基樁聲波透射法檢測的波形分析探討

2020-12-07 中國檢測網

　　摘 要： 本文從直達波、繞射波、折射波和反射波單一波形在基樁中傳播規律的分析，探討波形畸變及頻譜變化與樁身混凝土缺陷的相關關係，認為掌握波形畸變及頻譜變化的規律，不但能有效提高基樁聲波透射法檢測判定水平、而且能對透測盲區的混凝土質量進行初步評價。

　　關鍵詞：基樁 聲波透射法 檢測 波形分析 換能器

　　基樁聲波透射法檢測採用的振源,是一種軸向有限長度、單一主頻的柱面波,超聲波在混凝土中的傳播規律服從彈性波的持性,由直達波、繞射波、折射波和反射波構成。波形分析的基本物理量有：1.直達波到達時（波速）；2.波幅(或衰減)；3.接收信號頻率變化；4.接收波形畸變。我們認為波速只反映透測中線為對象的混凝土性質，而波形和頻譜變化不但反映透測對象的混凝土狀態，而且也反映構件邊界面及透測範圍以外混凝土的狀態。但由於以往換能器激振信號的餘振周期太長，覆蓋了繞射波、折射波、反射波的時程，使波形迭加後變化複雜，不易解讀。所以基樁聲波透射法檢測判定，一般採用了聲時和首波波幅兩個參數，普遍對波形變化的分析不夠深入。

　　下面從單一波形在基樁中的傳播規律分析入手，探討波形畸變及頻譜變化與混凝土缺陷的關係。

　　一、直達波的形態和形式

　　1. 發射換能器激振性能決定直達波的形態

　　不同的換能器由於採用的結構形式、材料等不同，激振機理也有所不同，所以有不同的發射主頻、發射強度和餘振長度，如下四種換能器在清水中透測的接收波形（直達波）就明顯不同：

　　(1).平面換能器，主頻50kHz，首波比較低，餘振長度20周期以上，見照片1。

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