脉冲回波法在工程混凝土检测中的应用研究__墨水学术,论文发表,发(2)
分类:自动化论文范文 时间:关注:(1)
是否存在着缺陷;④最后要将缺陷的范围、埋深标注在平面图上。
三、脉冲回波法检测法中时域检测原理
在无限大介质中,声波传播规律满足公式:
δ2Φ/δx2=1/V2p*δ2Φ/δt2
(Φ:波传播函数;x:波传播位移;Vp:波速;t:波传播时间)
R=P2V2-P1V1/
波在传播的过程当中,遇到阻碍抗界面之时,就会产生反射的纵波与透射的纵波两种不同的波。,其反射系数为:
(R:反射系数;P2、P1:两个介质的密度;V2、V1:两个介质当中总波动波速)
由此可见:
(1)只要,P2V2不等于P1V1并且R也不等于0时就一定的存在着反射波。
(2)当P2V2大于P1V1,并且R也大于0时反射波和入射波的相位相反,就说明存在着半波损失;
(3)当P2V2小于P1V1,并且R也小于0时反射波和入射波的
Sinθ1/V1=sinθ1/V2=P
相位相一致。
依据于斯奈尔定律:
(θ1、θ1:入射角和反射角;V1、V2:两介质速度;P:射线参量)
当声波沿着法线方向入射之时,反射波也会沿法线的方向返回,并且只反射纵波与透射纵波,因为发射与接收的偏移距约等于零,这就避免了因为波型而发生转换,从而导致分析困难的问题。而且因为只要存有,一定的深度与规模的缺陷时,就会生成反射波,这就把混凝土缺陷的判断准确性极大的提高了。
在实际的工作当中,测出的混凝土纵波的波速VP之后,就可以用公式:
H=VP*t/2
(H:混凝土缺陷埋深;VP:纵波波速;t:波双程传播时间)
来计算混凝土的顶界面的埋深。
四、频域检测原理
脉冲回波法频域检测原理就是基于瞬态的应力波应用在混凝土的一种无损检测技术;当向混凝土的表面施加一瞬的时应力波时,波沿波阵面传人混凝土中,如遇到外部的边界或是缺陷所引起的波阻抗变化时就会产生反射现象,波反射到表面之后又一次的入射到混凝土当中,形成了瞬时的资料分析和解释主要根据波形特征,振幅特征、波谱特征来分析,一条声波的记录反映了震源以及介质的特点,介质对声波的吸收会使声波的能量衰减,振幅减小、视周期变大,且介质的不均匀性会使声波产生频散、反射、透射、衍射现象等;当缺陷引起的反射波被检波器接收之后,一般情况下反射波和入射波的相位相同,同时也会使波形视周期变大。波动的现象一般都和频率密切相关,由于介质的吸收作用,反射波频率均较低,所以对声波的记录进行频谱分析也是识别缺陷的重要手段。
结论:
脉冲回波法在对混凝土进行检测时,所要求的环境相对较低,而且其所受钢筋的影响也较小,检测的效果好,检测的深度大;而对于隧道当中钢筋混凝土的衬砌,水利工程中的混凝土大坝,堆石坝的混凝土面板,桥梁砼体等等。随着我国的基础设施大量的施工,该方法也必然的将获得更加广泛的应用。
参考文献:
[1]顾轶东.林维正.苏勇.冲击一回波法测量混凝土厚度与缺陷[J].声学技术,1999,18(2):66—69.
[2]Ytin,TLion,CMSiao.Recentdevelopmentsintheimpact—echotechniquefornondestructiveevaluationofconcretestructures[C].1996,14thWCNDT.
[3]罗骐先.傅翔,宋人心.冲击反射法检测混凝土内部缺陷与厚度的研究[J].施工技术,1997,(6):25—27.
[4]罗骐先.傅翔.宋人心.等.检测混凝土内部缺陷与厚度的冲击反射法及测试系统[J].公路,2001,(3):57—6O.