议超声平测法检测混凝土裂缝深度.doc

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1、议超声平测法检测混凝土裂缝深度议超声平测法检测混凝土裂缝深度    当混凝土结构的裂缝部位只有一个可测表面，估计裂缝深度又不大于50毫米时，采用单面平测法。    测试方法是分别检测跨缝和不跨缝的声时和测距后，计算出裂缝深度。其基本原理是根据在同一测距下，不跨缝声波是直线传播，而跨缝声波需绕过裂缝末端形成折线传播，传播声时延长，在认为跨缝与不跨缝测试的混凝土声速基本一致的条件下，根据其传播声时的差别计算出裂缝的深度。（一）存在的问题    在实际测试中，经常碰到在同一个裂缝深度部位，用不同的测距，由所测声时计算出的裂缝深度差异较大，造成这种（裂缝

2、）测试值离散大的主要原因是1、    平测法计算缝深中采用的声速是测量不跨缝条件下不同测距的声时，再以“时—距”法计算混凝土的平均声速，但由于混凝土是一种非均匀的弹塑性材料，即使是正常混凝土各点的声速值也必然存在差异；2、平测时如果发、收换能器被邻近的钢筋“短路”，那么读取的声时就不对应裂缝部位混凝土的声速，更不能对应声波绕过裂缝末端的声时，造成声时误差，尤其当裂缝较深时，首波信号微弱，更容易造成首波读数误差甚至丢波；3、混凝土由骨料、水泥和内部微小气泡组成，混凝土在形成时内部就存在很多微细裂缝，这些裂缝是混凝土材料本身所固有的，属于无害裂缝，当

3、由于各种原因在混凝土内部产生拉应变，会造成有害裂缝，由于裂缝的形成原因和发展都很复杂，其分布和走向是不确定的，但在平测法中以裂缝纵深走向垂直于混凝土表面且声波绕过裂缝末端为计算公式的物理模型，简化的物理模型与实际情况之间有必然的差异。（二）改进的方法为了提高测试的准确度，在提高测试参量测试精度的同时，要有正确的测试方法和数据处理方法，减少测试误差：    1、布置测点时应避免换能器连线与邻近的钢筋平行，如能保持45°左右的夹角最好，以避免钢筋对首波的“短路”；2、选择被测裂缝部位时，应选择测距范围内混凝土表面平整，无表面龟裂；3、与缝深相比测距过

4、小或过大时声时的测试误差较大，当测距与缝深相近时，测试较准，因此技术规程作出舍弃小于平均缝深的测距点和舍弃大于3倍平均缝深的测距点的测距限制，并以首波反相作为判断测距与缝深相接近的判据。在计算缝深平均值时要根据测试情况舍弃可能造成大误差的测量值，纠正测点越多其平均值越准确的认识误区。 NM-4型超声仪性能剖析NM-4型超声仪性能剖析,NM-4与进口同类超声仪的比较    自20世纪70年代，混凝土超声仪在我国研制生产和推广应用，历经模拟仪器、数字式仪器和智能型仪器三个阶段。20世纪70年代、80年代以小规模集成电路为核心元件的模拟式超声仪为主，8

5、0年代后期、90年代初期推出以Z80单板机为核心处理单元的数字式超声仪，90年代中期以后相继推出了以微电脑为核心处理单元的智能型超声仪，目前智能型超声仪已经成为混凝土超声仪的主流。    NM-4超声仪与目前市场销售的进口混凝土超声仪比较，价位接近，但仪器的配置、性能、功能等诸方面却有本质的区别，NM-4以微电脑（386/486）为主控系统，进口同类超声仪器以单片机为主控系统，NM-4在运算速度、运算能力、内存容量等方面有明显优势，属于最新一代的智能型仪器。    现抛开技术指标，仅从用户使用需求角度，将NM-4与进口同类超声仪器做简单比较：1、

6、声参量测试：    NM-4可以测试声时、幅度、（频率）、波形，进口同类超声仪只能测试声时。2、波形采集并显示：    波形在混凝土检测中十分重要，混凝土的内部缺陷将导致波形畸变,NM-4可以采集、存储、显示波形，进口同类超声仪无此功能。    NM-4对波形的高速实时动态显示功能是基于主控系统和信号采集系统（A/D）的高速采集和高速传输能力而实现的，在进口同类超声仪上是不可能实现的。3、声参量的自动判读：    NM-4与进口同类超声仪虽然都有声参量的自动判读功能，但方法有本质的区别，NM-4的声参量的自动判读方法可以保证声时判读精度，从根本上

7、解决了丢波或误判问题，获中国发明专利。4、内存容量：    NM-4与进口同类超声仪虽然都是芯片存储，但存储容量差别很大，NM-4存储量为MByte（兆字节）级（4M、16M、72M可选），而进口同类超声仪的存储量仅为KByte（千字节）级（1M=1024K），进口同类超声仪只存储数据，不存波形，而NM-4可以存储波形在3000条以上，存储数据就更多了。5、软件可扩展能力：    NM-4的用户可以从康科瑞公司的网站上直接下载升级软件后在仪器上升级，进口同类超声仪无软件扩展能力6、后处理功能：    NM-4的高速运算能力支持具有很强的数据处理能

8、力，包括对波形的处理（数字滤波、指数放大、频谱分析等）和对数据的处理（依据规范进行强度、缺陷、裂缝等的计算），进口同类超声仪只能做简单的