内部传播时,会受到散射、衍射、吸收和衰减等现象的影响。

通过分析超声波的传播特性,可以检测到物体内部的缺陷、杂质或结构变化等情况。

2. 应用2.1 材料检测超声波检测在材料工程领域有着广泛的应用。

通过超声波的传播特性,可以判断材料的质量、结构和性能。

以下是超声波检测在材料检测中的一些典型应用:•缺陷检测:超声波可以检测材料内部的缺陷,如裂纹、夹杂和气泡等。

通过分析反射超声波的特性,可以定位和评估缺陷的尺寸和形态,对于材料质量控制和安全性评估具有重要意义。

•厚度测量:通过测量超声波在材料中的传播时间,可以精确测量材料的厚度。

这在钢铁、玻璃、陶瓷等工业生产中非常重要,可以用于质量监控和制程控制。

•结构分析:超声波还可以用于分析材料的结构和成分。

例如,通过测量超声波的传播速度和衰减程度,可以推断出材料的弹性模量、密度和几何形状等参数。

2.2 医学影像超声波检测在医学影像领域是一项重要的诊断技术。

超声波检测技术的原理及应用

超声波检测技术的原理及应用

超声波检测技术的原理及应用超声波作为一种特殊的物理现象,广泛应用于科技领域中的检测、测量、成像等方面。

超声波检测技术就是利用超声波在材料中传播的特性,来向内部材料、构件等进行探测和检测。

超声波的原理是利用振动来产生高频波,这种波传播的速度要比空气中的声波高很多。

在物体内部,超声波会与物体中的材料发生相互作用,从而检测出物体内部的结构和缺陷。

超声波检测技术的应用范围很广,它可以用于管道、桥梁、飞机、汽车等各种构件的检测,也可以用于医学领域中的诊断和治疗。

以下是超声波检测技术的一些具体应用:1. 材料检测:在金属、塑料、玻璃、陶瓷等材料中,可以通过超声波检测技术检测出裂纹、气孔、夹层等缺陷。

这种非破坏性的检测方式,可以准确地判断材料的性能和强度。

2. 飞机结构检测:在飞机的机身、机翼等部位,可以通过超声波检测技术检测出疲劳裂纹等缺陷,避免飞机在高空中出现故障。

3. 消声器检测:在汽车排气管中的消声器中,可以通过超声波检测技术检测出破裂、堵塞等问题,保证汽车的排气系统正常工作。

4. 医学检测:在医学领域中,超声波检测技术可以用于诊断和治疗许多疾病,如乳腺癌、子宫肌瘤、心脏病等。

通过超声波探头向人体内部发送超声波,可以得到图像信息,以便准确诊断疾病。

5. 海洋探测:在海洋中,可以通过超声波检测技术来探测船舶、鱼群、海底地形等信息,以便做出更好的海洋规划和控制。

总的来说,超声波检测技术具有非破坏性、高精度、高效率等优点,被广泛应用于各个领域中的检测、测量、成像等工作中。

随着科技的不断进步,超声波检测技术也将不断跟进发展,为人们带来更多的便捷和实用价值。

超声波检测技术在工业上的应用

超声波检测技术在工业上的应用

超声波检测技术在工业上的应用超声波检测技术是一种基于声学原理的技术,在工业生产中有着广泛的应用。

其原理是利用超声波在物体中的传播和反射,获取物体内部或表面的信息,从而对物体的结构、性能和缺陷进行检测和评估。

1、超声波检测技术的基本原理超声波是指频率超过人耳可听到的20kHz的声波。

超声波检测技术是一种利用声波在物体内部传播以及从物体表面反射回来的原理来检测物体结构、性能和缺陷等信息的技术。

超声波检测技术的基本原理是:将高频声波通过特定的探头发射到被测物体内部或表面,当声波遇到物体中的界面或缺陷时,部分声波会被反射回来并由探头接收,从而形成声波信号。

这些信号经过信号处理和分析后,可以得到物体的结构、性能和缺陷等信息。

2、超声波检测技术在工业上的应用2.1 材料检测材料的质量直接决定了零部件的强度和使用寿命,超声波检测技术可用于对材料的质量进行检测。

首先,要求制造商提供可以用超声波检测的质量标准,以确保生产过程中材料的质量。

其次,超声波的特性可以对材料内部的缺陷进行检测,包括裂纹、孔洞、气泡、夹杂和无效的焊点等,从而实现非破坏性的材料检测。

2.2 焊接检测焊接是一种很常见的连接方法,超声波检测技术可以用于对焊缝的质量进行检测。

通过超声波检测技术,可以检测焊接区域内是否存在裂纹、夹杂或管壁薄等缺陷,从而确定焊接的可靠性。

此外,还可以利用超声波检测技术来预测焊接后的变形,从而提高焊接质量。

2.3 金属附件和结构件检测超声波检测技术可以用于评估金属附件和结构件的疲劳破坏情况。

应用超声波检测技术,可以测量结构件内部的裂纹和变形情况,以确定结构的寿命和性能。

此外,超声波检测技术还可以用于对航空发动机内部的附件进行检测,以增加飞行安全性。

2.4 塑料制品检测在工业生产中,超声波检测技术可以用于检测塑料制品内部的缺陷和气泡,以提高制品的质量。

通过超声波检测技术,可以确定塑料制品内部的气泡大小和分布情况,从而及时纠正制造中的问题,以确保生产出符合要求的制品。

超声波检测技术及应用

超声波检测技术及应用

超声波检测技术及应用超声波检测技术是一种利用超声波在被测对象内部传播的特性来进行材料或结构检测的无损检测技术。

它通过发射超声波脉冲到被测材料中,然后接收由缺陷或界面反射回来的超声波信号进行分析,从而判断材料或结构的质量和完整性。

超声波检测技术有许多应用领域,包括工业控制、材料科学、医学诊断等。

在工业控制领域,超声波检测技术被广泛应用于噪声测试、材料检测、流体检测等。

例如,在汽车制造中,超声波检测可以用于检测车身的焊接质量,以及发动机零部件的质量,以确保产品的安全性和可靠性。

在材料科学领域,超声波检测技术可以用于材料的强度、硬度、密度及物理结构等性能的测试与评价。

通过对超声波的传播速度和衰减情况进行分析,可以得出材料的各种物理性质参数,从而指导材料的选择和使用。

在医学诊断领域,超声波检测技术是一种常用的无创性检测方法。

通过超声波探头对人体进行扫描,可以获得人体内部组织和器官的影像,并能检测到人体内部的各种病变和异常情况。

超声波检测技术在妇科、心脏病学、肿瘤学等领域具有重要的应用价值。

超声波检测技术的应用还延伸到了环境保护领域。

例如,在水质监测中,超声波检测可以用于测量水中溶解氧和氨氮的含量,从而评估水的质量和污染程度。

超声波检测还可以用于检测污水处理厂中的管道和设备的损坏情况,提高污水处理的效率和安全性。

总之,超声波检测技术是一种非破坏性、高效、可靠的检测方法,具有广泛的应用前景。

通过不断的研究和技术创新,相信超声波检测技术在各个领域的应用会越来越广泛,为社会的发展和进步做出更大的贡献。

超声波检测技术在材料分析中的应用

超声波检测技术在材料分析中的应用

超声波检测技术在材料分析中的应用超声波检测技术是一种利用超声波对物体进行非破坏性检测的方法。

它可以检测出材料的内部缺陷、结构和性质等信息,被广泛应用于材料分析、结构健康监测、医疗诊断和无损检测等领域。

本文将重点介绍超声波检测技术在材料分析中的应用。

一、超声波检测技术的基础原理超声波是指频率高于人耳听觉范围的声波。

它具有穿透力强、方向性好、反射能力强、传播速度快等特点。

当超声波穿过材料时,受到材料内部的缺陷、结构和性质的影响,从而产生回波信号。

通过对回波信号的分析,可以得到材料内部的信息。

超声波检测技术主要包括发射、接收和分析三个步骤。

首先用发射器向被检测材料发射超声波脉冲,超声波穿过材料并被内部缺陷或界面反射,然后被接收器接收,并转换为电信号。

最后对接收到的信号进行分析和处理,得到材料的内部信息。

二、超声波检测技术在材料分析中的应用1. 检测材料的缺陷和结构超声波检测技术可以检测材料的内部缺陷和结构,如裂纹、气泡、夹杂等,还可以探测材料的界面和厚度等。

通过测量回波信号的幅度、时间和形状等参数,分析材料的缺陷和结构特征,进而确定材料的性能和质量。

2. 分析材料的力学性能和疲劳特性超声波检测技术可以用来测量材料的弹性模量、剪切模量和泊松比等力学性能指标,也可以分析材料的疲劳特性。

对于金属和非金属材料的疲劳裂纹,可以采用超声波检测技术来实现实时监测和预警。

3. 确定材料的非均匀性和高温腐蚀等超声波检测技术可以确定材料的非均匀性和高温腐蚀等问题。

在钢铁、航空航天、核电等行业中,超声波检测技术被广泛应用于对材料的非均匀性进行评估,同时对于高温环境下的材料腐蚀和失效现象也可以进行检测和分析。

三、超声波检测技术的发展方向超声波检测技术目前已经成为了材料分析和无损检测领域中的重要技术手段。

未来,随着超声波技术的不断发展和进步,其应用范围将得到进一步拓展和加强。

同时,超声波检测技术将和其他技术手段进行结合,形成更加全面和准确的检测方案。

超声波测量技术在无损检测中的应用

超声波测量技术在无损检测中的应用

超声波测量技术在无损检测中的应用一、前言无损检测技术是指在不破坏被测物的前提下利用材料的表面反射、透射、穿透、散射和吸收等物理量,进行分析、判断、处理和诊断的一种检测技术。

超声波测量技术是无损检测中常用的一种技术手段,这篇文章将会介绍超声波测量技术在无损检测中的应用。

二、超声波测量技术概述超声波是指频率大于20kHz的机械波,通常使用声波发射器将声波向被测物发射,被测物会将其传递的超声波反射回来,接收器将反射回来的超声波接收并转化为电信号。

通过对电信号进行分析和处理,可以得到被测物的结构和损伤信息,例如材料的缺陷位置、大小、形状、材料硬度等。

三、超声波测量技术在无损检测中的应用1.材料缺陷检测超声波测量技术可以检测材料的缺陷。

通过测量材料内部的超声波传播时间、强度等参数,可以判断材料是否存在缺陷,例如裂纹、孔洞、错位等。

此外,通过超声波测量技术还可以判断缺陷的形状、大小、数量等信息,从而更加精确地判断缺陷的严重程度和影响范围。

2.材料性能评估超声波测量技术可以评估材料的硬度。

通过测量材料的超声波传播速度以及反射波强度大小等参数,可以评估材料的硬度和强度等性能。

此外,超声波测量技术还可以判断材料的韧性、脆性等性质,为材料的使用提供参数参考。

3.材料质量控制在制造过程中,超声波测量技术可以用于检测产品的制造质量。

例如在汽车制造中,超声波测量技术可以检测发动机零件的质量,确保零件的完整性和结构稳定性;在航空制造中,超声波测量技术可以检测飞机结构的质量,确保飞机的飞行安全。

4.材料故障诊断在使用过程中,超声波测量技术可以用于诊断材料的故障。

例如在航空维修中,超声波测量技术可以检测飞机结构的故障,例如腐蚀、疲劳、弯曲等。

通过超声波测量技术可以判断故障的性质和严重程度,从而更加准确地判断是否需要更换或修复。

四、超声波测量技术的优势超声波测量技术有以下优势:1.非侵入性超声波测量技术不需要对被测物进行破坏性测试,可以不需要切割或取样。

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超声波检测技术及应用
刘赣
(青岛滨海学院,山东省青岛市经济开发区266000)
摘要:无损检测(nondestructive test)简称 NDT。

无损检测就是不破坏和不损伤受检物体,对它的性能、质量、有无内部缺陷进行检测的一种技术。

本文主要讲的是超声波检测(UT)的工作原理以及在现在工业中的应用和发展。

关键词:超声波检测;纵波;工业应用;无损检测
1.超声波检测介绍
1.1超声波的发展史
声学作为物理学的一个分支, 是研究声波的发生、传播、接收和效应的一门科学。

在1940 年以前只有单晶压电材料, 使得超声波未能得到广泛应用。

20 世纪70 年代, 人们又研制出了PLZT 透明压电陶瓷, 压电材料的发展大大地促进了超声波领域的发展。

声波的全部频率为10- 4Hz~1014Hz, 通常把频率为2×104Hz~2×109Hz 的声波称为超声波。

超声波作为声波的一部分, 遵循声波传播的基本定律,
1.2超声波的性质
1)超声波在液体介质中传播时,达到一定程度的声功率就可在液体中的物体界面上产生强烈的冲击(基于“空化现象”)。

从而引出了“功率超声应用技术“例如“超声波清洗”、“超声波钻孔”、“超声波去毛刺”(统称“超声波加工”)等。

2)超声波具有良好的指向性
3)超声波只能在弹性介质中传播,不能再真空中传播。

一般检测中通常把空气介质作为真空处理,所以认为超声波也不能通过空气进行传播。

4)超声波可以在异质界面透射、反射、折射和波型转化。

5)超声波具有可穿透物质和在物质中衰减的特性。

6)利用强功率超声波的振动作用,还可用于例如塑料等材料的“超声波焊接”。

1.2超声波的产生与接收
超声波的产生和接收是利用超声波探头中压电晶体片的压电效应来说实现的。

由超声波探伤仪产生的电振荡,以高频电压形式加载于探头中压电晶体片的两面电极上时,由于逆压电效应的结果,压电晶体片会在厚度方向上产生持续的伸缩变形,形成了机械振动。

弱压电晶体片与焊件表面有良好的耦合时,机械振动就以超声波形式传播进入被检工件,这就是超声波的产生。

反之,当压电晶体片收到超声波作用而发生伸缩变形时,正压电效应的结果会使压电晶体片两面产生不同极性的电荷,形成超声频率的高频电压,以回波电信号的形势经探伤仪显示,这就是超声波的接收。

1.3超声波无损检测的原理
超声波探伤仪的种类繁多,但在实际的探伤过程,脉冲反射式超声波探伤仪应用的最为广泛。

一般在均匀的材料中,缺陷的存在将造成材料的不连续,这种不连续往往又造成声阻抗的不一致,由反射定理我们知道,超声波在两种不同声阻抗的介质的交界面上将会发生反射,反射回来的能量的大小与交界面两边介质声阻抗的差异和交界面的取向、大小有关。

脉冲反射式超声波探伤仪就是根据这个原理设计的。

目前便携式的脉冲反射式超声波探伤仪大部分是A扫描方式的,所谓A扫描显示方式即显示器的横坐标是超声波在被检测材料中的传播时间或者传播距
离,纵坐标是超声波反射波的幅值。

譬如,在一个钢工件中存在一个缺陷,由于这个缺陷的存在,造成了缺陷和钢材料之间形成了一个不同介质之间的交界面,交界面之间的声阻抗不同,当发射的超声波遇到这个界面之后,就会发生反射,反射回来的能量又被探头接受到,在显示屏幕中横坐标的一定的位置就会显示出来一个反射波的波形,横坐标的这个位置就是缺陷在被检测材料中的深度。

这个反射波的高度和形状因不同的缺陷而不同,反映了缺陷的性质。

1.4超声波无损检测的优缺点
优点:
1)探伤速度快,效率高
2)设备简单轻巧,机动性强,野外及高空作业方便,实用
3)探测结果不受焊接接头形式的影响,除对焊接缝外,还能检查T 形接头及所有角焊缝。

4)对焊缝内危险性缺陷(包括裂缝、未焊透、未熔合)检测灵敏度高
5)易耗品极少,检查成本低
缺点:
1)若工件表面粗糙,需磨平,人工多
2)探测结果判定困难,操作人员需经专门培训并经考核几个
3)缺陷定型及定量困难
4)探测结果的正确评定收人为思想束缚的影响较大
5)探测结果不能直接记录存档
6)对于形状复杂、表面粗糙、内部存在粗晶组织与奥氏体焊缝,探伤困难
2.超声波检测的应用
2.1陶瓷的无损检测
2.1.1陶瓷气孔率的检测
陶瓷的强度、弹性模量、密度等直接和气孔率有关, 有些构件的气孔率决定了它能否使用。

陶瓷中超声波的传递速度v 和气孔率(或密度) 之间也存在某种关系, 可以通过实测得到v , 再利用式(1)、式(2) 求出陶瓷的气孔率: )1(0p v v '-=⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(1)
=0v )
21)(1()1(00v v v E -+-ρ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(2) 式中:
0v ——陶瓷的气孔率为零时的理论声速;
p '——陶瓷的气孔率;
0E ——陶瓷的弹性模量;
ρ ——陶瓷的密度。

将气孔简化为随机取向的椭球, 均匀分布在各向同性的基体中, 用复合微观力学模型计算声速并和实测值进行比较, 由式(1)计算得到气孔率。

当陶瓷材料的理论密度已知时, 气孔率可由体密度计算而来。

体密度的测量
方法很多, 常用的有阿基米德法。

陶瓷的内部缺陷也可以采用水浸探伤法来检测, 以水浸纵波垂直探伤法检测缺陷时, 波束路程可以直接读出。

要检出微小缺陷时, 可以改用较低频率的探头。

2.1.2陶瓷表面缺陷检测
对于陶瓷而言, 同一形状和尺寸的表面缺陷比内部缺陷更容易引起破坏, 因此表面缺陷的检测特别重要。

通常用水浸表面波法检测陶瓷的表面缺陷, 其原理见图1。

将超声波( 纵波) 倾斜入射到浸入水中的被检物表面, 当入射角c θ大于第二临界角n θ时, 折射声波全部沿着工件表面传播, 形成表面波, 表示为:
n r l c C C θθ>=)/arcsin(21⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(3)
式中:
1l C ——水中的纵波声速;
2r C ——工件水浸表面波声速。

图1 水浸表面波法原理
表面波波长比横波波长短, 衰减也大于横波。

同时, 它仅沿表面传播, 遇到尖锐转角或棱角时将有强烈反射回波, 曲率越大反射越强。

水浸表面波在试块表面传播时, 能量可泄漏到水中, 故仅仅传播数毫米后, 水浸表面波的反射波高度就显著降低。

鉴于反射波传递距离较小的振幅特性, 应尽可能使探头靠近缺陷处。

2.2钻孔灌注桩的无损检测
2.2.1检测原理
采用超声脉冲检测混凝土缺陷的基本依据是,利用脉冲波在技术条件相同 (指混凝土的原材料、配合比、龄期和测试距离一致) 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。

超声脉冲波在混凝土中传播速度的快慢,与混凝土的密实度有直接关系,对于原材料、配合比、龄期及测试距离一定的混凝土来说,声速高则混凝土密实,相反则混凝土不密实。

当有空洞或裂缝存在时,便破坏了混凝土的整体性,超声脉冲波只能绕过空洞或裂缝传播到接收换能器,因此传播的路程增大,测得的声时必然偏长或声速降低。

另外,由于空气的声阻抗率远小于混凝土的声阻抗率,脉冲波在混凝土中传播时,遇到蜂窝、空洞或裂缝等缺陷,便在缺陷界面发生反
射和散射,声能被衰减,其中频率较高的成分衰减更快,因此接收信号的波幅明显降低,频率明显减小或频率谱中高频成分明显减少。

再者经过缺陷反射或绕过缺陷传播的脉冲波信号与直达波信号之间存在声程和相位差,叠加后互相干扰,致使接收信号的波形发生畸变。

根据上述原理,可以利用混凝土声学参数测量值和相对变化综合分析,判别其缺陷的位置和范围,或估算缺陷的尺寸。

2.2.2适用范围
基桩超声波检测法是一种检测混凝土灌注桩完整性的有效手段,它是利用声波的透射原理对桩身混凝土介质状况进行检测,因此仅适用于在灌注成型过程中已经埋了两根或两根以上声测管的基桩。

在桩身预埋一定数量的声测管,通过水的耦合,超声波从一根声测管中发射,在另一根声测管中接收,可以测出被测混凝土介质的声学参数。

由于超声波在混凝土中遇到缺陷时会产生绕射、反射和折射,因而到达接收换能器的声时、波幅及主频发生改变。

超声波法就是利用这些声波特征参数来判别桩身的完整性。

对跨孔透射法,当桩径较小时,声测管间距也较小,其测试误差相对较大,同时预埋声测管可能引起附加的灌注桩施工质量问题。

因此,超声波检测方法适用于检测直径不小于800mm 的混凝土灌注桩的完整性。

3.超声波检测的发展前景
无损检测与评价技术在我国日常产品质量检验和大量在用工业和民用设备的检验中发挥了十分重要的作用。

从统计结果看,我国拥有近17万无损检测人员和2000多家无损检测机构,2007年无损检测仪器的销售额达10亿元人民币左右,大专院校每年培养近千名无损检测专业的大专、本科和研究生。

我国不仅对常规无损检测设备、器材和服务有着巨大的需求,而且对先进的无损检测仪器、技术和服务也有大量的需求。

我国已成为一个无损检测仪器、技术和服务的巨大市场。

我国的无损检测工作者已经在许多技术和领域进行了大量的研究、开发和成功的应用。

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