混凝土的无损检测与厚度测量

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发布时间：2021-09-17

资料介绍

摘要讨论混凝土的超声波检测,包括其原理和装置,以及采用计算机对信号的处理、判断
和自动测量的方法。
主题词超声检验混凝土厚度
NONDESTRUCTIVE TESTING AND THICKNESS MEASUREMENT OF CONCRETE
Yang Mingjian Sun Xiaoli Yang Ziyi
(Shenyang Computer Research Institute)
Abstract Ultrasonic nondestructive testing of concrete is described including its principle,instrument as well
as the processing,identification and automatic measurement of signals with computer.
Keywords Ultrasonic testing Concrete Thickness
1 混凝土超声波检测的原理是说100kHz的超声波通过50cm厚的混凝土后,强
度衰减为入射波的1/100。即使选用较低频率,通过
对重要的混凝土构件,如隧道、水坝、桥梁和建较厚的混凝土后,反射波也被严重衰减口。
筑物的基础等从表面进行厚度测量以及内部空洞和另一方面,在发射传感器附近的混凝土会产生
裂纹等缺陷的无损检测,对保证工程的安全有着重较强且持续时间很长的低频振荡。接收传感器首先
要的意义。混凝土的组成不同于金属等均质材料,因收到相邻位置发射传感器的发射波以及持续时间较
此混凝土无损检测不能用常规的超声波检测方法。长的残余振荡。而从背面或空洞反射回来的微弱反
1.1 用常规超声法检测混凝土存在的问题射波往往在残余振荡未消失之前到达而与之叠加在
混凝土是由砂、水泥和石子等混合组成的多孔一起(图2),所以很难测出超声波在混凝土中的传
质的非均匀复合材料,且大多含有钢筋。测量用超声播时间,也就难以测出混凝土的厚度。
波波长往往可与混凝土中石子的尺寸相比拟,超声
波在传播中衰减很严重。图1为混凝土的衰减曲线,
如声速(m/s)与强度(9.8N/c㎡)的比取0.02,对频
率为100kHz的超声波的衰减常数为0.8dB/cm,就
0.14
0.10 5 0
时间/x10*μ5
0.06 图2 传感器接收到的合成波形
1.2 混凝土超声检测方法探讨
0.02 将频率可变的超声脉冲加到发射传感器,接收
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 传感器接收的直接波与反射波的合成信号通过快速
衰减常数/dB·cm- 傅里叶变换(FFT),得到含有多种频率的谱线。当发
图1 超声波在混凝土中的衰减射波波长入等于混凝土厚度H的两倍时,即反射波