超声法检测混凝土缺陷_PPT幻灯片
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vl/t
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
二、超声ຫໍສະໝຸດ Baidu检测的基本原理
5.3 零读数t0的标定方法 仪器显示时间t1包含超声波在被测物体中
（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）
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，
三、超声波法检测混凝土缺陷
2. 斜测法 2.1 适用范围
结构裂缝部位有一对相互平行的表面 时，优先选用
2.2 测量方法
保持T、R换能器连线的距离相等、倾 斜角一致，进行过缝与不过缝检测， 分别读取相应的声时、波幅和频率值。 T、R连线通过裂缝时的波幅与频率比 不过缝测点比较，存在显著差异
三、超声波法检测混凝土缺陷
（一）混凝土裂缝深度检测 1. 平测法 1.1 适用范围
只有一个表面可供超声检测 裂缝深度不大于500mm
三、超声波法检测混凝土缺陷
1.2 检测步骤：
第一步，不跨缝声时测量：将T和 R置于裂缝同一侧，以两个换能 器内边缘距离li’为100、150、 200mm…，分别读取声时值ti， 绘制“时-距”坐标图，或用回归 分析求出：li’=a+bti，则每测 点超声波实际传播距离：li= li’+|a|，得出超声波传播速度： v=(ln’-l1’)/(tn-t1)或v=b
vl/t
三、超声波法检测混凝土缺陷
第二步，跨缝声时测量：将T和R置于裂缝对称的 两侧，li’取100、150、200mm…，分别读取声 时值tci，同时观测首波相位的变化
第三步，计算：裂缝深度按下式计算
h ci li • 2
t ci v li
2
1
m hc
1 n
•
n i 1
h ci
三、超声波法检测混凝土缺陷
1.3 裂缝深度的确定
跨缝测量中，当在某测距发现首波 反相时，取该测距及两个相邻测距 的裂缝深度平均值
无反相，则将剔除li’<mhc和 li’>3mhc数据，取余下的hci的平 均值
当有钢筋穿过裂缝时，换能器须离 开钢筋一定距离或将T、R连线与 钢筋轴线形成一定角度（40～50°）
裂缝中不得有水或泥浆充填
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
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。
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（FFT）
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
孔的间距应相同 孔中粉末碎屑应清理干净 横向测孔的轴线应具在一定的倾斜角 宜在裂缝一侧多钻一个孔距相同但较浅的孔
三、超声波法检测混凝土缺陷
3.3 测试方法
测试孔注满清水，将T、R置于裂缝同侧的B、 C孔中
以200～300mm的相同步距向下移动T、R， 并读取相应的声时与波幅值
将T、R置于裂缝两侧对应的A、B测孔中，同 步向下移动，逐点读取声时、波幅和换能器所 处深度
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
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
传播时间t、延迟时间（电延迟、电声转 换、声延迟）t0，t=t1-t0 直接相对法，适用于作为精度要求不高或 测距较大情况下，夹心式换能器的t0标定 长短测距法，适用各类平面换能器t0标定 标准棒法
vl/t
二、超声法检测的基本原理
6. 振幅的测量方法
直读法：固定发射电压、衰减器刻度及增 益值，直接读取首波波谷（峰）距水平刻 线的高度
衰减器法：固定发射电压、增益刻度，将 首波高度衰减至某预定高度，此时从衰减 器读得的dB值即为首波幅度的指标
vl/t
二、超声法检测的基本原理
7. 频率的测量方法
测量周期法 f=1/4(t2-t1) =1/2(t3-t2) =1/(t4-t2)
一般取前一、二个周期 的波形
三、超声波法检测混凝土缺陷
三、超声波法检测混凝土缺陷
3.4 裂缝深度判定
主要以波幅测值作为判据 绘制深度-波幅坐标图 波幅最大并基本保持稳定
位置即对应裂缝深度
三、超声波法检测混凝土缺陷
3.5 裂缝末端位置的判定
采用斜测法 当两个换能器的连线超过
裂缝末端后，波幅测值保 持最大值，判定测线AB、 CD的位置通过裂缝的末端 AB、CD两条测线的连线交 点便是裂缝的末端位置
3. 钻孔测法 3.1 适用范围
大体积混凝土，裂 缝深度大于500mm
被测混凝土允许在 裂缝两侧钻测试孔
三、超声波法检测混凝土缺陷
3.2 钻孔要求
孔径大于换能器直径5～10mm 测孔深度应大于裂缝深度600～800mm 对应的两个测孔应始终位于裂缝两侧，且平行 对应测孔间距宜2m左右，同一结构各对应测
三、超声波法检测混凝土缺陷
（二）混凝土不密实区和空洞检测
1. 测试方法 1.1 平面对测 结构被测部位有两对互相平行表面 在测区的两对平行表面上，画100～300mm网格
并逐点编号 测量对应测点的
vl/t
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
二、超声ຫໍສະໝຸດ Baidu检测的基本原理
5.3 零读数t0的标定方法 仪器显示时间t1包含超声波在被测物体中
（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）
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，
三、超声波法检测混凝土缺陷
2. 斜测法 2.1 适用范围
结构裂缝部位有一对相互平行的表面 时，优先选用
2.2 测量方法
保持T、R换能器连线的距离相等、倾 斜角一致，进行过缝与不过缝检测， 分别读取相应的声时、波幅和频率值。 T、R连线通过裂缝时的波幅与频率比 不过缝测点比较，存在显著差异
三、超声波法检测混凝土缺陷
（一）混凝土裂缝深度检测 1. 平测法 1.1 适用范围
只有一个表面可供超声检测 裂缝深度不大于500mm
三、超声波法检测混凝土缺陷
1.2 检测步骤：
第一步，不跨缝声时测量：将T和 R置于裂缝同一侧，以两个换能 器内边缘距离li’为100、150、 200mm…，分别读取声时值ti， 绘制“时-距”坐标图，或用回归 分析求出：li’=a+bti，则每测 点超声波实际传播距离：li= li’+|a|，得出超声波传播速度： v=(ln’-l1’)/(tn-t1)或v=b
vl/t
三、超声波法检测混凝土缺陷
第二步，跨缝声时测量：将T和R置于裂缝对称的 两侧，li’取100、150、200mm…，分别读取声 时值tci，同时观测首波相位的变化
第三步，计算：裂缝深度按下式计算
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t ci v li
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1 n
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n i 1
h ci
三、超声波法检测混凝土缺陷
1.3 裂缝深度的确定
跨缝测量中，当在某测距发现首波 反相时，取该测距及两个相邻测距 的裂缝深度平均值
无反相，则将剔除li’<mhc和 li’>3mhc数据，取余下的hci的平 均值
当有钢筋穿过裂缝时，换能器须离 开钢筋一定距离或将T、R连线与 钢筋轴线形成一定角度（40～50°）
裂缝中不得有水或泥浆充填
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
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。
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（FFT）
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
孔的间距应相同 孔中粉末碎屑应清理干净 横向测孔的轴线应具在一定的倾斜角 宜在裂缝一侧多钻一个孔距相同但较浅的孔
三、超声波法检测混凝土缺陷
3.3 测试方法
测试孔注满清水，将T、R置于裂缝同侧的B、 C孔中
以200～300mm的相同步距向下移动T、R， 并读取相应的声时与波幅值
将T、R置于裂缝两侧对应的A、B测孔中，同 步向下移动，逐点读取声时、波幅和换能器所 处深度
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
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
传播时间t、延迟时间（电延迟、电声转 换、声延迟）t0，t=t1-t0 直接相对法，适用于作为精度要求不高或 测距较大情况下，夹心式换能器的t0标定 长短测距法，适用各类平面换能器t0标定 标准棒法
vl/t
二、超声法检测的基本原理
6. 振幅的测量方法
直读法：固定发射电压、衰减器刻度及增 益值，直接读取首波波谷（峰）距水平刻 线的高度
衰减器法：固定发射电压、增益刻度，将 首波高度衰减至某预定高度，此时从衰减 器读得的dB值即为首波幅度的指标
vl/t
二、超声法检测的基本原理
7. 频率的测量方法
测量周期法 f=1/4(t2-t1) =1/2(t3-t2) =1/(t4-t2)
一般取前一、二个周期 的波形
三、超声波法检测混凝土缺陷
三、超声波法检测混凝土缺陷
3.4 裂缝深度判定
主要以波幅测值作为判据 绘制深度-波幅坐标图 波幅最大并基本保持稳定
位置即对应裂缝深度
三、超声波法检测混凝土缺陷
3.5 裂缝末端位置的判定
采用斜测法 当两个换能器的连线超过
裂缝末端后，波幅测值保 持最大值，判定测线AB、 CD的位置通过裂缝的末端 AB、CD两条测线的连线交 点便是裂缝的末端位置
3. 钻孔测法 3.1 适用范围
大体积混凝土，裂 缝深度大于500mm
被测混凝土允许在 裂缝两侧钻测试孔
三、超声波法检测混凝土缺陷
3.2 钻孔要求
孔径大于换能器直径5～10mm 测孔深度应大于裂缝深度600～800mm 对应的两个测孔应始终位于裂缝两侧，且平行 对应测孔间距宜2m左右，同一结构各对应测
三、超声波法检测混凝土缺陷
（二）混凝土不密实区和空洞检测
1. 测试方法 1.1 平面对测 结构被测部位有两对互相平行表面 在测区的两对平行表面上，画100～300mm网格
并逐点编号 测量对应测点的