下载此文档

超声波检测波形分析.docx


文档分类:通信/电子 | 页数:约6页 举报非法文档有奖
1/6
下载提示
  • 1.该资料是网友上传的,本站提供全文预览,预览什么样,下载就什么样。
  • 2.下载该文档所得收入归上传者、原创者。
  • 3.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
1/6 下载此文档
文档列表 文档介绍
该【超声波检测波形分析 】是由【泰山小桥流水】上传分享,文档一共【6】页,该文档可以免费在线阅读,需要了解更多关于【超声波检测波形分析 】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。超声波检测波形解析超声波检测波形解析1/6超声波检测波形解析基桩声波透射法检测的波形解析商议张宏(长沙理工大学)陈彦平(广州润索工程检测技术研究有限公司)纲要本文从直达波、绕射波、折射波和反射波单一波形在基桩中流传规律的解析,商议波形畸变及频谱变化与桩身混凝土弊端的相关关系,认为掌握波形畸变及频谱变化的规律,不仅好有效提升基桩声波透射法检测判断水平、而且能对透测盲区的混凝土质量进行初步谈论。要点词:基桩声波透射法检测波形解析换能器基桩声波透射法检测采用的振源,是一种轴向有限长度、单一主频的柱面波,超声波在混凝土中的流传规律遵从弹性波的持性,由直达波、绕射波、折射波和反射波构成。波形解析的基本物理量有:(波速);(或衰减);;。我们认为波速只反响透测中线为对象的混凝土性质,而波形和频谱变化不仅反响透测对象的混凝土状态,而且也反响构件界线面及透测范围以外混凝土的状态。但由于过去换能器激振信号的余振周期太长,覆盖了绕射波、折射波、反射波的时程,使波形迭加后变化复杂,不易解读。所以基桩声波透射法检测判断,一般采用了声时和首波波幅两个参数,宽泛对波形变化的解析不够深入。下面从单一波形在基桩中的流传规律解析下手,商议波形畸变及频谱变化与混凝土弊端的关系。一、直达波的形态和形式发射换能器激振性能决定直达波的形态不同样的换能器由于采用的结构形式、资料等不同样,激振机理也有所不同样,所以有不同样的发射主频、发射强度和余振长度,以下四种换能器在清水中透测的接收波形(直达波)就明显不同样:(1).平面换能器,主频50kHz,首波比较低,余振长度20周期以上,见照片1。(2).一种管环状径向换能器,主频60kHz,首波比较低,余振长度14周期以上,见照片2。(3).一种增压式径向换能器,主频36kHz,余振长度7周期以上,见照片3。超声波检测波形解析超声波检测波形解析6/6超声波检测波形解析(4).RS-YH45Ⅲ.Ⅳ径向换能器,主频45kHz,首波比很高,3-5主振周期后迅速衰减,见照片4。接收换能器要求应有较宽的频带宽度,轴向同性。否则也会影响到接收波形。收、发换能器宜采用同一规格的产品,拥有同样的主频,可提升检测矫捷度。,看法清楚,这里不进行谈论。(1)钢筋短路前达波是直达波的一种形态,如混凝土中埋设有较大尺寸的铁件等波速更高的物体,能量较小的前达波比正常经过混凝土流传的直达波提前到达。(2)桩周及桩底基岩短路前达波也可能是经过桩周及桩底质量优异的基岩绕射流传,这种绕射波信号富强,足于淹没从桩身混凝土正常透射的直达波。这种情况常出现在嵌岩桩入岩桩段,使实测波速明显提升。能够为出现绕射到岩层的前达波比直达波信号更强,表示桩周混凝土保护层质量优异、或桩底清孔质量优异。可见尽管不能够从直达波的状态解析桩芯混凝土质量,但也足于表示桩身混凝土灌注质量优异。二、绕射波对波形的影响径向换能器的发射功率在其轴向有效长度范围的强度相等、信号最强,往上往下发射的信号强度逐渐降低,即绕射波的强度比直达波弱。在清水中做透射法检测能够获取证明,如照片5、7所示,无阻截物时直达波信号清楚强烈。当在两换能器中间设置一气球为阻截物时,实测绕射波的信号强度明显减弱。气球直径越大,接收信号越弱,但波形基本保持不变,如照片6、8所示。桩身出现空洞、局部弊端,或局部缩径等状态时可见如照片8所示这种波形。三、折射波对波形的影响超声波检测波形解析超声波检测波形解析3/6超声波检测波形解析径向换能器发射波为一柱面波,沿条形构件轴向流传时,除直达波外,还将有一系列从构件界面折射流传的折射波,折射波与直达波迭加后使接信号振幅加大,其频谱图表现多峰特色。如在一断面尺寸为130×130㎜,声测管净距640㎜的试件上,采用发射有效功率强的RS-YH45径向换能器,以提升折射波强度,实测波形如照片9所示,可见实测波形明显畸变,前3个波波形迭加后频率降低。采用60kHz的换能器进行透射波检测的波形见照片10所示,实测波形也有迭加现象。桩基声波透测的尺度正常情况均大于超声波的波长,但当超声波透射经过较小的断面时,其界线条件发生变化,超声波传达过程也会表现滤波及衰减的效应。当桩芯内部出现弊端界面或缩径时,均可能形成折射波,诚然不会对实测声时产生影响,但足使接收波及其频谱发生变化,认识折射波流传的特色,为我们鉴识透射检测范围以外,即检测盲区的混凝土质量供应了理论依据,是桩基声波透射法检测技术进步的一个方面。四、桩周反射波对波形的影响超声波在桩身内部传达依据弹波传达规律。超声波在声测管内部平均向桩身辐射柱面波,一部分波直接传达到接收管,被接收换能器接收,称为直达波,另一部分辐射至近侧桩周,在近侧桩周上产生相位相反的反射波,再次透射传达到接收管,被接收换能器第2次接收;同时第素来达波也辐射至远侧桩周,在远侧桩周上再次产生相位相反的反射波,也透射到接收管,被接收换能器同时接收。近侧桩周与远侧桩周产生的反射波同为反相波,但到达接收换能器的时间与桩周混凝土保护层厚度相关。由于桩周的圆内弧拥有聚焦作用,所以反射波强度比较强烈。如照片5-8所示,反射波与直达波相位相反,波列同样,反射波与直达波迭加使后继波波形复杂。在两换能器间设一局部弊端,不会影响到反射波的信号,这一现象(如照片5-8所示)有助于我们进行桩身混凝土质量判断:—3波波形正常、波幅较低,后继波(反射波为主体)波形正常时,为桩芯存在局部弊端,如空洞等;也可能存在局部缩径现象;—3波波幅较低,后继波波形畸变,频率较低时,为桩芯内部混凝土的界面很多,表示混凝土存超声波检测波形解析超声波检测波形解析4/6超声波检测波形解析在离析现象;超声波检测波形解析超声波检测波形解析6/,表示桩芯及保护层混凝土均存在严重的质量问题;,可判断桩基混凝土保护层质量。若反射波与直达波明显迭加,难于区分时,表示桩基混凝土保护层较薄,可能缩径;若反射波与直达波时差较大,则可能扩孔。可见认识反射波流传的特色,正确鉴识波形,不仅有助于提升桩基透射法检测判断水平,也有助于判定检测盲区的混凝土保护层质量,也是桩基声波透射法检测技术进步的另一方面。五、换能器在声测管中地址的影响当声测管直径较换能器直径大得很多时,换能器在声测管中同样存在透射、折射和反射效应,迭加后对时声、波形均有明显影响。在同一试件进行换能器在声测管中地址改变对波形影响的试验,结果如照片超声波检测波形解析超声波检测波形解析6/6超声波检测波形解析11—14所示。照片11为两换能器处于声测管中心的标准状态。照片12为一换能器处于声测管中心,另一超声波检测波形解析超声波检测波形解析6/6超声波检测波形解析换能器处于声测管远侧点的状态,可见声时增加,首波波幅明显降低。照片13为两换能器同处于两声测管超声波检测波形解析超声波检测波形解析6/6超声波检测波形解析远侧点的状态,可见首波乏失,波形出现类反相波信号,声时明显增加。照片14为两换能器同处于两声测超声波检测波形解析超声波检测波形解析6/6超声波检测波形解析管近侧点的状态,首波信号增加,声时减少,第2波波形明显畸变。超声波检测波形解析超声波检测波形解析6/6超声波检测波形解析从上实验结果解析可见:超声波检测波形解析超声波检测波形解析6/,同样存在透射、折射和反射的迭加效应。声测管直径明显大于换能器直径时,对声时、波形均有明显影响。。未采用定位装置,测量时应采用有效措施,保证换能器在声测管中的地址相对牢固。,其波形与桩身存在局部弊端的状态相似,但也有差别。若采用1-3波的平均波幅代替首波波幅进行波幅异常判断,有助于提升判断正确性,除掉搅乱因素的影响。六、频谱变化与桩身弊端的关系超声波检测波形解析超声波检测波形解析6/6超声波检测波形解析实测波形的频谱与桩身混凝土质量存在亲近的相关关系,同时也与采用的发射换能器的有效功率、发射主频及频带宽度相关,也与接收换能器的矫捷度和频带宽度相关。下面以采用岩海产的RS-ST01D主机及广州润索产的RS-YH45径向换能器的工程桩实测结果进行谈论。超声波检测波形解析超声波检测波形解析13/6超声波检测波形解析均质无弊端混凝土的FFT频谱图一般表现单峰持征,主频明确,偶见一低频副峰。附图1、2为均质超声波检测波形解析超声波检测波形解析6/6超声波检测波形解析混凝土的实测时域波形图及其频谱图。解析认为以下现象对频谱结果构成影响:、反射波对主频的影响超声波检测波形解析超声波检测波形解析6/6超声波检测波形解析与桩基反射波法检测的原理同样,超声波会在结构的界线面及弊端界面上产生的多次的折射波、反射波。由于仪器采样长度较短(512或1k),一般只检测到桩周介面的第一次反射波和桩身内部弊端中产生的折射波、反射波信号,但这也足于影响到波形的变化。桩身内部出现弊端界面时,实测声时可能未见变化,但频谱解析时可见副峰峰值迅速上升,如附图3、4所示。弊端界面复杂状时,频谱图将出现多峰效应。如附图5、6、7、8所示,高阶峰的个数及峰值随弊端超声波检测波形解析超声波检测波形解析6/6超声波检测波形解析的严重程度而降低。若桩身内部出现明显弊端更时,不仅实测声时增大,而且副峰迅速上升为主峰,如附图9、10所示。、衰减收效不同样,也许说弊端对高频波的衰减比对低频波的衰减大,使实测信号的高频成分减少,而低频成分相对提升。若是换能器发射功率谱为正态分布,则实测主频随弊端的严重程度而降低。采用RS-YH45型换能器,由于有效发射功率富强,且频带较宽,穿透力强,能检测到桩底沉渣的实质波速,如附图11、12所示,发射主频被沉渣完满吸取,。若采用的换能器频率高而功率小,则有效透射能力差,是无法检测到严重弊端的有效信息的、或以致实测声时延长,致不能够正确测量桩身弊端的波速,正确判断桩身弊端的性质。从上解析可见,FFT频谱变化与桩身弊端有以下明确关系:,主频明确,偶见一低频峰;。若实测声时不变,表示桩身局部弊端出现在透射范围以外;若实测声时增加,表示桩身局部弊端穿越透射检测中线;高阶峰的个数及峰值随弊端的严重程度而降低;,低频峰幅值明显高于高频峰时,表示桩身存在明显弊端;超声波检测波形解析超声波检测波形解析17/,出现单一低频峰时,表示桩身存在严重弊端。超声波检测波形解析超声波检测波形解析6/6超声波检测波形解析

超声波检测波形分析 来自淘豆网www.taodocs.com转载请标明出处.

相关文档 更多>>
非法内容举报中心
文档信息