《超聲波檢測》PPT課件

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1、樁 的 超 聲 檢 測費 涵 昌 2008-5-8 1 樁 的 超 聲 檢 測 超 聲 檢 測 實 質(zhì) 是 振 動 (或 波 動 )檢 測 的 一 種 ，它 是 用 一 組 的 聲 波 頻 率 范 圍 的 波 的 輸 入 樁 身 ， 并接 收 透 射 和 反 射 后 的 波 ， 進 行 分 辨 ， 判 定 樁 身 質(zhì)量 。 聲 波 有 很 多 種 ：1） 次 聲 波 段 頻 率 f20Hz 可 感 覺2） 聲 波 f=2020000 Hz 可 聽 到3） 超 聲 波 段 12*1010 Hz 聽 不 見 樁 的 超 聲 檢 測 使 用 的 是 超 聲 波 段 。 2 樁 的 超 聲 檢 測一

2、超 聲 波 檢 測 裝 置 頻 率 發(fā) 生 器 功 率 放 大 器 壓 電 換 能 器 （ 發(fā) 射 ） 分 析 器 信 號 接 收 器 材 壓 電 換 能 器 （ 接 收 ） 記 錄 打 印 3 樁 的 超 聲 檢 測二 .超 聲 檢 測 方 法1） 透 射 法 -也 即 直 達 波 法 ， 可 以 多 點 接 收2） 折 射 法 -即 反 射 波 法 。 只 需 一 根 管 子 。 聲 測 管 埋 設(shè) 及 聲 波 透 射 示 意 圖 4 樁 的 超 聲 檢 測三 . 基 本 原 理 聲 波 是 壓 縮 波 ， 即 介 質(zhì) 振 動 方 向 與 波 的 傳 播 方 向一 致 。 聲 波 的 波

3、速 取 決 于 介 質(zhì) 的 性 質(zhì) 。 越 致 密 ， 則 波速 越 高 。聲 波 在 傳 輸 過 程 中 ， 能 量 會 衰 減 ， 遇 到 “ 界 面 ” 時 會折 射 和 反 射 。 聲 波 的 衰 減 主 要 由 于 傳 遞 介 質(zhì) 的 吸 收 ，以 及 介 質(zhì) 內(nèi) 散 射 以 及 擴 散 作 用 引 起 。 由 此 可 知 ， 當 聲波 檢 測 作 用 于 樁 的 質(zhì) 量 時 ， 樁 身 材 料 的 特 性 就 影 響 到聲 速 傳 播 。 可 歸 納 為 ： 材 料 越 密 實 ， 波 速 越 高 ， 材 料 強 度 越 高 ； 反 之 ， 則 越 低 。 材 料 越 均 勻 ，

4、傳 播 時 能 量 的 衰 減 少 ， 由 空 洞 或 不 連 續(xù) 時 ， 波 速 衰 減 厲 害 。 5 樁 的 超 聲 檢 測t =(D-d)/Vt+(d-d )/Vw其 中 D為 聲 測 管 外 徑 d為 聲 測 管 內(nèi) 徑 d 為 換 能 器 外 徑 Vt為 聲 測 管 （ 壁 厚 方 向 ） 聲 速 值 Vw為 水 的 聲 速 值 1500m/s左 右 6 樁 的 超 聲 檢 測 單 管 折 射 法Vc= h / t式 中 ：h 二 個 接 收 器 之 間 的 距 離 （ mm） t=t 2-t1 二 個 接 收 器 聲 時 傳 輸 時 間 差 （ s）7 樁 的 超 聲 檢 測2)

5、 波 幅 測 試 波 幅 與 聲 壓 有 效 值 成 正 比 ， 以 聲 壓 級 Lp表 示 波 幅（ 或 聲 壓 ） 的 變 化 。 即 ： Lp=20lg(P/P0) =20 lg(A0/A00) (分 貝 ， db) 式 中 ： P,P0準 聲 壓 ， 在 水 中 P0=1*10-6 （ Pa） 在 空 氣 中 P 0=2*10-5 （ Pa） P 測 得 聲 壓 （ Pa） 8 樁 的 超 聲 檢 測二 現(xiàn) 場 測 試1） 準 備 工 作 必 須 對 已 成 孔 的 鉆 孔 進 行 孔 徑 、 孔 深 檢 測 將 簿 壁 黑 鐵 管 綁 扎 在 鋼 筋 籠 上 ， 違 章 正 確 。

6、防 止 上 下 鋼 筋籠 對 接 時 錯 位 。 鋼 筋 籠 下 沉 后 ， 上 下 分 段 焊 接 時 ， 測 聲 管 也要 焊 接 ， 防 止 焊 接 不 當 ， 下 沉 時 ， 出 現(xiàn) 曲 折 ， 引 起 測 聲 管 不暢 通 。 測 聲 管 端 部 應(yīng) 封 口 ， 防 止 砼 灌 注 時 進 入 聲 測 管 。 砼 齡 期 必 須 超 過 二 周 ， 最 好 達 到 養(yǎng) 護 期 。 測 試 前 ， 應(yīng) 檢 查 聲 測 管 是 否 暢 通 ， 并 注 滿 水 。 檢 查 數(shù) 字 式 聲 測 儀 是 否 正 常 。 9 樁 的 超 聲 檢 測2） 現(xiàn) 場 實 測 如 一 發(fā) 多 收 ， 發(fā)

7、 射 頭 與 接 收 頭 ， 可 以 在 不 同 管 內(nèi) 頭 部 下 沉 ，到 底 后 ， 記 錄 深 度 ， 再 往 上 同 步 移 動 。 如 中 間 出 現(xiàn) 異 常 ， 可重 點 補 測 ， 發(fā) 射 及 接 收 頭 子 可 以 錯 位 移 動 （ 斜 向 測 試 ） 。 測完 后 ， 交 換 測 管 ， 保 證 二 個 聲 測 管 之 間 有 實 測 記 錄 。 如 是 單 管 。 聲 探 頭 有 方 向 性 ， 在 完 成 一 個 剖 面 上 、 下 各 一次 。 測 試 后 ， 應(yīng) 轉(zhuǎn) 一 個 90。 再 測 ， 全 段 面 需 四 個 剖 面 。 如 有全 斷 面 掃 描 功 能

8、的 測 試 儀 可 不 限 ） 10 樁 的 超 聲 檢 測三 資 料 整 理 與 分 析1） 聲 波 波 速 求 得 實 測 聲 速 的 平 均 值 ： 求 得 聲 速 的 標 準 離 差 ： 式 中 n為 測 點 數(shù) ， V i為 各 測 點 波 速 ； 求 得 正 常 聲 速 的 臨 界 值 Vd-Vm-2 ； 當 實 測 波 速 Vi VD時 ， 為 可 疑 缺 陷 區(qū) ； 聲 波 值 定 性 反 映 了 砼 強 度 ； 1n iM i VV n 211 1n n nv i V Vi n v 11 樁 的 超 聲 檢 測 2） 聲 波 波 幅 求 得 波 幅 平 均 值 確 定 波 幅

9、 臨 界 值 Am=AM-6 (dB) 如 實 測 值 低 于 臨 界 值 ， 可 視 作 可 疑 缺 陷 區(qū) 3） 相 鄰 兩 測 點 聲 時 差 斜 率 即 PSD輔 助 判 別 PSD=（ ti-ti-1)2/(Zi-Zi-1) 式 中 ： Z i， Zi-1即 為 i， i-1測 點 深 度 （ cm） ti， ti-1即 為 i， i-1測 點 聲 時 值 (s) 如 聲 時 值 特 變 ， 將 是 缺 陷 區(qū) 顯 示 成 果 12 樁 的 超 聲 檢 測 某 完 整 樁 測 試 曲 線 及 數(shù) 據(jù) 13 樁 的 超 聲 檢 測 某 樁 測 試 曲 線 及 數(shù) 據(jù) ， 聲 測 管 擠 管 14 樁 的 超 聲 檢 測 某 樁 測 試 曲 線 及 數(shù) 據(jù) ， 一 聲 測 管 堵 塞 15 樁 的 超 聲 檢 測 某 缺 陷 樁 測 試 曲 線 及 數(shù) 據(jù) 16 樁 的 超 聲 檢 測 某 缺 陷 樁 測 試 曲 線 及 數(shù) 據(jù) 17