超声波基桩检测_第二章超声波检测系统的基本概念

超声波桩检仪检测参数引言超声波桩检仪是一种广泛应用于土木工程和建筑工程中的非破坏性检测仪器。

通过使用超声波技术，可以对桩基的质量和完整性进行评估。

本文将介绍超声波桩检仪的工作原理、检测参数以及其应用领域。

工作原理超声波桩检仪通过发射超声波脉冲并接收反射信号来获得结构物内部的信息。

其工作原理基于超声波在不同材料中传播速度的差异。

当超声波传播过程中遇到不连续性或缺陷时，会发生反射或折射，从而在接收器上形成回波信号。

根据回波信号的特征，可以判断结构物的质量和存在的问题。

检测参数超声波桩检仪的检测参数通常包括以下几个方面：1.声速声速是超声波在材料中传播的速度。

不同材料具有不同的声速，因此可以通过测量声速来判断材料的类型。

常见的材料声速范围为1000m/s 至10000m/s。

2.反射波幅值反射波幅值是指回波信号的振幅大小。

通过检测反射波幅值的变化，可以评估桩基结构的完整性。

如果反射波幅值较低或消失，则可能存在缺陷或损坏。

3.超声波传播时间超声波传播时间是指超声波从发射到接收所需的时间。

通过测量超声波传播时间，可以计算出材料的厚度或长度。

这对于确定桩基结构的尺寸非常重要。

4.超声波传播路径超声波传播路径表示超声波在材料中传播的路径。

通过分析超声波传播路径的变化，可以检测到材料内部的缺陷或不连续性。

这对于评估桩基的质量非常重要。

应用领域超声波桩检仪广泛应用于土木工程和建筑工程的桩基检测中。

以下是一些常见的应用领域：1.地基桩检测超声波桩检仪可以评估地基桩的质量和完整性。

通过检测反射波幅值和超声波传播时间，可以识别桩基的缺陷或损坏情况。

2.桥梁建设在桥梁建设中，超声波桩检仪可以检测桥墩、桥台和桥基的质量。

通过对超声波传播路径的分析，可以发现可能存在的缺陷，并及时采取措施修复。

3.建筑结构评估超声波桩检仪也可以用于建筑结构的评估。

通过对结构内部的超声波传播路径和反射波幅值的测量，可以判断结构的完整性和可靠性。

《超声波检测技术基础知识概述》一、基本概念超声波检测技术是一种利用超声波在材料中传播的特性来检测材料内部缺陷、测量材料厚度、确定材料性质等的无损检测方法。

超声波是指频率高于 20kHz 的机械波，其在不同材料中的传播速度、衰减程度和反射特性各不相同，这些特性为超声波检测提供了基础。

超声波检测主要涉及到超声波的发射、传播和接收。

通常使用超声波探头作为发射和接收超声波的装置。

探头中的压电晶体在电信号的激励下产生超声波，并将接收到的超声波信号转换为电信号，以供后续分析处理。

二、核心理论1. 超声波的传播特性- 超声波在均匀介质中沿直线传播，其传播速度取决于介质的弹性模量和密度。

不同材料中的传播速度差异较大，例如在钢中的传播速度约为 5900m/s，在水中的传播速度约为 1480m/s。

- 超声波在传播过程中会发生衰减，衰减的原因主要包括散射、吸收和扩散等。

散射是由于材料中的不均匀性引起的，吸收是由于材料对超声波能量的吸收，扩散则是由于超声波在传播过程中的扩散效应。

- 当超声波遇到不同介质的界面时，会发生反射、折射和透射等现象。

反射波的强度取决于界面两侧介质的声阻抗差异，声阻抗差异越大，反射波越强。

2. 超声波检测原理- 脉冲反射法：通过发射短脉冲超声波，当超声波遇到缺陷或界面时，会产生反射波。

根据反射波的到达时间、幅度和波形等信息，可以确定缺陷的位置、大小和性质。

- 穿透法：将超声波发射探头和接收探头分别放置在被检测材料的两侧，通过检测透射超声波的强度和波形变化，来判断材料内部是否存在缺陷。

- 共振法：利用超声波在被检测材料中产生共振的原理，通过测量共振频率和共振幅度等参数，来确定材料的厚度、弹性模量等性质。

三、发展历程超声波检测技术的发展可以追溯到 19 世纪末期。

当时，人们开始研究超声波的特性和应用。

20 世纪初期，超声波检测技术开始应用于工业领域，主要用于检测金属材料的内部缺陷。

在第二次世界大战期间，超声波检测技术得到了快速发展，被广泛应用于军事工业中，如检测飞机、舰艇等装备的零部件。

基桩超声波检测分析基桩是地基工程中的一种常见的基础类型，用于传递上部结构的荷载到地基深部，并分散荷载，保证建筑物的安全稳定。

为保证基桩的质量和安全性，需要进行检测和评估，在土建工程中，超声波检测已经成为一种非常常见的技术手段。

超声波检测原理超声波是指频率大于20kHz的声波，它具有波长短、穿透力强、投射性好等特点。

在基桩检测中，超声波通常使用高频探头射向基桩，当声波从不同介质中穿过并遇到介面时，就会发生声波反射和折射。

通过控制探头的位置和角度，并分析返回的声波特征，可以得到基桩内部的材料和构造情况等信息。

在实际超声波检测过程中，探头通常安装在基桩表面或者通过钻孔安装在基桩内部，发射声波并接收反射声波，然后进行数据处理和分析。

超声波检测应用在基桩的检测中，超声波技术已经被广泛应用。

一方面，它可以评估基桩的质量和安全性；另一方面，还可以快速定位和定量分析各种问题，如裂缝、松动、断裂等，帮助土建工程师找出问题所在，并提出有效的修复方案。

具体来说，超声波检测可以应用于以下方面：基桩质量评估基桩的质量和安全性是土建工程中非常重要的考虑因素。

超声波检测可以通过声波反射和折射的原理，评估基桩的材料、结构和质量等情况，从而判定基桩是否符合设计要求以及存在的缺陷和问题。

基桩定位和基桩直径检测超声波检测可以快速定位基桩的位置和深度，并通过声波反射分析的结果，计算出基桩的直径和几何形状，为后续的基桩加固和修复提供基础数据。

填充缺陷和管状障碍物检测超声波检测还可以检测基桩内部的空隙、空洞和弱点等，以及填充缺陷和管状障碍物情况，为基桩的安全和稳定提供更加全面的评估和分析。

超声波检测优势与传统的基桩检测方法相比，超声波检测具有以下优势：非破坏性检测超声波检测不需要拆除基桩或者开挖土方，仅需在基桩表面进行探头的安装和数据采集，就可以得到非常准确的基桩信息。

因此，它不仅可以减少工作量和时间成本，而且具有非常好的环保性。

结果准确性高超声波检测可以通过声波反射和折射的原理，深入分析基桩内部的材料、结构和质量等情况，从而得到非常准确和精确的检测结果。

基桩检测技术——声波透射法1． 相关标准、规范超声法检测灌注桩的方法涉及的全国性规程有：建设部行业标准《基桩低应变动测规程》（JGJ/T93-95）；中华人民共和国行业标准《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003 J 256-2003）；中国工程标准化委员会协会标准《超声法检测混凝土缺陷技术规程》（CECS21：2000）。

2． 混凝土超声检测原理超声波检测法是根据超声波在混凝土中传播后，其声学参数将发生变化，通过分析这些声学参数的变化，探测混凝土内部缺陷、裂缝及质量情况。

常用混凝土超声探测的声学参数有：1）波速v （声速）： 波速就是声波在介质中传播的速度。

tL v （1） 式中 L ——声波传播距离。

因为是以最先到达的波为准，L 是发、收换能器间的最短距离。

通过实体丈量得到；t ——声波传播时间（声时）。

声时由超声仪测得。

2） 振幅A ：接收波首波的幅度。

振幅以分贝（db ）表示，由超声仪上读出，也可凭示波器上的刻度（mm ）度量。

振幅参数是探测缺陷和裂缝的重要参数。

3） 收波主频率（简称频率）f ：发射换能器发出的超声脉冲波是复频脉冲波，它包含各种频率成分。

超声脉冲波在混凝土中传播过程中高频成分首先衰减，结果随着传播距离的增加，超声波的主频图1超声测试波形率不断下降。

接收波主频率的下降除了与传播距离有关外，还取决于混凝土内部缺陷、裂缝和质量。

因此，接收波频率也是一个有用的参数。

首波后面1~2个周波是直达的纵波，所以测定接收波频率时应当测定这1~2个波的频率。

可以通过移动游标的办法测定两个波谷（峰）的声时t 1、t 2，则频率f ：121t t f -= （2） 4） 波形：即波的形状。

正常的混凝土，超声波接收波形是衰减正弦波，其包络线大致为半圆形。

当混凝土内存在缺陷时，有时会出现畸变波，如图1所示。

波形受许多因素影响，在判断缺陷中只能作为一种辅助参数。

在结构物上布置换能器，让声传播线通过需要检测的部位，测量声波通过这些部位后，声学参数的大小及其变化情况，据此判断混凝土内部缺陷及质量情况。