桥梁桩基础完整性超声波测试试验

PAGEPAGE7桥梁桩基础完整整性超声波测测试试验实验目的掌握混凝土超声声波测试方法法。测试桥梁桩基的的缺陷，并用用简图描绘出出来。实验仪器桩基完整性检测测仪PIT－V或PIT-FFV。它可检测各各种灌注桩和和打入桩的桩桩身完整性，判判定桩身缺陷陷的程度及位位置。PIT--V只测速度。PIT--FV（图一）可可测力和速度度，也可测两两个加速度。图一检检测仪PIT-FFV试件模型图二桩基模模型图实验原理超声波波探伤是利用用超声波能在在弹性介质中中传播时，会会在界面上产产生反射、折折射等特性来来探测材料内内部或表面缺缺陷的探伤方方法，简称UT。超声波波在弹性介质质中单位时间间内传播的距距离，称为超超声波在这种种介质中的传传播速度。简简称超声波速速，用C表示。超声声波速与介质质的性质(密度、弹性性模量等)和波的类型型有关。在超声声波探伤中，超超声波的发射射和接收是通通过探头来实实现的。超声波波探伤仪的种种类很多，可可按显示方式式、发射波连连续性、声波波通道等进行行分类。超声波波探伤不但检检测厚度大，而而且灵敏度高高、速度快、成成本低、能对对缺陷定位和和定量，同时时对人体无害害。然而，超超声波探伤缺缺陷显示不直直观，探伤技技术难度大，易易受主、客观观条件的影响响,探伤结果不不便保存。超声波波探伤方法很很多，若按原原理分类，可可分为脉冲反反射法、穿透透法和共振法法，下面分别别介绍脉冲反反射法和穿透透法。1．脉冲反射法法1)脉冲反反射法原理图一所所示为用单探探头(一个探头兼兼作反射和接接收)探伤的原理理图。图三脉冲反反射法探伤原原理图图一中脉冲发生生器所产生的的高频电脉冲冲激励探头的的压电晶片振振动，使之产产生超声波。超超声波垂直入入射到工作中中，当通过界界面A、缺陷F和底面B时，均有部部分超声波反反射回来，这这些反射波各各自经历了不不同的往返路路程回到探头头上，探头又又重新将其转转变为电脉冲冲，经接收放放大器放大后后，即可在荧荧光屏上显现现出来。其对对应各点的波波型分别称为为始波()、缺陷波()和底波()。当被测工工件中无缺陷陷存在时，则则在荧光屏上上只能见到始始波和底波。缺陷陷的位置(深度AF)可根据各波波型之间的间间距之比等于于所对应的工工件中的长度度之比求出，即即其中AB是工件件的厚度．可可以测出；和和，可从荧光光屏上读出。缺陷的大小可用用当量法确定定。这种探伤伤方法叫纵波波探伤或直探探头探伤。振振动方向与传传播方向相同同的波称纵波波；振动方向向与传播方向向相垂直的波波称横波。2)横波脉冲反反射法当入射角不等于于零的超声波波入射到固体体介质中，且且超声波在此此介质中的纵纵波和横波的的传播速度均均大于在入射射介质中的传传播速度时，则则同时产生纵纵波和横波。又又由于材料的的弹性模量总总是大于剪切切模量G，因而纵波波传播速度总总是大于横波波的传播速度度。根据几何何光学的折射射规律，纵波波折射角也总总是大于横波波折射角。当当人射角取得得足够大时，可可以使纵波折折射角等于或或大于90°，从而使纵纵波在工作中中消失，这时时工件中就得得到了单一的的横波。图二二表示单探头头横波探伤的的情况。横波波入射工件后后，遇到缺陷陷时便有一部部分被反射回回来，即可以以从荧光屏上上见到脉冲信信号，如图二二（a）所示；若若探头离工件件端面很近，会会有端面反射射，如图二（b）所示，因因此应该注意意与缺陷区分分；若探头离离工件端面很很远且横波又又没有遇到缺缺陷，有可能能由于过渡衰衰减而出现图图二（c）的情况超超声波在传播播中存在衰减减。图四横波脉脉冲发射法波波型示意图横波探探伤的定位在在生产中采用用标准试块调调节或三角试试块比较法。缺缺陷的大小同同样用当量法法确定。钢结构构构件焊缝的的超声波探伤伤，必须由持持证专业人员员按CB11152进行，并根根据图纸技术术要求和行业业标准确定验验收。2．穿透法法穿透法是根根据超声波能能量变化情况况来判断工件件内部状况的的。它是将发发射探头和接接收探头分别别置于工件的的两相对表面面。发射探头头发射的超声声波能量是一一定的，在工工件不存在缺缺陷时，超声声波穿透一定定工件厚度后后，在接收探探头上所收到到的能量也是是一定的。而而工件存在缺缺陷时，由于于缺陷的反射射使接收到的的能量减小，从从而断定工件件存在缺陷。根据发射波波的不同种类类，穿透法有有脉冲波探伤伤法和连续波波探伤法两种种，如图三和和图四所示。图五脉冲波穿透透探伤法示意意图图六连续波穿透透法探伤示意意图穿透法探探伤的灵敏度度不如脉冲反反射法高，且且受工件形状状的影响较大大，但较适宜宜检查成批生生产的工件。如如板材一类的的工件，可以以通过接收能能量的精确对对比而得到较较高的精度，宜宜实现自动化化。实验步骤把试件准备好。在试件的顶部安安装发射及接接受