超声横波反射法在水利工程混凝土检测中的应用

为检测水利工程混凝土中存在的缺陷,此次研究搭建了混凝土无损检测测试平台,在测试平台上布置不同的缺陷,然后选择不同的方法对测试平台上的缺陷进行检测,以验证不同方法的检测性能。实验结果表示,使用超声横波反射法检测的空洞误差在7%左右。研究结果表明,此次研究提出的超声横波反射法在水利工程混凝土检测中有着良好的性能。

增材制造AlSi10Mg超声横波和纵波孔隙率检测对比分析

随着增材制造在各个领域更为广泛和深入应用,越来越多的增材制造产品需要快速、无损的质量检测.孔隙率作为决定增材制造产品力学性能的重要指标,其检测更是重中之重.通过调整激光功率、扫描速度改变体积能量密度,得到不同孔隙率的AlSi10Mg试样.分别采用超声横波、纵波对各试样进行检测,得到对应声速与衰减系数.结果表明,横、纵波声速均与孔隙率成反比关系,衰减系数与孔隙率均成正比关系.使用声速对孔隙率进行表征时,纵波声速绝对值变化更大,所以精度更佳.又由于纵波声速相较横波声速所对应的剪切模量变化更大,所以线性程度比横波提高22%;而使用衰减系数对孔隙率表征时,由于同频率横波波长更短,对极化方向更敏感,所以横波精度优于纵波,线性程度相较纵波提高13%.

超声横波成像法在混凝土质量检测中的应用

超声横波成像法是目前最先进的混凝土缺陷无损检测方法技术,具有检测效率高、反应灵敏、分辨率高、检测成果直观准确等优势。文中简要介绍了超声横波成像法的原理和仪器测试过程,将超声横波成像法运用于工业厂房抗微震平台、调压井牛腿部位、混凝土接触面和预应力梁内波纹管检测中,均取得良好的效果。

探地雷达辅以超声横波三维成像在工程质量缺陷检测中的应用研究

针对隧洞施工质量及回填灌浆后存在的缺陷,笔者以某隧洞衬砌质量检测为例,选取探地雷达探测存在异常形态的剖面,辅以超声横波三维成像进行复核测试研究。测试结果表明:在理想条件下,探地雷达能够有效探测施工质量异常,如衬砌厚度不足、钢筋缺失、空腔、回填不密实等;但在外部条件干扰和检测部位内部条件干扰下,探测成果精确程度大大降低,给解译带来较大的差异性,同时可能存在错误解译现象。将探地雷达测试结果异常剖面辅以超声横波三维成像进行验证对比,结果表明,两种技术联合应用能有效对异常缺陷解译提供正确判别,能更好地进行定量判断。

岩石扩容现象与超声横波特征参数相互关系研究评述

介绍了岩石扩容现象与超声横波特征参数相互关系相关专业领域研究的现状及其应用。在用横波速度最大值 ( vsmax)来分析岩石微裂纹初始扩展时的应力值 (应力门槛值 )新方法的基础上 ,建议利用主动的人工横波震源、应力门槛值、vsmax后的横波速度值与岩石裂纹加速发展的同步减小特性 ,更深入地进行地震破裂丛集及前兆特征的研究 ,有可能建立地震和地质灾害性预报的新方法。并提出利用传统方法研究岩石扩容机理、应力门槛值、泊松比等的同时 ,进行岩石扩容现象。

轮箍超声横波探伤研究

研究铁路轮箍横波探伤的方法和原理 ,详细探讨大角度声波在轮箍中传播和在圆周界面上多次反射的规律 ,分析了缺陷检测和定位特点 ,并给出了试验结果和数据等。

利用超声横波上扩散角检测瓷绝缘柱表面缺陷

利用超声横波在瓷绝缘柱中折射角为75°~84°的上扩散角检测瓷绝缘柱表面缺陷,克服了常规用爬波探头灵敏度低的弊端;对超声波探头角度、尺寸、接线柱位置以及瓷绝缘柱试块进行了相应设计,为瓷绝缘柱的检测提供了检测方法和判伤依据。

微观组织及测量信号对超声横波评价材料硬度影响

硬度是材料力学性能的重要指标之一,采用超声无损检测方法评价材料硬度指标目前还存在诸多挑战。通过搭建高精度声时测量系统,采用横波直探头脉冲反射回波法测量不同热处理45钢试件厚度方向超声横波传播声时和底面反射回波幅值,分别计算横波声速和衰减系数;在测量超声横波声时,改变测量声时门信号的测量方式,研究不同微观组织及测量信号对超声横波声速的影响,通过构建材料硬度-微观组织-超声横波声速及衰减系数之间的映射关系,建立超声横波评价45钢试件硬度指标的标定模型,并对标定模型进行验证。研究表明,横波声速可以作为评价45钢试件硬度的评价参数,测量误差满足工程应用误差10%的要求;测量横波衰减系数与材料硬度之间的变化没有明显的映射关系,不能作为评价45钢试件硬度指标的评价参数。

超声横波反射三维成像技术及在水工混凝土缺陷诊断中的应用

水利工程在长期运行的过程中,其混凝土构件会出现磨蚀、裂缝等损伤,如不及时进行处理,将会严重影响水利工程的安全运行。本文以混凝土内部缺陷所导致的波阻抗差异为基础,采用超声横波反射三维成像法探测。该方法具有横波探测、阵列式耦合、相控阵成像、合成孔径聚焦等特点,在多发多收的配置下,可实现对地下目标高信噪比、强分辨力、强穿透力、高工作效率的探测。通过将超声横波反射三维成像法应用于水工混凝土地面和蜗壳内部侧墙的混凝土裂缝精细化检测,为后续维护、维修提供有效的数据服务和决策支持。实践证明,超声横波反射三维成像技术在裂缝、脱空等水工混凝土缺陷诊断中具有良好的应用效果,值得在同类案例中进行应用和推广。

混凝土缺陷超声横波三维成像法探测精度影响因素的研究

超声横波三维成像法应用于探测水工混凝土缺陷在国内尚处于初步阶段。以MIRA超声横波三维成像仪为基础,通过解析其探测原理,并结合试验研究超声横波波速和频率对其探测成像深度以及对钢筋、细小异常体识别精度的影响。结果表明,当计算波速与实际波速相差10%以上时,对缺陷成像深度会出现较大偏差;而不同的探测频率对于不同埋深和尺寸缺陷的识别能力差别较大,需现场预估和试验以确定合适的频率。此外,给出了采用超声横波三维成像法探测缺陷时横波波速测定、探测频率选取的建议,为该技术的工程应用提供参考。

超声横波成像检测隧洞衬砌质量的响应分析与实践

隧洞衬砌内部缺陷精准定量检出一直是工程难点问题,超声横波成像是当前国内外无损检测混凝土缺陷的前沿技术。通过模型试验分析了不同频率下超声横波成像的响应特征,提出隧洞衬砌内部缺陷定量辨识方法。在超声成像图谱中,钢筋、混凝土及缺陷交界面的色彩区分度明显;当超声发射频率超过25 kHz时,检测图谱中能够有效识别首层钢筋;常规混凝土内部缺陷较佳检测效果的超声发射频率为45 kHz~55 kHz;根据超声成像中异常反射区域可确定衬砌脱空缺陷的位置,根据异常反射出现的深度和正常衬砌厚度,可计算衬砌脱空缺陷的厚度,实现对衬砌内部缺陷的定量辨识。通过在工程中进行应用,并经钻孔内窥镜验证,超声横波成像能够有效定量辨识混凝土衬砌脱空缺陷。

岩石柱塞样品超声横波速度测试精度分析

实验室对岩石横波速度测试多数在小直径柱塞样品上进行,不同振动模式横波的速度测试精度受横波换能器直径和频率的双重影响。本文使用两种频率的剪切和扭转换能器,分别对四种均质材料和多种岩性柱塞样品的横波速度进行测试,发现在剪切横波前会产生一种伴生波,使横波波至出现反相位和前移,影响波至时间的拾取;扭转横波产生的侧界面扭转波也会影响波至,降低测试精度。分析对比不同直径的实际岩样的测试结果,总结出判断横波波至相位和拾取波至时间的方法,并提高了柱塞样品横波速度测试的精度。

电磁超声横波换能器中线圈的优化设计

为改善电磁超声换能器在1Cr18Ni9Ti不锈钢材料中激发横波的特性,提出一种基于正交试验的优化方法,并利用有限元仿真软件 COMSOL Multiphysics建立了电磁超声横波换能器的有限元模型,应用正交试验和极差分析法,分析了线圈各参数对电磁超声横波的近场长度和半扩散角的影响,比较了线圈各参数影响程度的大小。结果表明,激励电流的频率和线圈的尺寸对横波的传播特性有着明显影响,提高频率会使得横波的近场长度增大及半扩散角减小;其次,减小导线的宽度及间距,以缩小线圈尺寸能有效改善横波的传播特性。

地质雷达及超声横波技术在密集型钢筋混凝土结构检测中的应用

由于密集型钢筋混凝土结构中钢筋反射强,给钢筋及混凝土背后缺陷分析和判定造成了困扰。因此采用适当提高地质雷达天线频率及结合超声横波反射成像技术的措施,来提高对密集型钢筋混凝土结构检测信号的分辨率和判识准确率。首先简单介绍了地质雷达工作原理及钢筋反射示意图,对目前隧道衬砌检测中普遍应用的地质雷达检测信号进行简要说明和对比。然后对采取的两种措施进行介绍,并结合多种密集型钢筋混凝土结构检测实例,着重对管片背后不密实检测做了介绍。结果表明,运用适当提高地质雷达天线频率和超声横波反射成像技术结合的方法对密集型钢筋混凝土结构检测可做出更为准确的分析和判定。

基于超声横波的混凝土结构无损检测数据成像技术

目前超声波成像主要采用合成孔径聚焦技术(SAFT),成像质量很大程度上依赖于超声波速估计的准确性和噪声压制的效果。超声波和地震波在固体介质中的传播特征具有相似性,故基于成熟的地震数据处理技术,建立了一套适用于商用超声横波反射检测仪的数据成像处理方法。基于炮检互易定理,对仪器的单边观测数据进行重构而转换为双边观测数据,再对双边观测数据采用地震数据处理中的多次叠加和克希霍夫偏移技术进行成像。大型混凝土道床模型应用案例表明,提出的成像技术完全适用于商用超声横波检测仪的数据成像,与仪器配套的国外商业合成孔径聚焦技术成像结果相比,成像分辨率有明显改善,并对混凝土层位界面和内部钢筋结构的反应更为精细。

超声横波三维成像技术对混凝土内钢筋反映假异常的辨识

针对混凝土缺陷无损检测中钢筋反射产生的假异常对于缺陷诊断和判别的干扰问题,进行预制梁混凝土内钢筋反射和缺陷情况的试验研究。通过探讨不同方向分布的钢筋对超声横波三维成像检测结果的影响,设置疑似缺陷组和对照组,采用超声波法进行对比验证,得出竖向钢筋和斜向钢筋反射产生假异常的特点。结果表明,竖向分布的钢筋产生的假异常便于辨识;斜向分布的钢筋产生的假异常则与来自缺陷的有效反射波产生的真异常相似度较高,对异常识别产生较大的干扰,资料解译时应结合设计图纸加强辨识,以免产生误判。

地质雷达及超声横波成像法在大坝混凝土面板脱空检测中的对比分析应用

以混凝土面板脱空检测为例,介绍两种广泛使用的混凝土无损检测方法,即地质雷达和超声横波成像法的原理及应用。重点对比和分析两种方法在水库大坝混凝土面板厚度及脱空检测中的应用效果及优缺点,提出水库大坝混凝土面板脱空质量检测的几点建议,指出利用综合物探方法来进行混凝土面板脱空检测的必要性。

不动车轮箍超声横波探伤

研究了在不动车情况下 ,采用超声横波对轮箍进行探伤的方法和原理 ,介绍了轮箍缺陷的反射规律和实际探伤的应用情况 ,探讨了缺陷检测和定位特点。