声波透射法检测原理方法[详细]

1、1,声波透射法检测技术,2,声波透射法检测技术,第一章声波法透射法的基本原理,第二章现场测试方法,第三章数据分析与判断,3,第一章声波法透射法的基本原理,一、波动与声波的概念,波动：在空间某处发生的扰动，以一定的速度由近及远地传播，这种传播着的扰动称为波动。分为机械波和电磁波。,机械波：机械扰动在介质内的传播形成的波，如应力波、水波、声波等。电磁波：电磁扰动在真空或介质内的传播形成的波，如无线电波、光波、红外线等,4,第一章声波法透射法的基本原理,声波：是在介质中传播的机械波，依据波动频率的不同分为：,次声波：02101Hz 可闻声波：2101Hz2104Hz 超声波：2104Hz1010Hz

2、 特超声波：1010Hz,用于混凝土声波透射法检测的声波频率一般为：2104Hz2.51010Hz,同样依据质点振动方向与波的传播方向的可分为： 纵波、横波及表面波。,5,第一章声波法透射法的基本原理,二、检测原理,声波透射法是在桩内预埋若干根平行于桩的纵轴的声测管道，将超声探头通过声测管道直接伸入桩身混凝土内部进行逐点、逐段探测。其基本原理是根据声波脉冲波穿越被测混凝土时，声学参数（声时、声速、频率、能量及波形等）的变化反映缺陷的存在，分析这些声学参数的变化来评判桩身的完整性。,图2跨孔超声波测试示意图,6,第一章声波法透射法的基本原理,7,第一章声波法透射法的基本原理,三、检测的几种方式（

3、P266）,1、桩内跨孔声波透射法（规范采用）,2、桩内单孔声波透射法,3、桩外孔声波透射法,8,第二章现场测试技术,一、埋管数量与埋设方法,要求：1、内径：5060mm2、下端封闭，上端加盖、管内无异物3、各管应相互平行,9,第二章现场测试技术,二、测试步骤及方法,第一步：声测管内注清水，检查声测管是否畅通；,第三步：测量桩顶声测管外壁净距离；,第四步：将发射与接收换能器分别置于两个根声测管中同于测点处；,第二步：计算声测管及耦合水层声时修正值；,10,第二章现场测试技术,二、测试步骤及方法,第五步：发射与接收换能器以相同标高或固定高差同步升降，测点间距不宜大于250mm；,11,第二章现场

4、测试技术,二、测试步骤及方法,第六步：采集和记录信号：声时、声幅、频率、波形,第七步：以两根声测管为一个检测部面进行组合，分别完成所有的检测剖面,第八步：桩身可疑测周围应采用加密测点，或采用斜测法、扇形扫测进行复测。确定缺陷位置与范围,缺陷部位：声时大、波幅小、波速小、波形畸变等,12,第三章数据分析与判定,一、波速、波幅及频率计算,1、测点波速：,2、首波波幅,单位：分贝(dB),首波峰值,基准幅值,13,第三章数据分析与判定,2、频率,单位：kHz,第i测点信号的周期,二、绘制声参数深度曲线,14,第三章数据分析与判定,三、桩身完整性判据,1、声速判据（概率法）,为异常点,当,用概念统计理

5、论得到的声速界值,15,第三章数据分析与判定,三、桩身完整性判据,2、声速低限值判据,为异常点,当,声速低限值，由预留同条件混凝土试件抗压强度与声速对比试验结果，结合本地区实际经验确定。,16,第三章数据分析与判定,三、桩身完整性判据,3、PSD判据（斜率法）,PSD值在某深度处突变时，为可能异常点,17,第三章数据分析与判定,三、桩身完整性判据,4、波幅判据,为可能异常点,18,第三章数据分析与判定,四、桩身完整性类别判定,19,（一）应变测试中的波速与声波透法测试波速的比较,1、波型相同，均为纵波，检测对象相同。,2、波长不同：低应变中的应力波波长量级为米，而声波透法中的波长为厘米级。,3 、频率不同：低应变：几百赫兹，而声波透法：3050kHz,4 、波速不同：低应变：平均波速3750m/s， 而声波透法：4200m/s,第三章数据分析与判定,五、几个问题,20,（二）声测材料,1、钢管：便于安装加工，但价格较贵，声阻抗较大,2、塑料管：