混凝土声波检测的几种工作方法

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1、专业知识分享版⒈测试前的准备工作。⑴确定换能器的频率，换能器选择的主要指标是频率，以及由频率计算出的波长λ应满足小于混凝土样横向垂直声线方向尺寸Ｄ的２倍，考虑到接收信号的主频率会低于发射频率，因此要求Ｄ≥（２－５）λ，同时要求λ≥ｄ（ｄ为混凝土平均粒径）。反过来确定换能器的频率ｆ，ｆ＝（２－５）Ｖ/Ｄ。混凝土样品的测试，在声速可以穿透的情况下尽量选用频率高一些的换能器，因为这时会有好的指向性。例如１ＭＨｚ的纵波换能器，在声速为4000ｍ/Sec的混凝土中，其波长λ＝４ｍｍ，而换能器的辐射面约２０ｍｍ，其线度已大于

2、波长4倍，指向角约35°已表现出一定的指向性，有利于发射声波的能量充分传播至接收点。此外，为保证换能器是良好的，有一定的电声，和声电转换效率，其收发传输效率大于５%。⑵系统的校零。在测试之前，必须测试发射换能器、电路、接收换能器的系统延时值ｔ。，故每更换一次换能器需重复此相工作一次。ｔ。的测试方法最简单的是对接法，即将收发换能器的辐射面间加黄油或凡士林作为偶合剂，并相互紧贴，将发射能量调到最小，读取这时的声时，即为ｔ。。此外尚有标准棒法，即一个一定长度的铝棒或有机玻璃棒，事先在精密仪器上标定了它的声波传播时间ｔｏ

3、时，只需将此标准棒的声波传播时间测试一下，肯定所测之值要大于ｔn，如果是ｔm,则ｔ0＝ｔm－ｔn，ｔn值已在棒上标出，故ｔ0可以获取。当然还有长短棒法，即取同一段有机玻璃棒其直径应不小于50ｍｍ，截取25、50、75、100、120ｍｍ数段，分别用仪器依次测取其声波传播时间，如为ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５，即可做时距曲线，或进行一元线性回归，即可测得ｔｏ值，如果能够做到每次的偶合状态均达到最佳，那么所测得的ｔｏ值，基本上与对接法相一致，其相互间的误差仅在0.1微秒内，即相当于一个偶合油层的声波传波时间。⑶测取混

4、凝土样品尺寸，一般可采用卡尺，其精度在0.02ｍｍ可满足要求，但对加工面是否平行应加考虑，方法是采取对混凝土样的两测试面间，改换角度多次测量，以求得两被测面中心点至中心点间的距离。⑷混凝土超声波的判读与处理：我们主要通过波的到时，以及频率、周期、振幅、相位等定性定量数据，借以研究混凝土结构和岩体的基本物理力学性质。Ⅰ.获得波形剖面的方法。①详细了解并掌握声波检查仪性能，充分利用仪器的某些特殊设计，如改变脉冲的宽度和输出发射电压的大小等，②使命：加速中国职业化进程专业知识分享版详细了解并掌握换能器的声波指向性，适当

5、选择并安放收发换能器的位置及倾斜角度。③根据研究目的和波形特点，适当选取收、发探头的频率。④换能器的电－声及声－电转换效率与换能器的输出输入阻抗匹配情况有很大影响。应采用磨平探测点混凝土表明或加偶合剂的办法来改善换能器与混凝土的偶合状态。⑤选择最佳的观测系统。⑥消除干扰波。通过实测取得一张完整的波形剖面图后，就要对剖面进行震相辨认，区分出直达纵波、直达横波、反射波、折射波及其它各种转换波的到时及波形特点，并计算波速和研究各类波的所携带的有用信息。图8-1透射法实测波形图从图上可以看出：由时标可分别计算发射脉冲到接

6、收探头之间纵波的初至点及时间间隔，从而计算波速。波形分析及震相的识别是在工作一开始就要考虑的问题，这一工作贯穿在整个声波测试工作的始终。如在选用探头和探头的安装上就应考虑到突出被测震相，其次要了解各类波的震相特点和利用各类波的对比才能加以识别。纵波初至时间的测定应尽量增大放大器的增益，这样找到的波形起跳点“干净”。在增大放大器的增益时，噪声也将随之放大，测定起跳点时，应避免噪声的干扰等产生的误差。在有高频成分干扰P波初至时，最好采用高频包络线与基准线（0线）的交点作为初至时刻。当纵波P的初动不明显或初动反向时，需

7、要根据震相特点及波速，波速比等诸因素认真研究。同时改变探头的偶合条件和倾斜方向，力争使各测点初动方向一致。横波初致时间的确定：由于S波的初致时间较晚，基本在P波的续至区及其它界面波的干扰区内，因此S波的初至的测定是比较困难的。根据经验我们认为可采用如下措施：①把放大器的增益尽量减少，使P波振幅几乎小到与水平基线重合的程度，这时在波列图上只能见到S波的振幅，这样可以大体上确定S波的起点。然后，在加大增益，细找S波的起始点。一般情况下在S波大振幅前面去找周期、振幅、相位与P波列不同的属S波初至的震相。也可根据纵横波速

8、比值及理论时距曲线法查找初致。⑸空气中声速的测试取常用平面换能器一对，接于声波仪上，开机预热30min，在空气中将两换能器辐射面对准，在变动两辐射面彼此相隔距离的情况下（如0.1m、0.15m、0.20m、0.25m、0.30m、0.35m、0.40m），将接收信号尽可能放大，通过调节微机按键测出相应于各间距的声时t1，t2，t3…..。测量时应注意：换能器间距的测量误差