超聲波常用檢測方法

『壹』 超聲波檢測混凝土裂縫的方式有哪些

摘 要】目前超聲波技術被廣泛應用於各種工程的質量檢測上。超聲波檢測是混凝土非破損檢測技術中的一個重要方面，特別是在檢測混凝土內部缺陷與勻質性等方面非常有效。闡述超聲波檢測混凝土裂縫的原理與意義，介紹該方法涉及的主要聲學參數和常用方法，並討論超聲波檢測技術的發展趨勢。
中國論文網 http://www.xzbu.com/6/view-3989382.htm
【關鍵詞】超聲波檢測；混凝土結構；裂縫；工程質量
混凝土結構由於各種原因普遍存在裂縫。裂縫的出現會降低建築物的抗滲能力，影響建築物的使用功能，同時也會引起鋼筋的銹蝕和混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影響建築物的承載能力。因此，要對裂縫制定合理的檢測方案，判定裂縫的性質，確定裂縫的危害性及制定相應的補救措施。
應用超聲波檢測混凝土裂縫是重要的混凝土結構無損檢測方法之一。超聲波檢測是20世紀60年代發展起來的一種非破損性檢測，其利用超聲波傳播速度及回彈值同混凝土抗壓強度之間的相互聯系來反映混凝土的抗壓強度，並且可以利用超聲波在混凝土中傳播的時間（聲時）和波幅值、頻率值的變化來計算裂縫深度、確定內部裂縫的位置。該方法具有操作簡單、快捷准確、費用低廉等優點，在混凝土工程中得到廣泛的應用。
1超聲波單面平測法檢測原理和方法
1.1超聲波單面平測法檢測基本原理
將電—聲換能器接觸在混凝土表面，由發射換能器發射的超聲波被接收換能器接收，超聲波在混凝土中遇到裂縫時將產生繞射、反射和衰減。根據聲時、波幅等參數變化，通過回歸分析，由此判別和計算裂縫深度大小。
1.2超聲波單面平測檢測方法
當結構的裂縫部位有一個可測表面估計裂縫深度又不大於500mm時，可採用單面平測法。平測時應在裂縫的被測部位以不同的測距按跨縫和不跨縫布置測點，布置測點時應用鋼筋混凝土雷達定位儀確定裂縫檢測區域的鋼筋位置，避開鋼筋的影響進行檢測，其檢測步驟如下：
1）將T，R換能器置於裂縫附近同一側，分別測量兩個換能器內邊緣間距li'=100mm，150mm，200mm，250mm……的聲時值ti。由於超聲波的實際傳輸距離要大於兩個換能器內邊緣間距，並且很難直接確定，為了求取的超聲波傳播聲速值誤差最小，應採用最小二乘方法來做線性回歸，以便確定較為精確的超聲波實際傳輸li距離以及不跨縫時混凝土中的超聲波傳播聲速值，見圖1。線性回歸方程如下：
li=vti+a （1）
其中，v為回歸系數，即為不跨縫時混凝土中的聲速值，km/s；a為回歸常數。
2）將T，R換能器置於以裂縫為軸線的對稱兩側（見圖2）。兩換能器中心連線垂直於裂縫走向，以li'=100mm，150mm，200mm，250mm，300mm分別讀取聲時值，同時觀察首波相位的變化。
3）各測點裂縫深度計算值按式（2）計算。
（2）
測試部位裂縫深度的平均值按式（3）計算。
其中，hci為裂縫深度；l為超聲測距；ti為不跨縫測量的混凝土聲時； 為跨縫測量的混凝土聲時；v為不跨縫測量的混凝土聲速。
1.3裂縫深度的確定方法
1）三點平均值法：在跨縫測試發現首波反相時，用該測距與其兩個相鄰測距的聲時測量值分別計算hci，取三點hci的平均值作為該裂縫的深度hc。
2）平均值加剔除法：當跨縫測量難以發現首波反相時，可先求出各測距計算深度（hci）的平均值（mhc）。再將各測距li'與mhc相比較，若測距li'＜mhc和li'＞3mhc，則剔除hci，取餘下hci的平均值作為該裂縫深度hc。
2超聲波檢測的主要聲學參數
超聲波在混凝土中的傳播速度不僅與混凝土的彈性性質有關，還與其內部結構和組成成分關系密切。混凝土超聲檢測目前主要是採用「穿透法」，即用一發射換能器重復發射超聲脈沖波，讓超聲波在所檢測的混凝土中傳播，然後由接收換能器接收，被接收到的超聲波轉化為電信號後經過超聲儀放大顯示於屏幕上，用超聲儀測量接收到的超聲波信號的聲學參數。目前，在混凝土檢測中常用的聲學參數有聲速（波速）、振幅、頻率以及波形。
3超聲波檢測混凝土裂縫的常用方法
對混凝土淺裂縫深度50cm以下的超聲波檢測主要有tc—t0法和英國標准BS-4408法（如圖3所示）。BS-4408法是以二換能器的邊到邊計算，tc－t0法是以二換能器的中到中計算。
4結語
在製作混凝土時，由於振搗不均勻會大大降低混凝土的強度，從而引起工程的隱患。初步的研究結果表明，用超聲波對混凝土材料進行無損檢測是一種非常有潛力的檢測手段，有良好的發展空間。可以利用超聲波法來檢測混凝土試塊在振搗後是否均勻，這樣便保證了混凝土的質量，彌補了製作過程中的漏洞，加強了結構工程的可靠性，避免出現質量缺陷。由於混凝土的組成成分非常復雜，在成型過程中受到多種因素的影響，所以對超聲波在混凝土中的傳播理論還需深入研究，以使超聲波檢測混凝土缺陷的技術得到完善。

『貳』 超聲波測距的幾種方法原理

相位檢測法是通過測量返回波與發射波之間相差多少相位，判斷距離；聲波幅值檢測法是看回波的幅度大小，判斷距離；渡越時間檢測法是通過回波的返回時延判斷距離；
個人認為，相位檢測法最精確，但是測量距離也較短，電路復雜；幅度法最簡單最廉價，也最不精確；時間檢測法是居中的，也不太復雜，測量距離、精度也都不錯，所以應用比較廣泛。

『叄』 超聲波檢測方法有哪些，有哪些特點

垂直入射法，縱波直探頭，探鋼板，鍛件什麼的，主要用縱波直探頭，厚大件也會輔助斜探頭
斜射法，橫波斜探頭，比如焊縫探傷，主要要用到斜射法
這個規定不是很死的，據具體情況定，比如缺陷方向等等
你的問題確實不好回答，看從哪個方面區分，上面是從入射方式分，還可以從波形顯示分等等

『肆』 超聲波感測器的檢測方式

根據被檢測對象的體積、材質、以及是否可移動等特徵，超聲波感測器採用的檢測方式有所不同，常見的檢測方式有如下四種： 穿透式：發送器和接收器分別位於兩側，當被檢測對象從它們之間通過時，根據超聲波的衰減（或遮擋）情況進行檢測。 限定距離式：發送器和接收器位於同一側，當限定距離內有被檢測對象通過時，根據反射的超聲波進行檢測。 限定范圍式：發送器和接收器位於限定范圍的中心，反射板位於限定范圍的邊緣，並以無被檢測對象遮擋時的反射波衰減值作為基準值。當限定范圍內有被檢測對象通過時，根據反射波的衰減情況（將衰減值與基準值比較）進行檢測。 回歸反射式：發送器和接收器位於同一側，以檢測對象（平面物體）作為反射面，根據反射波的衰減情況進行檢測。

『伍』 超聲波樁基檢測方法

按照超聲波換能器通道在樁體中的不同的布置方式，超聲波透射法基樁檢測有三種方法：
（1）樁內單孔透射法

在某些特殊情況下只有一個孔道可供檢測使用，例如在鑽孔取芯後，我們需進一步了解芯樣周圍混凝土質量，作為鑽芯檢測的補充手段，這時可採用單孔檢測法，此時，換能器放置於一個孔中，換能器間用隔聲材料隔離（或採用專用的一發雙收換能器）。超聲波從發射換能器出發經耦合水進入孔壁混凝土表層，並沿混凝土表層滑行一段距離後，再經耦合水分別到達兩個接收換能器上，從而測出超聲波沿孔壁混凝土傳播時的各項聲學參數。需要注意的是， 當孔道中有鋼質套管時，由於鋼管影響超聲波在孔壁混凝土中的繞行，故不能用此法。

（2）樁外單孔透射法

當樁的上部結構已施工或樁內沒有換能器通道時，可在樁外緊貼樁邊的土層中鑽一孔作為檢測通道，檢測時在樁頂面放置一發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，並穿過樁與孔之間的土層，通過孔中耦合水進入接收換能器，逐點測出透射超聲波的聲學參數，根據信號的變化情況大致判定樁身質量。由於超聲波在土中衰減很快，這種方法的可測樁長十分有限，且只能判斷夾層、斷樁、縮頸等。另外灌注樁樁身剖面幾何形狀往往不規則，給測試和分析帶來困難。
該方法在規范中均沒有提及，不推薦使用。

（3）樁內跨孔透射法
此法是一種成熟可靠的方法，是超聲波透射法檢測樁身質量的最主要形式，其方法是在樁內預埋兩根或兩根以上的聲測管，在管中注滿清水，把發射、接收換能器分別置於兩管道中。檢測時超聲波由發射換能器出發穿透兩管間混凝土後被接收換能器接收，實際有效檢測范圍為聲波脈沖從發射換能器到接收換能器所掃過的面積。根據不同的情況，採用一種或多種測試方法，採集聲學參數，根據波形的變化，來判定樁身混凝土強度，判斷樁身混凝土質量，跨孔法檢測根據兩換能器相對高程的變化，又可分為平測、斜測、交叉斜測、扇形掃描測等方式，在檢測時視實際需要靈活運用。

平測法

斜測法

扇測法

樁內跨孔透射法三種方法的運用：
現場的檢測過程一般首先是採用平測法對全樁各個檢測剖面進行普查，找出聲學參數異常的測點。
然後，對聲學參數異常的測點採用加密平測測試、斜測或扇形掃測等細測方法進一步檢測，這樣一方面可以驗證普查結果，另一方面可以進一步確定異常部位的范圍，為樁身完整性類別的判定提供可靠依據。

『陸』 超聲波測厚儀測量方法有那些呢

超聲波測厚儀的常見測量方法有以下幾種：

一、一般測量方法

(1)在一點處用探頭進行兩次測厚，在兩次測量中探頭的分割面要互為90°，取較小值為被測工件厚度值。

(2)30mm 多點測量法：當測量值不穩定時，以一個測定點為中心，在直徑約為30mm 的圓內進行多次測量，取小值為被測工件厚度值。

二、網格測量法

在指定區域劃上網格，按點測厚記錄。此方法在高壓設備、不銹鋼襯里腐蝕監測中廣泛使用。

三、測量法

在規定的測量點周圍增加測量數目，厚度變化用等厚線表示。

四、連續測量法

用單點測量法沿指定路線連續測量，間隔不大於5mm。