声波透射法自动测桩仪测试原理

时间:2016-08-20 04:51:03 作者:admin 点击:3354次
超声波透射法桩基检测就是根据混凝土声学参数测量值的相对分析、可判别其缺陷的位置和范围,评定桩基混凝土质量类别。
钻孔灌注桩是一种多种材料组成的非均质材料,由水泥、砂石、水和空气空隙等组成,可能存在孔洞、裂缝、夹泥夹砂、疏松,甚至断桩等缺陷,使混凝土产生声阻。声波是弹性波的一种,若视混凝土介质为弹性体,则声波在混凝土播服从弹性波在介质中的传播规律。由发射换能器探头发射的声波经过水的藕合传到测管,再到混凝土介质中,到接收端的测管,再经水祸合,*后到达接收换能器探头。液体或气体没有剪切弹性,只能传播纵波,因此超声波测桩技术采用波分量。
探头发射的声波会在发射端和接收端之间形成复杂的声场,声波将不同的路径传播,*终到达接收端,其传播路径都不相同。但在所有的传播路径中总有一条路径,声波传播的时间*短,接收探头接收到该声波时,形成信号波形,一般称为“初至”,当桩身完好时,可认为这条路径就是发射探头的直线距离,视为已知量;而初至对应的声时扣除声波在测管和水之间时间以及仪器系统延迟时间,可得声波在两测管间混凝土介质中传播的声时,并由此可计算出混凝土中传播的声速。当桩身存在断裂、离析等缺陷时,破坏了声波在混凝上介质中传播的连续性,使声波传播路径复杂化,声波将透过或绕过缺陷传播,其传播路径将大于直线是传播的距离,而由此算出的波速将会降低。另外,由于空气和水的声阻抗远小土的声阻抗,声波在混凝土中传播过程中,遇着蜂窝、空洞或裂缝等中间有空气的缺陷界面将发生反射和散射现象,声能衰减,因此接收信号的波幅明显降低,频减小。再者,透过或绕过缺陷传播的脉冲波信号与直达波信号之间存在差距,叠加后互相干扰,致使接收信号的波形发生畸变。
综上所述,当声波透过存在缺陷时,接收到的声波信号将会出现波速降低、振幅减少、波形接收信号主频发生变化等特征。
超声波透射法桩基检测就是根据混凝土声学参数测量值的相对分析、可判别其缺陷的位置和范围,评定桩基混凝土质量类别。声波透射法的检测声参数有:声时T(混凝土测距间声波传播时幅A(接收波波波幅)、频率F(接收波主频)等。