[发明专利]混凝土内部缺陷检测的断面网格射线平均声速法

说明书

本发明公开了一种通过绘制断面网格射线平均声速等值线图检测混凝土内部缺陷的方法。通过计算超声射线穿过混凝土所有断面网格单元的表观平均声速值，绘制出断面网格射线平均声速等值线图，再从断面网格射线平均声速等值线图判断分析混凝土构件断面质量情况。经试验证明本发明所提供的检测分析方法可以有效的分析混凝土结构断面缺陷及混凝土质量分布状况。本发明的混凝土内部缺陷检测的断面网格射线平均声速法，检测操作方便快速，数据分析计算方法简捷。以检测断面网格射线平均声速等值线图的形式输出，输出数据及其图像的物理意义明确。断面网格平均声速值反映了该混凝土单元的强度、密度、弹性模量等性质，表现了被测构件断面的混凝土质量状况。

技术领域

本发明涉及混凝土内部缺陷的检测方法，特别是一种通过绘制断面网格射线平均声速等值线图检测混凝土内部缺陷的方法。

背景技术

随着国民经济的快速发展，以混凝土为主要建筑材料的民用基础设施快速增加，随着服役时间的增长及环境等自然因素的长期作用，这些基础设施结构的安全性和使用功能必然退化，为了保障人民生命安全及减少经济损失，对其进行结构健康检测是非常必要的。随着国民经济的快速发展，以混凝土为主要建筑材料的民用基础设施快速增加，随着服役时间的增长及环境等自然因素的长期作用，这些基础设施结构的安全性和使用功能必然退化，为了保障人民生命安全及减少经济损失，对其进行结构健康检测是非常必要的。

常用的检测方法能够进行混凝土结构内部缺陷检测，但具体实施起来有一定的局限性，这些检测方法不能够获取缺陷的更多特征，也无法获取混凝土断面质量状态。

超声波是在弹性介质中传播的机械波，频率高于20kHz，具有指向性好、传播能量大、穿透力强等特点，被广泛应用在无损检测领域。超声波在介质中传播普通声波的规律基本一样，都具有波的特性，如波折射、反射、衍射等。但超声波与普通声波相比具有波长短，小到甚至千分之几毫米。通常的超声波的波长比障碍物的尺寸要小很多倍，它的衍射本领比普通声波差很多，因此，超声波在均匀介质中能够定向直线传播，波长越短，该特性就越显著。

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，使换能器上接收的超声波信号的声速、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物体某些方面的性质和结构内部构造的情况，从而达到检测的目的。工业和建筑工程中常用兆赫兹的超声波来探伤。通常用超声波换能器与待测物体表面良好的耦合，发射换能器则可有效地向物体发射超声波，接收换能器能接收因缺陷而造成的的超声波声学参数的变化，同时转换成电信号，再传输给仪器进行处理。根据超声波在介质中传播的声速和声时的变化来查知缺陷的位置、大小等信息。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种能够有效分析混凝土结构断面缺陷及混凝土质量分布状况的检测方法。

本发明提供一种混凝土内部缺陷的检测方法，包括以下步骤 ：

在待测混凝土断面的外周布置换能器，绘制检测断面网格图；

对所述待测混凝土断面进行环测法超声检测，得到检测数据，并将检测过程中超声脉冲所经过的最短轨迹转化为断面网格图中的超声脉冲射线，绘制检测断面超声脉冲射线网络图 ；

根据所述检测数据计算每条超声脉冲射线的实测表观超声声速值，并将每条超声脉冲射线的实测表观超声声速值赋予所述超声脉冲射线，得到赋值后的断面超声脉冲射线网络图 ；

根据所述赋值后的断面超声脉冲射线网络图、所述超声脉冲射线，统计每个断面网格单元中通过的超声脉冲射线的数量及每个断面网格单元中通过的超声脉冲射线的实测表观超声声速值 ；