超声法检测水闸闸墩裂缝问题研究【摘要】在水闸闸墩混凝土结构的施工过程中，由于施工管理不善或受使用环境和自然灾害的影响，其内部可能存在不密实或空洞，其表面形成蜂窝、麻面、裂缝等表面缺陷。这些混凝土内部和表面缺陷的存在将会不同程度的影响结构的承载力和耐久性。如何采用超声法进行有效的检测水闸闸墩混凝土缺陷，以便进行技术处理，乃是水利工程界普遍关心的问题。
【关键词】超声法；水闸；裂缝
混凝土为当今水闸闸墩中应用最为广泛、使用量最大的一种材料。随着现代水利工程发展的需要及施工技术的推进，大体积混凝土应用越来越广泛，然而，大体积混凝土结构在施工和使用过程中，都有可能出现这样或那样的质量问题。一旦有了问题，人们总希望通过科学手段，对混凝土进行质量检测，查清混凝土的实际质量情况。通过检测如有质量问题，应进一步弄清楚混凝土的强度是多少，裂缝或不密实等缺陷的具体情况，以便进行合理地处理。对于混凝土结构的质量检测，主要分为无损检测和破损性检测。超声法是应用比较广泛的无损检测方法，而破损性检测方法的主要代表就是钻芯法。超声法检测混凝土内部缺陷，具有探测距离大、不破坏结构性能、探伤灵敏度较高、周期短、成本低、操作简单、效率高等优点；缺点就是对工作表面要求平滑、要求富有经验的检验人员才能辨别缺陷种类、对缺陷没有直观性。钻芯法检测缺陷的优点是直观、可靠、精度高并可做为其他非破损检测方法的校验依据；但是却有
闸墩裂缝原因分析及控制措施 发表时间：2016-03-16T15:01:56.897Z 来源：《基层建设》2015年24期供稿作者：陈锦康 [导读] 佛山市南海区国土城建和水务局桂城水务管理所闸墩裂缝是目前水工建筑物中存在的主要质量隐患，闸墩出现裂缝将会直接给排洪闸工程带来不同程度的危害。 佛山市南海区国土城建和水务局桂城水务管理所广东佛山 528000 摘要：闸墩裂缝是目前水工建筑物中存在的主要质量隐患，闸墩出现裂缝将会直接给排洪闸工程带来不同程度的危害。因此，分析闸墩裂缝产生的原因，采取有效措施控制闸墩裂缝，具有重大的经济和社会效益。本文结合工程实例，简单分析了闸墩裂缝问题的原因，进而探讨了闸墩裂缝问题的应对策略。以期为相关的闸墩裂缝问题提供有益的参考。 关键词：闸墩裂缝；原因分析；控制措施 闸墩上产生裂缝是一个比较普遍的现象，长期以来困扰着水利工程界，一直未能得到很好地解决。闸墩裂缝问题不仅影响到闸墩的耐久性，并且危及到闸墩的强度、稳定和水电站大坝的安全运行。因此，相关的工作人员必须正确分析裂缝出现的原因，科学地采取有效的应对策略，克服和控制裂缝。 1工程概况 某排涝闸规模为3孔，单孔宽5m，基础座落在海涂面的软土地基上。设计最高潮水位重现期为50年一遇，闸室、岸墙、翼墙基础均采用Φ800钢筋混凝土灌注桩。排涝闸工作环境条件类别为Ⅳ类，场地地层主要由人工填土层、第四系冲积层和石炭系层构成。 2闸墩的裂缝成因分析 2.1现场状况 排涝闸闸墩混凝土设计强度为C30，闸墩顶底高差7.85m，边墩厚1m，中墩厚2m，混凝土方量为568m3。于2010年7月4日～10月12日分4次浇筑，采用C30商品混凝土泵送施工。10月29日，在4只闸墩处几乎同一位置出现垂直裂缝（见图1）。超声法裂缝检测结果显示，裂缝长2～4m，宽度为0.35～0.45mm，大于沿海海水水位变动区裂缝宽度允许值0.20mm，并贯通闸墩，确定为贯穿裂缝。为保证水闸正常运行，该裂缝必须及时采取补救或处理措施。 2.2病因分析 2.2.1设计原因 设计分析：结构力学与实际受力情况相符，根据设计图纸计算闸墩部位有效截面配筋率高于最小配筋，结构安全系数比较高。设计图纸中，保护层为6cm，满足海水、盐雾区保护层的最低要求。纵向配置了应力钢筋，但横向仅仅考虑了构造要求，配置了直径较小的箍筋。闸墩底板结构采用现浇钢筋混凝土超静定结构，约束作用较大。 2.2.2施工原因 （1）闸墩地基为淤泥质软土层，但有长达20m的桩基础和1m厚的底板，保证了地基的承载力和沉降要求。 （2）闸墩上部主体房建荷载并未施工，且在施工过程中无机具、材料的堆放，外荷载过大造成的裂缝因素可排除。 （3）闸墩为C30泵送商品混凝土浇筑，配合比为：P.O42.5普通硅酸盐水泥320kg/m3，水185kg/m3，砂710kg/m3，含泥量1.02%，碎石（5～31.5mm）1060kg/m3，含泥量0.8%，粉煤灰65kg/m3，外加剂6.9kg/m3，总容重2345kg/m3，坍落度为12±3cm，外加剂为ZWL-A-III型高性能缓凝泵送剂，混凝土各项指标均合格。 （4）施工中混凝土按照顺序分层浇筑，分层距离为1m左右，采用插入式振捣器。第一次于9月14日6：30～16：30进行混凝土浇筑，天气为多云；第二次于9月14日6：30～16：30进行混凝土浇筑，天气为阴；第三次于10月12日12：30～18：30浇筑，天气为多云；第四次于10月12日12：30～18：30浇筑，天气为多云。 （5）施工中为考虑浇筑强度与铺盖面积及安全，避免上升速度过快，浇筑到3/5高度时，中间间隔90min后再续浇。 （6）模板拆除及混凝土的养护：闸墩的拆模时间均在浇后3d进行。拆模后，每天浇水不少于6次，时间为上午7：30、10：30两次，中午12：30、14：00两次，下午15：30、17：30两次。
超声无损检测仪器的发展 超声检测仪器性能直接影响超声检测的可靠性，其发展与电子技术等相关学科的发展是息息相关的。计算机的介入，一方面提高了设备的抗干扰能力，另一方面利用计算机的运算功能，实现了对缺陷信号的定量、自动读数、自动识别、自动补偿和报警。20世纪80年代，新一代的超声检测仪器——数字化、智能化超声仪问世，标志着超声检测仪器进入一个新时代。 超声无损检测仪器将向数字化、智能化、图像化、小型化和多功能化发展。在第十三、十四世界无损检测会议仪器展览会、1996年中国国际质量控制技术与测试仪器展览会、1997年日本无损检测展览会等大型国际会议会展中，数字化、智能化、图像化超声仪最引人注目，显示了当今世界无损检测仪器的发展趋势。其中以德国Krauthammer公司、美国Panametrics公司、丹麦Force Institutes公司与美国PAC公司的产品最具代表性。真正的智能化超声仪应该是全面、客观地反映实际情况，而且可以运用频谱分析，自适应专家网络对数据进行分析，提高可靠性。提高超声检测中对缺陷的定位、定量和定性的可靠性也是超声检测仪器实现数字化、智能化急待解决的关键技术问题。 现代的扫查装置也在向智能化方向发展。扫查装置是自动检测系统的基础部分，检测结果准确性、可靠性都依赖于扫查装置。例如采用声藕合监视或藕合不良反馈控制方式提高探头与工件表面的耦合稳定度以及检测的可靠性。从20世纪90年代以来，出现的各种智能检测机器人，已经形成了机器人检测的新时代及工程检测机器人的系列与商业市场。例如日本东京煤气公司的蜘蛛型机器人，移动速度约60m/h ，重约140kg，采用16个超声探头可以对运行状态下的球罐上任意点坐标位置进行扫描。日本NKK公司研制的机器人借助管道内液体推力前进，可以测量输油管道腐蚀状况，其检测精度小于1mm。 丹麦Force研究所的爬壁机器人，重约10吨，采用磁吸附与预置磁条跟踪方式可检测各类大型储罐与船体的缺陷。 超声无损检测技术的发展 超声无损检测技术是国内外应用最广泛、使用频率最高且发展较快的一种无损检测技术, 体现在改进产品质量、产品设计、加工制造、成品检测以及设备服役的各个阶段和保证机器零件的可靠性和安全性上。世界各国出版的无损检测书
混凝土裂缝深度超声波检测方法 林维正 1 原来裂缝深度检测方法 对混凝土浅裂缝深度（50cm以下）超声法检测主要有以下几种方法，如图1所示的t c－t0法，图2所示的英国标准BS－4408法等，“测缺规程”推荐使用t c－t0法[2，3]。 上述方法中，声通路测距BS－4408法以二换能器的边到边计算，而t c－t0法则以二换能器的中到中计算，实际上声通路既不是二换能器的边到边距离，也不是中到中距离，“测缺规程”中介绍了以平测“时距”坐标图中L轴的截矩，即直线议程回归系数的常数项作为修正值，修正后的测距提高了t c－t0法测试精度，但增加了检测工作量，实际操作较麻烦，且复测时，往往由于二换能器的耦合状态程度及其间距的变化，使检测结果重复性不良。 应用BS－4408法时，当二换能器跨缝间距为60cm，发射换能器声能在裂缝处产生很大衰减，绕过裂缝传播到接收换能器的超声信号已很微弱，因此日本国提出了“修改BS－4408法”方案，此方案将换能器到裂缝的距离改为a1＜10cm，这样就使二换能器跨缝最大间距缩短在40cm以内。 “测缺规程”的条文说明部分（表4.2.1）中，当边－边平测距离为20.25cm时，按t c－t0法计算的误差较大，表4.2.1中检测精度较高的数据处理判定值为舍弃了该两组数据后的平均值。条文说明第4.3.1条仅作了关于舍弃Lˊ＜d c数据的提示，实际上当二换能器测距小于裂缝深度时，超声波接收波形产生了严重畸变，导致声时测读困难，这就是造成较大误差的直接原因。表4.2.1中未知数t c－t0法在现场检测中对错误测读数值的取舍是一个不易处理的问题。 “测缺规程”的条文说明第4.1.3条指出：当钢管穿过裂缝而又靠近换能器时，钢管将使声信号“短路”，读取的声时不反映裂缝深度，因此换能器的连线应避开主钢管一定距离a，a 应使绕裂缝而过的信号先于经钢管“短路”的信号到达接收换能器，按一般的钢管混凝土及探测距离L计算，a应大于等于1.5倍的裂缝深度。 根据a≥1.5d c这一要求，如国科3表示，表1给出了相邻钢管的间距S值。 表1 检测不受钢筋影响的相邻钢筋最小间距S值
水闸闸墩裂缝成因及处理措施 摘要：水闸是水利工程建设中常见的水工建筑物，闸墩部位易出现裂缝的问题，长期以来困扰着水利工程界，一直未能得到很好地解决。闸墩裂缝的出现给水闸带来了多方面不同程度的危害，也越来越受到工程界的重视。本文针对水闸工程中出现的混凝土裂缝问题进行了分析，并提出了相应的处理措施。 关键词：闸墩裂缝；裂缝原因；水闸；水利工程建设；防治abstract: locks is common in water conservancy construction hydraulic structures, the pier is part of the problem there is crack, for a long time with water conservancy engineering, have been unable to get very good solution. the pier is related to the occurrence of crack brought various different degree of harm, also more and more get the attention of the engineering. this article in view of the locks of concrete crack appeared in the project are analyzed, and the corresponding treatment measures. key words: the pier crack; crack causes; locks; water conservancy project; prevention and control 中图分类号：tv文献标识码：a 文章编号： 水闸挡墙及边墩均为典型的钢筋混凝土结构，具有较好的耐久性，但由于混凝土是一个复杂的非均质材料，抗拉强度较低，且又有自
水闸、船闸知识 水闸是一种利用闸门挡水和泄水的低水头水工建筑物，多建于河道、渠道及水库、湖泊岸国。水闸一般由闸室、上游连接段三部分组成。 水闸按功能分节制闸、进水闸、分洪闸、排水闸、冲沙闸等。按闸室结构形式可分为开敞式、胸墙式及涵洞式等。按过闸流量大小可分为大型（过闸流量100m/s以上）、中型（过闸流量100~1000m2/s）、小型（过闸流量 100m2/s以下等。 闸室是水部的主体，包括： 闸门，闸墩（岸墙）、底板、胸墙、工作桥、启闭室等。闸门是用来挡水和控制过闸墩用以分隔闸孔和支撑闸门、胸墙、工作桥、交通桥。底板是闸室的基础，用以将闸室上部结构的重量及荷载传至地基，并兼有防渗和防冲的作用。工作桥和交通桥用来安装启闭室设备、操作闸门和联系两岸交通。 门按型式分平面闸门与弧形闸门。平面闸门是灌区水工建筑物中最常用的闸门；有双扉式与升卧式闸门，材料有木材、钢筋砼与钢闸门，启闭可采用螺杆式、卷扬式和液压式；平面闸门有制造、安装、管理和维护比较简单等特点，现我市新建（重建）中小型水闸多采用卷扬式平面钢闸门，东河水闸采用的是液压式平面钢闸门。弧形闸门通常是采用圆弧形的门体，用支臂连接于支乘较上，一般铰心就是弧形门体的圆心。由于弧形闸门的设计、施工、安装和维护一般比较复杂，使用较小；我市军分区节制闸采用的是混凝土自动翻滚弧形闸门。 闸墩可分为国墩、中墩与分缝墩，承受闸门传来的水压力，支撑堤顶桥梁和训闭设备，边墩还承受大堤传来的土压力。闸墩有浆砌石、钢筋砼、砼空箱与框架式等结构，以前的水闸闸墩很多采用浆砌石结构，现我市新建（重建）的水闸闸墩多采用钢筋砼结构。 闸室底板有水平底板和低实用堰底析，水平底板用的较多。横缝设在闸墩中间，2开的，称为分离式底板。底板厚度须满足强度的要求，大、中型水闸可取（）L
超声波技术在无损检测上的应用 一、 摘要 1. 关键词 超声波技术 无损检测 材料内部缺陷 评价 2.摘要 介绍简单的超声波无损检测原理及其试验方法，对超声波无损检测过程进行总结，并对超声波无损探测技术进行探讨，未来展望。 二、 论文内容 1. 背景 超声波是频率在Hz Hz 12410~102?的声波，具有波长短、易于定向发射、不易被干扰等优点。超声波测试把超声波作为一种信息载体，已在海洋探查与开发、无损检测与评价、医学诊断等领域发挥着不可取代的独特作用。在检测中，利用超声波检测固体材料内部的缺陷、材料尺寸测量、物理参数测量等。 2. 论述 1) 主要理论 某些固体物质，在压力（或拉力）的作用下产 生变形，从而使物质本身极化，在物体相对的 表面出现正、负束缚电荷，这一效应称为压电 效应。当晶体不受外力作用，其正负离子向相 反方向移动，于是产生了晶体的变形，这就是 逆压电效应。 超声换能器中的压电晶片采用在室温下仍具有 压 电效应，逆压电效应的压电陶瓷，当被施与电压时，便会产生震荡，并产生超声波。震动过程中其振幅逐渐减少，因此发射出一个超声波波包，已被称为脉冲波。在检测过程中，散射波被同一换能器接收，并产生震荡电压，电压放大后可由示波器显示。 超声波换能器亦被称为超声波探头，主要分为直探头和斜探头两种。其中直探头产生纵波，斜探头产生横波和表面波，而横波只能在固体介质中传播。各探头存在延迟，其中直探头延迟一般较小，在测量精度要求不高时，可以忽略。 直探头测量缺刻深度时缺刻深度t C H L ?= 斜探头进行探测时，如果测量得到超声波在材料中传播的距离为M 则其深度H （a ） 晶体振动 (b) 脉冲波
超声波检测 华北科技学院机电工程学院 摘要：超声无损检测是在现代工业生产中应用的非常广泛的一种无损检测 方法，它对于提高产品的质量和可靠性有着重要的意义。尽管随着电子技 术的发展，国内出现了一些数字化的超声检测仪器，但其数据处理及扩展 能力有限，缺乏足够的灵活性。而虚拟仪器是近年来刚刚发展起来的一种 新的仪器构成方式，它是一种、通讯技术和测量技术相结合的产物，具有 很大的灵活性和扩展性，具有旺盛的生命力。 关键词：无损检测；超声波探伤；计算机技术；通讯技术 Abstract：As a kind of NDT(Non-Destructive Testing)，UT (Ultrasonic Testing) is widely used in modern industry, which plays a very important role in improving the quality and the reliability of product. Although along with technical development in electronics, some digital UT instruments have been developed at home, its expand- ability and the ability of processing data limited. VI (Virtual Instru- ment) is a new Instrument structure developed recent years and is an outcome which combines the computer technique, the communication technique together with the measure technique, which has huge expandability, flexibility and the prosperous vitality. Keywords：NDT(Non-Destructive Testing) UT (Ultrasonic Testing) computer technique communication technique
摘要 本毕业设计的课题是板材焊缝超声波探伤测试。主要任务是在掌握过程设备制造流程和焊接缺陷及其产生原因的基础上，研究超声波探伤技术在钢制压力容器对接焊接接头探伤检测中的应用，并给出焊缝返修的具体方案。本文详述了国外超声检测技术的发展和现状，并在简述过程设备制造、焊接及无损探伤的基础上详细介绍了超声波探伤技术及其在焊缝无损探伤中的应用及评定等级和注意事项。针对给定的板材焊缝，通过实验检测该焊缝的缺陷，本文详细介绍了试块选用，设备调试，现场探伤中的常见问题及解决方法。同时给出了现场探伤、缺陷定位和长度测量的具体方法，并通过GB11345-89标准对试验中检测到的缺陷进行了等级评定并得出了检测工艺卡。 关键词：焊缝；超声波探伤。
Abstract The task of the graduation design is the plate weld ultrasonic testing. The main task is to master the process equipment manufacturing and welding defects and its causes, study of ultrasonic flaw detection technology in steel pressure vessel butt welded joint flaw detection, and gives the concrete plan of the weld repairing. This paper describes the domestic and foreign development and present situation of ultrasonic detection technology, and in the process equipment manufacturing, welding and nondestructive testing based on detailed introduces the ultrasonic detection technology and its application in weld NDE and rating and matters needing attention. For a given plate welding, the weld defects detection by experiment, this paper introduces the test block selection, equipment commissioning, on-site inspection of the common problems and solutions. At the same time provides on-site testing, defect location and length measurement methods, and through the GB11345-89 standard to test the detected defects were rating and the detection process card. Key words: Weld; ultrasonic testing
作业指导书 （超声法检测混凝土缺陷） 秦皇岛市瑞开建筑检测有限公司 超声法检测混凝土缺陷作业指导书 1、使用仪器技术要求： a．超声波检测仪应进行鉴定 b．仪器的声时范围应为0.5～9999μs,测读精度为0.1μs c．仪器的放大器频率响应宜为10～200kHZ，200～500kHZ两频段。 d．仪器宜具有示波屏显示及手动游标测读功能。 e．仪器应能适用于温度为-10℃～+40℃、相对湿度不大于80％、电源电压波动为220V±22V的环境中且能连续4h小时正常工作。 f．换能器宜采用厚度振动形式压电材料。 g．换能器的频率宜在50～100kHZ范围以内。 h．换能器实测频率与标称频率相差应不大于±10% 2、测试前应具备的相关资料： a．工程名称及设计、施工、建设单位名称。 b．检测目的与要求。 c．结构或构件名称、施工图纸及要求的混凝土强度等级及混凝土的相关资料。d．模板类型、混凝土浇灌和养护情况以及混凝土龄期。 e．结构或构件存在的质量问题。 3、测位的布置及相关检测要求： a．依据检测要求和测试条件确定缺陷测试部位。
b．在满足首波幅度测读精度得条件下，应选用较高频率的换能器。c．测区避开钢筋密集区和预埋件。 d．换能器应通过耦合剂与混凝土测试表面保持紧密结合，耦合层不得夹杂泥砂或空气。 e．测试面应清洁、平整、干燥，不应有接缝、饰面层、浮浆和油垢，并避开蜂窝、麻面部位，必要时可用砂轮片清除杂物和磨平不平整处，并擦净残留粉尘。 f．检测时应避免超声传播路径与附近钢筋轴线平行，如无法避免，应使两个换能器连线与该钢筋的最短距离不小于超声测距的1/6。 g．检测中出现可疑数据时应及时查找原因，必要时进行复测校核或加密测点补测。 4、裂缝深度检测： 4.1测试要求： a．被测裂缝中不得有积水或泥浆。 4.2单面平测法： 4.2.1测试条件： a．结构的裂缝部位只有一个可测表面，估计裂缝深度又不大于500mm。 b．平测时应在裂缝的被测部位，以不同的测距，按跨缝和不跨缝布置测点（布置测点时应避开钢筋的影响）进行检测。 4.2.2检测步骤：
超声波的应用 理学院光信息科学与技术1003班杨铮10272085 摘要：本文将从超声波清洗、超声波测距、超声波传感器这三个方面简要介绍超声波的应用。 关键词：超声波清洗；超声波测距；超声波传感器 超声波是频率高于20000赫兹的声波,因其频率下限大约等于人的听觉上限而得名，它方向性好，穿透能力强，在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。本文将简要介绍超声波清洗、超声波测距、超声波传感器这三种超声波的典型应用。 一、超声波清洗 由超声波发生器发出的高频振荡信号，通过换能器转换成高频机械振荡而传播到介质——清洗溶剂中，超声波在清洗液中疏密相间的向前辐射，使液体流动而产生数以万计的直径为5 0 ～5 0 0 u m 的微小气泡，这些气泡在超声波纵向传播的负压区形成、生长，而在正压区迅速闭合，在这种被称之为“空化”效应的过程中，气泡闭合可形成几百度的高温和超过1 0 0 0 个气压的瞬间高压，连续不断地产生瞬间高压就象一连串小“爆炸”不断地冲击物件表面，使物件的表面及缝隙中的污垢迅速剥落，从而达到物件表面净化的目的。超声波清洗机是利用每秒钟高于1 7 ～3 0 K Hz 次频率振动声波，在专用清洗剂配成的溶液中，生产数以百万计的细小气泡，这些小气泡快速压缩与扩张过程中，不停地产生内爆作用，从而使被清洗物形成不规则形体或细缝中的污物被震离表面，达到清洗目的。同其它清洗手段相比，超声波清洗具有清洗洁净度高、清洗速度快等特点，特别是对盲孔和各种几何状物体，具有其他清洗手段所无法达到的洗净效果。 二、超声波测距 超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量。超声波测距的基本原理是通过超声发射装置向障碍物体发射超声波，在发射时刻开始计时，超声波遇到障碍物体时反射回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时。这时根据超声波发出到接收所经历的时间即可计算出超声波测距装置距离障碍物体的距离，总的来说超声波测距与雷达测距的原理相似。利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求，所以有很广泛的应用，一些车辆倒车防撞系统报警器常常利用超声波测距装置来测量倒车时车尾与障碍物之间的距离。在很多其它场合，诸如工业自动控制，建筑工程测量和机器人视觉识别等方面也有应用。和其他方法相比，如激光测距、微波测距等，由于声波在空气中传播速度远远小于光线和无线电波的传播速度，对于时间测量精度的要求远小于激光测距、微波测距等系统，因而超声波测距系统电路易实现、结构简单和造价低，且超声波在传播过程中不受烟雾、空气能见度等因素的影响，在各种场合均得到广泛应用。 三、超声波传感器
1. 适用范围、检测项目及技术标准 1.1.适用范围 本细则适用于测量混凝土建筑物中深度不大于500mm 的裂缝。不适用于裂缝内有水或穿过裂缝的钢筋太密的情况。 1.2.基本原理: 利用超声波绕过裂缝末端的传播时间 (简称声时)来计算裂缝深度。 如图8.10.2所示,将换能器对称地置于 裂缝两側, 测得传播时问为t, (t1是超 声波绕过裂缝末端所需的时间),设混 *v）/2=AD图裂缝深度测试 凝土声速为 v,可得: （t 1 则裂缝深度为: d'一两换能器之间的净距; d一超声传播的实际距高 将换能器平置于无缝的混擬土表面上, 相距同样为d' , 测得传播时间为t0,则t0·v=d,代入上式,则可得另一公式: 1.3.检测项目 超声波法检测混擬土裂缝深度（平测法）。 1.4.引用标准 JTJ270-98《水运工程混凝土试验规程》 2.检测设备 2.1.非金属超声检测仪: 技术性能应符合JTJ270-98规程附录G中的有关规定； 2.2.钢卷尺。 3.试验步骤
3.1.无缝处平测声时和传播距离的计算: 将发、收换能器平置于裂缝附近有代表性的、质量均匀的混凝i表面上,两换能器相距(以换能器内边缘为准)为d',在不同的d'值(如50、100、150、200、250、300mm等,必要时再适当增加)的情况下,测读出一一系列各相应的传播时间t0。 以距离d'为纵坐标,时间t0为横坐标,将数据点绘在坐标纸上。若被测处的混凝土质量均匀、无缺陷, 则各点应大致在一条直线上, 根据图形计算出这直线的斜率(用直线回归计算法) , 该斜率即为超声波在该处混擬土中的传播速度v (简称声速) 。 按公式d= t0·v计算出发、收换能器在不同的距离下的一系列超声波传播距离d, d大于相应的d'。 3.2.绕缝传播时间的测量: (1) 垂直裂缝: 将发、收换能器平置于混凝土表面上裂缝的各一側, 两换能器中心的联线应垂直于裂缝的走向, 换能器对称于裂缝, 在同一连线上彼此相距(以换能器内边缘为准)为 d'。在不同的 d值(如50、100、150、200、250、300mm等,必要时再适 。 当增加) 的情況下,测演出一系列各相应的绕裂缝的传播时间t 1 (2)倾斜裂缝: 如图-1所示,先将发、收换能器分别布置在 A、 B 位置(对称于裂缝顶),测读,然后一只換能器固定,将另一只换能器移至 C,测读出另一传播时间出传播时间t 1 t 。以上为一组测量数据。改变不同的AB、AC的距离即可测得几组数据。 2 裂缝倾斜方向的判断法:如图-2所示,将一只换能器置于靠近裂缝 B处(另一只位于 A)测一传播时问,然后将位置于 B的換能器向外稍许移动, 若传播时间减小, 则裂缝向換能器移动方向倾斜。进行上述试测时应作两次: 固定 A位置的換能器,移动B位置的换能器;固定B位置的换能器,移动在 A位置的換能器。 图 -l 倾斜裂缝的测试图 -2 倾斜裂缝的判断法 3.3.计算裂缝深度: (l) 垂直裂缝: 垂直裂缝深度按下式计算:
毕业设计（论文） 题目超声波无损检测技术 的理论研究 系（院）物理与电子科学系 专业电子信息科学与技术 班级2006级4班 学生姓名李荣 学号2006080927 指导教师吴新华 职称讲师 二〇一〇年六月十八日
独创声明 本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。 本声明的法律后果由本人承担。 作者签名: 二〇一〇年六月一十八日 毕业设计（论文）使用授权声明 本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。 本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。 （保密论文在解密后遵守此规定） 作者签名: 二〇一〇年六月一十八日
超声波无损检测技术的理论研究 摘要 本文首先针对波无损检测技术进行理论研究，简明扼要的介绍了超声波无损检测技术的研究意义和发展现状,超声波无损检测技术是当前一种较为先进的检测技术,应用领域更广,适用范围更宽。然后细致的分析了超声波无损检测技术的工作原理特性，基于超声波的优良特性，和传播机理，进行器件或工程的无损检测，并分析了超声波无损检测系统的噪声干扰来源，提出了降低噪声的方法。尝试用计算机模拟系统通过仿真软件来处理超声波无损检测过程中的庞大的数据信息。直观准确地定位缺陷的位置和类型。最后介绍了超声波在无损检测领域的两种典型应用，建筑方面，可以通过超声探头，利用声波的反射的折射来检测混凝土路基的厚度，电力系统方面，利用超声波无损检测技术确定次绝缘子的寿命定位绝缘子中缺陷的类型的具体位置，快速有效的解除安全隐患。 关键词：超声波；无损检测；计算机仿真；瓷绝缘子
1 绪论 1.1 超声波技术的广泛应用 超声的研究和发展，与媒质中超声的产生和接收的研究密切相关。1883年Galton 首次制成超声气哨，其原理是将压缩气体经过狭缝喷嘴形成气流，吹动圆形刀口振动形成共振腔，从而产生超声。此后又出现了各种形式的汽笛和液哨等机械型超声换能器。由于这类换能器成本低，所以经过不断改进，至今仍广泛地用于超声处理技术中。 20世纪初，电子学的发展使人们能利用某些材料的压电效应和磁致伸缩效应制成各种机电换能器。1917年，法国物理学家Paul Langevin用天然压电石英制成了夹心式超声换能器，并成功地应用于水下探测潜艇。随着军事和国民经济各部门中超声应用的不断发展，又出现更大超声功率的磁致伸缩换能器，以及各种不同用途的电动型、电磁力型、静电型等多种超声换能器。 材料科学的发展，使得应用广泛的压电换能器也由天然压电晶体发展到机电耦合系数高、价格低廉、性能良好的压电陶瓷、人工压电单晶、压电半导体以及塑料压电薄膜(PVDF)[1]等。产生和检测超声波的频率，也由几十千赫提高到上千兆赫。产生和接收的波型也由单纯的纵波扩大为横波、扭转波、弯曲波、表面波等。如频率为几十兆赫到上千兆赫的微型表面波都己成功地用于雷达、电子通信和成像技术等方面。 利用超声波作为定位技术是蝙蝠等一些无目视能力的生物作为防御及捕捉猎物生存的手段，也就是由生物体发射不被人们听到的超声波(20kHz以上的机械波)，借助空气媒质传播由被待捕捉的猎物或障碍物反射回来的时间间隔长短与被反射的超声波的强弱判断猎物性质或障碍位置的方法。由于超声波的速度相对于光速要小的多，其传播时间就比较容易检测，并且易于定向发射，方向性好，强度好控制，因而人类采用仿真技能利用超声波测距。超声波测距是一种利用声波特性、电子计数、光电开关相结合来实现非接触式距离测量的方法。它在很多距离探测应用中有很重要的用途，包括非损害测量、过程检测、机器人检测和定位、以及流体液面高度测量[2]等。 超声波方法在某些方面具有突出的优点： （1）超声波对色彩、光照度不敏感，可用于识别透明及漫反射性差的物体(如玻璃、抛光体)； （2）对外界光线和电磁场不敏感，可用于黑暗、有灰尘或烟雾、电磁干扰强、有毒等恶劣环境中；
浅谈节制闸闸墩裂缝成因分析与防治措施摘要：江苏省地处平原，节制闸是比较重要的水工建筑物，起 到防洪、补水、泄洪等作用。但是在施工过程中，节制闸闸墩较易出现裂缝，这将对节制闸工程带来不同程度的危害，目前已越来越被人们所重视。本文主要从产生这一现象的成因进行阐述，并对其防治措施进行了分析与探讨。 关键词：节制闸闸墩；裂缝；混凝土；防治措施 abstract: the jiangsu province is located in the plain, and the regulation gate is the more important hydraulic structure, have the water, flood control, flood and functions. but in the construction process, regulation gate the pier is easier to crack, it will bring to regulation gate project different degree of harm, has more and more attention by people. this article mainly from the causes of this phenomenon is expounded, and its prevention and control measures are analyzed and discussed. keywords: regulation gate the pier; crack; concrete; prevention and control measures 中图分类号：tu37文献标识码：a 文章编号： 1.工程现状 节制闸主要由底板和闸墩组成,闸墩底部受闸底板约束,上部可 以自由伸缩。目前，在已建和新建的众多水闸工程中，很多在闸墩
无损检测导论 论文 题目：超声波检测技术的应用及设备 系（院）： 专业： 学生姓名： 指导教师： 年月日
摘要 超声波在被检测材料中传播时,材料的声学特性和内部组织的变化对超声波的传播产生一定的影响，通过对超声波受影响程度和状况的探测了解材料性能和结构变化的技术称为超声检测。超声波检测应用主要包括在工业上对各种材料的检测和在医疗上对人体的检测诊断，通过它人们可以探测出金属等工业材料中有没有气泡、伤痕、裂缝等缺陷，可以检测出人们身体的软组织、血流等是否正常。运用超声检测的方法来检测的仪器称之为超声波探伤仪。它的原理是：超声波在被检测材料中传播时,材料的声学特性和内部组织的变化对超声波的传播产生一定的影响，通过对超声波受影响程度和状况的探测了解材料性能和结构变化的技术称为超声检测。超声检测方法通常有穿透法、脉冲反射法、串列法等。 关键词：超声波检测的原理超声波检测的应用超声波检测仪器及原理
1 超声波检测原理 1.1超声波检测的基本原理 超声波在均匀连续弹性介质中传播时，将产生极少能量损失；但当材料中存在着晶界、缺陷等不连续阻隔时，将产生反射、折射、散射、绕射和衰减等现象，从而损失比较多的能量，使我们由接收换能器上接收的超声波信号的声时、振幅、波形或频率发生了相应的变化，测定这些变化就可以判定建筑材料的某些方面的性质和结构内部构造的情况达到测试的目的。当超声遇到缺陷面时，反射回波幅度会异常增大，根据反射幅度、延迟和相位等就可以判断缺陷的位置、面积和形状。 1.2超声波检测方法 利用超声波探伤，主要有穿透法探伤和反射法探伤两种方式。 穿透法探伤使用两个探头，一个用来发射超声波，一个用来接收超声波。检测时，两个探头分置在工件两侧，根据超声波穿透工件后能量的变化来判别工件内部质量。 反射法探伤高频发生器产生的高频脉冲激励信号作用在探头上，所产生的波向工件内部传播，如工件内部存在缺陷，波的一部分作为缺陷波被反射回来，发射波的其余部分作为底波也将反射回来。根据发射波、缺陷波、底波相对于扫描基线的位置可确定缺陷位置；根据缺陷波的幅度可确定缺陷的大小；根据缺陷波的形状可分析缺陷的性质；如工件内部无缺陷，则只有发射波和底波。 超声波的接收和产生原理相似，当超声波遇到不连续性时，即会产生反射，反射的超声波使压电晶片振动，继而在压电晶片两端产生电压。最主要是如何将电脉冲转化为探伤仪屏幕上的波形，模拟机是通过显像管显示的。显像管的图像是电子打在荧光物质上，使荧光物质发光；电子经过一个电场而改变方向，打在屏幕的不同位置，使屏幕显现图像。显像管x 方向上的电压是探伤仪加在压电晶片上的电 压，y方向的电压是压电晶片振动产生的电压， 这样就形成了屏幕上的波形。 在工业超声波检测中，超声波的反射特性 主要用于探测材料中的缺陷。以最常用的A 型显示测超声脉冲反射法探测为例： 超声波探伤仪中高频脉冲电路产生的高 频脉冲振荡电流施加超声换能器中的压电元 件上，激发出超声波并传入被检工件。超声波 在被检工件中传播时，若在声路上遇到缺陷。 将会在界面上产生反射，反射回波被探头接收 转换成高频脉冲电信号输入超声波探伤仪的 接收放大电路，经过处理后在超声波探伤仪的
超声波无损检测论文无损检测论文 一种可实现高速信号处理的超声波无损检测系统的设计无损探伤技术是在不损坏工件或原材料工作状态的前提下，对被检验部件的表面和内部质量进行检查的一种测试手段。超声波探伤就是利用超声能透入金属材料的深处，并由一截面进入另，截面时，在界面边缘发生反射的特点来检查零件缺陷的一种方法。当超声波束自零件表面由探头通至金属内部，遇到缺陷与零件底面时就分別发生反射波来，在荧光屏上形成脉冲波形，根据这些脉冲波形来判断缺陷位置和大小。 随着超声波探伤技术的发展，对数字信号的处理与分析已不再仅仅是辅助技术。而是一种基本技术，由此出现了各种全数字化的超声波检测设备。但早期的数字化设备仅停留在超声波检测频率较低频段的信号处理上，主要是受到高速A/D和高速存储技术的限制，山于计算机总线技术应用的瓶颈，也不能实时多通道传送波形数据到计算机去处理，声源定位信号分析等实时显示分析的功能只能由硬件输出的参数完成。 而A/D转换器和高效率微处理器的问世克服了在高频领域应用模拟电子技术受到的各种限制。数字化全波形超声波探伤设备就是由计算机作为主机，以单片机芯片为主构成的专用板卡统一控制管理超声系统。这种设备综合应用了高速数据采集技术、A/D转换技术、大容量缓冲技术、多通道切换技术、数据存储技术和数据管理软件技术
等先进的数据信号处理技术，使得多通道声发射波形的采集和分析不再困难。因此，如何开发和研制更具先进性、创新性、科学性和实用性的全数字式超声波检测设备和系统，已成为一项紧迫性的任务。 本文主要介绍一种基于高速信号处理技术的超声波无损检测系 统的典型设计方案，从系统的总体设计、单元电路设计和程序设计等方面阐述和分析了设让原理，电路和软件的结构与功能等，系统方案具有较高的技术含量和实用价值。 总体设计 系统的总体结构设计如图1所示。首先，由高压脉冲发生器发射高压脉冲，其经能量转換电路形成超声波信号，遇到缺陷或杂质时产生反射波，再经能量转换电路转換为电压信号，最后经放大电路放大、A/D转换后，形成数字量，写入高速数据缓存器中；然后，由PCI接口电路将缓存器中的数据适时地通过PCI总线送到本系统的微处理 器进行处理，实现与外部计算机通信、显示、打印，存储和控制等功能。 本系统采用转换速率为60MHz的8位高速A/D转换电路以满足数据采集的要求。为对A/D芯片输出的高速数据进行缓冲，并充分利用LCI总线带宽，采用了]2KB的高速数据缓存电路；对于多通道检测的要求，设计了通道选择控制电路以实现通道之间的切換；采用高增益的高频宽带放大电路对缺陷回波信号进行整理和放大。
DOI：10.16198／https://www.doczj.com/doc/091009984.html,ki.1009－640X.2017.06.013王振振，张社荣.近海复杂环境因素对闸墩混凝土裂缝的影响［J］.水利水运工程学报，2017（6）：92－97.（WANG Zhenzhen，ZHANG Sherong.Impacts of offshore complex environment factors on cracks in concrete piers［J］.Hydro-Science and Engineering，2017（6）：92－97.（in Chinese）） 第6期2017年12月水利水运工程学报HYDRO-SCIENCE AND ENGINEERING No.6 Dec.2017 收稿日期：2016－11－10 基金项目：国家自然科学基金创新研究群体科学基金资助项目（51321065）；国家自然科学基金资助项目（51379141，51509182）；天津市应用基础与前沿技术研究计划青年项目（15JCQNJC08000） 作者简介：王振振（1990 ），男，河南商丘人，助理工程师，硕士，主要从事水工结构二地下结构分析研究三E-mail：2194472008＠https://www.doczj.com/doc/091009984.html, 近海复杂环境因素对闸墩混凝土裂缝的影响 王振振1，张社荣2 （1.中铁工程设计咨询集团有限公司，北京 100055；2.天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室，天津 300072）摘要：近海大体积混凝土结构所处的外界环境以及地质条件比较复杂，对于带裂缝水闸结构来说，因所处的地 理位置二气候变化以及潮汐升降水位等因素的缘故，水闸闸墩裂缝处于张合状态，这降低了水闸结构的稳定性， 甚至会影响水闸结构的寿命三沿海环境温度变化对混凝土裂缝宽度变化的实际监测分析，对于混凝土结构安 全耐久性评价具有一定价值，依托典型软土地基永定新河防潮闸工程，利用测缝计对闸墩裂缝宽度变化进行健 康监测三主要研究运行期环境因素（以空气温度二水温以及潮汐水位为主）对闸墩裂缝的影响，采用健康安全监 测软件，通过对数据的挖掘处理，得出环境温度和水位是影响闸墩水下裂缝宽度变化的敏感性因素的结论，为 以后水闸闸墩裂缝的安全维护和裂缝的预防提供思路三 关 键 词：临海复杂地质；大体积混凝土；环境因素；裂缝；健康监测 中图分类号：TU528.01 文献标志码：A 文章编号：1009－640X （2017）06－0092－06 临海大体积混凝土结构所处的外界环境以及地质条件相比来说较为复杂，带缝水闸运行在工程结构领域中是相当普遍的现象［1］三天津市永定新河防潮闸位于华北沉降带的东北部，第四系松散堆积物厚度大，上部地层以软土为主，横向变化大二工程地质性状差，同时位于滨海地区等位置的原因，混凝土结构长期处于对混凝土有弱腐蚀性的Cl － Ca 2＋地下海水中，受到海水的冲刷与侵蚀，裂缝引起钢筋的锈蚀问题显得尤为突出三新出现的裂缝易对结构造成不利影响，例如降低结构的稳定性二增强渗漏能力以及削弱混凝土的强度和抗蚀能力等［2］；并且在运行期，由于气温变化以及潮汐升降水位等因素的影响［3］，使得裂缝为张开闭合状态，不利于对水闸的运行管理，甚至会影响结构的寿命；水闸开裂的原因很多，不仅与混凝土材料本身有关，也与外界环境有关［4］，因此对水闸裂缝的安全监测分析十分必要，本文依托永定新河防潮闸工程建立健康监测系统对闸墩裂缝进行监测分析，根据监测资料分析裂缝的稳定性并对水闸的安全运行状况进行评估，通过研究环境温度二水位对水闸裂缝缝宽的影响，为以后水闸闸墩裂缝的安全维护和裂缝的预防提供思路三1 工程概况 永定新河位于天津市区北侧，是天津市北部的防洪屏障，河道全长66km，流域面积8.3万km 2，永定新河防潮闸治理工程主要建筑物级别为2级，次要建筑物级别为3级，闸室布置采用深浅孔20孔方案，每2孔一联（中间8孔为深孔）三闸址区濒临渤海，河道受潮汐水流控制，近岸地下水受潮水影响较大，地下水埋藏浅，地质环境复杂，地表水和地下水的化学类型属于Cl －，K ＋，Na ＋型水，矿化度高三 永定新河防潮闸工程属于典型的平原地区软土地基水闸，工程环境复杂，永定新河流域气温变幅大，处万方数据