超聲波檢測法是利用超聲波的原理。當遇到裂縫、空洞等缺陷，超聲波會部分反射回來，通過接收到的反射回波，就能確定是否有缺陷、缺陷大小和位置。此外，根據超聲波在混凝土中的傳播速率，還可以大致判斷混凝土的強度。

非金屬超聲波檢測儀分為兩類，一類是碳纖維、玻璃纖維、三元乙丙、丁啨等制造的復合材料。檢測這類產品，需要用到穿透能力好的低頻檢測儀，也可以用金屬探傷儀。另一類是用于檢測混凝土的強度、裂縫深度、混凝土勻質性、損傷層厚度、混凝土厚度、樁身完整性、結構內部缺陷、鋼管混凝土內部缺陷的儀器，進行這類檢測，就需要用到大功率的非金屬超聲波檢測儀。

非金屬超聲波檢測儀應用領域

超聲透射法基樁、連續(xù)墻完整性快速檢測;

超聲-回彈綜合法檢測混凝土抗壓強度;

超聲法檢測混凝土裂縫深度、不密實區(qū)域及蜂窩空洞、結合面質量、表面損傷層厚度、鋼管混凝土內部缺陷;

超聲法單孔一發(fā)雙收測井;

耐火材料質量檢測;

地質勘查、巖體、混凝土等非金屬材料力學性能檢測。

非金屬超聲波檢測儀的特點

1、 超大TFT彩色無按鍵觸摸式液晶屏，Windows系統(tǒng)平臺下專為用戶設計的操作界面，易學易用?？勺龉P記本電腦使用。

2、 快速準確的聲時、波幅自動與手動判讀相結合，精確顯示聲時波速值。充分發(fā)揮檢測人員實測經驗。

3、 支持電火花、超磁致伸縮換能器等外觸發(fā)源。

4、 無缺陷混凝土對測量大穿透厚度大于10米，電火花震源單次激勵穿透距離大于50米。

5、 雙通道測樁系統(tǒng)，雙向深度數值直觀顯示，可同步記錄、實時顯示換能器位置，方便復測。

6、 采用工業(yè)級微處理器控制系統(tǒng)，突出儀器的可靠性和穩(wěn)定性。

7、 針對惡劣工作環(huán)境設計的抗磨工具包和專用箱，攜帶方便、滿足野外長期工作。

1、超聲回彈綜合法檢測砼強度軟件界面(測強)

2、超聲法檢測砼內部缺陷位置示意圖(測缺)

3、埋管透射法檢測樁基完整性(測樁)

4、超聲波平測法檢測砼表面裂縫深度(測縫)

非金屬-混凝土超聲波檢測原理

聲波的頻率范圍為20～20000Hz，高于20kHz的機械波為超聲波。金屬材料工件超聲檢測的頻率在0.15～20MHz以上，而混凝土等非金屬材料的超聲檢測應選用較低頻率的超聲波，常用頻率為20～500kHz，這主要是因為混凝土為非均勻材料，散射作用使材料對聲波的衰減較大，方向性差，頻率越高，傳播距離越小，繞過顆粒的能力越差。

混凝土是多組分的集合體，各組分有不同的物理特性，當混凝土中出現損傷時，超聲波在各組分界面和損傷處發(fā)生雜亂無章的反射、折射、透射、繞射等，使得能量不斷損失，導致接收聲學參數異常，正是這些異常聲學參數為混凝土損傷檢測提供了依據。

1波速判定

混凝土的超聲波速主要決定于其彈性參數。超聲波波速比較穩(wěn)定，可重復性比較好，是評價混凝土質量的其中比較重要的指標。

2波幅判別

當超聲波穿過非均勻的混凝土，遇到空洞、裂紋等損傷時會發(fā)生繞射、透射、反射等現象，導致波速下降，波時延長，超聲波能量損失，從而導致超聲波波幅大大減弱，因此可以根據波幅的變化來判斷混凝土的損傷情況。

在工程應用中主要是依據首波波幅的變化情況來判斷混凝土損傷情況，因為首波能夠真切反應混凝土損傷，而后續(xù)波與折射、反射后的波疊加，而不能反應混凝土損傷的真實情況。目前只用于輔助判別。

3主頻判別

和波幅一樣，頻率測值也沒有統(tǒng)一的標準，只能在同一剖面內測點間進行相對比較，測試值沒有波速值穩(wěn)定，目前只用于輔助判別。

4波形判別

當混凝土有質量缺陷時，超聲波在傳播過程中能量損失，使得接收波波形發(fā)生變化，當混凝土損傷嚴重時，波形會發(fā)生畸變。

非金屬超聲波檢測儀的3種常用檢測方法

1.樁內單孔透射法

在某些特殊情況下只有一個孔道可供檢測使用，超聲波從發(fā)射換能器出發(fā)經耦合水進入孔壁混凝土表層，并沿混凝土表層滑行一段距離后，再經耦合水分別到達兩個接收換能器上，從而測出超聲波沿孔壁混凝土傳播時的各項聲學參數。但要注意，運用這一檢測方式時，必須運用信號分析技術，排除管中的影響干擾，當孔道中有鋼質套管時，由于鋼管影響超聲波在孔壁混凝土中的繞行，故不能用此法。

2.樁外孔透射法

當樁的上部結構已施工或樁內沒有換能器通道時，可在樁外緊貼樁邊的土層中鉆一孔作為檢測通道，檢測時在樁頂面放置一發(fā)射功率較大的平面換能器，接收換能器從樁外孔中自上而下慢慢放下，超聲波沿樁身混凝土向下傳播，并穿過樁與孔之間的土層，通過孔中耦合水進入接收換能器，逐點測出透射超聲波的聲學參數，根據信號的變化情況大致判定樁身質量。由于超聲波在土中衰減很快，這種方法的可測樁長十分有限，且只能判斷夾層、斷樁、縮頸等。

3.跨孔透射法

此法是一種較成熟可靠的方法，是超聲波透射法檢測樁身質量的最主要形式，其方法是在樁內預埋兩根或兩根以上的聲測管，在管中注滿清水，把發(fā)射、接收換能器分別置于兩管道中。檢測時超聲波由發(fā)射換能器出發(fā)穿透兩管間混凝土后被接收換能器接收，實際有效檢測范圍為聲波脈沖從發(fā)射換能器到接收換能器所掃過的面積。根據不同的情況，采用一種或多種測試方法，采集聲學參數，根據波形的變化，來判定樁身混凝土強度，判斷樁身混凝土質量，跨孔法檢測根據兩換能器相對高程的變化，又可分為平測、斜測、交叉斜測、扇形掃描測等方式，在檢測時視實際需要靈活運用。

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