冲击回波法无损检测技术思考精品资料

1、冲-击1史法天1检测技】r>1冲击回波法检测基本原理垂直入射的反射系数R由式给出。其中Z1、Z2表示材料1和材料2的波阻抗表1给出几种典型材料的波阻抗参数值。由表1可知当弹性波由混凝土入射到空气界面时由丁空气阻抗远小丁混凝土即R1表明弹性波基本全部反射产生一反射波反射波传回混凝土表面并被贴合在激振占八、附近的压电式加速度传感器接收转换成电信号经放大后存储丁计算机中。因为纵波为信号中的主要部分因此厚度频率的幅值峰在频谱图中可以清晰读取依据弹性波速度Vp和回波频率利用公式计算次曰到混凝土厚度或缺陷位置。11时域分析根据采集的信号来获/曰缺陷或结构底面的反射波的经历时长(tr)并依据应力波在结

2、构中的传播速度(VP)由式3可次曰混凝土梁厚度及缺陷深度。12频域分析将所记录的数据信号通过快速傅里叶变换(FF:T)转换到频域中进行处理/曰到振幅谱图幅值谱图中会出现不同的峰值为冲击界面、缺陷及相异材质问多次反射产生的瞬态共振所产生且其结果更稳所以后面分析将采用频域分析的方法。混凝土梁厚度及缺陷深度计算公式如式4。13波速确波速确定采用直接确法5使用已知厚度位置的混凝土结构进行标确定其传播反射经时按式2确采用频率一股可以覆盖现场检测的需要。2检测过程21检测设备实验采用的是四川升拓责任有限公司生产的预应力混凝土梁多功台匕北检测仪SPC一MATS其主要由传感器放大器和主机构成核心是数据采集和分

3、析系统。激振方式采用不同直接钢球敲击同一被测介质直径越小的钢球激振产生的应力波频谱成份越丰7且高频成份较多适应丁检测较薄的板。直径越大产生的应力波低频成分较多台匕北检测厚度较大的板6。而传感器是采用压电式加速度传感器频域更宽手持式让使用更加方便。22试验模型制作22.1厚度测试模型制作混凝土按C50配合比进行配置分别制作尺寸为250)mrh400mmr1000mr35()nK400r1000mm两种尺寸模型梁配有24纵向钢筋和8箍筋浇筑养护达到龄期后进行测试7。利用冲击回波法对每个面进行了二占八、检验8并对该占八、进行钻孔验证同尺寸面六个(正反)测试占八、波形基本相同实测混凝土厚度结果如下表2

4、频谱图见图1。由图1蓝线位置可以看出明显的反射是弹性波到达混凝土空气界面所产生的反射即为梁底反射反射经时可直接从图上读出计算半均厚度分别为25()mm、351mm、40!5mm,与钻孔验证结果相比【口差小丁5%。22.2混凝土内部缺陷检测模型制作混凝土按C50配合比进行拌制尺寸为5°0mm：50Cmm1000mm1,配有24纵向钢筋和少里构造筋其中预先设置泡沫和空管模拟缺陷绑扎固在一根梁中心线牙过的纵向钢筋上尺寸及位置如下图2所示。在实体面上布测试线横线9条纵线18条网格为50m1林50mm。图3和图4为用仪器所检测处理出的典型测试结果频谱图。由图3看出清晰的梁底频谱反射图中蓝色线标出由此位置反射经时/曰"寸出板体厚度。由图4与图3对比可以推梁体明显可以看出二处缺陷所推的缺陷大小依次为62cm、98>cm、155cm与实际预设50cm、10()cm、150cm基本相同。缺陷位置稍有偏差原因可台匕北为振捣过程导致预设泡沫脱离偏移所致。3应用实例检测对象为某梁厂一变截面预制箱梁设计腹板厚度为48cm对其腹板厚度及内部缺陷进行测试厚度测试结果见表3检测频谱图见图3。测试结果表明:冲击回波法的测试梁体厚度_t=r差小