冲击弹性波检测混凝土厚度
发布时间： 2022-06-15 15:33:06
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简述冲击弹性波法测试混凝土结构厚度的技术特点
1、我公司自主研发生产的“冲击回波声频检测仪”入选四川重大技术装备首台套软件首版次推广应用指导目录。
2、属于四川省16个重点产业培育方案中的智能装备领域、四川省重点培育制造业中的装备制造-智能测控装备（仪器仪表）。
3、主要技术指标触发模式：外触发，软件内特征波形触发。
4、＞20000个，可调。
5、FFT、MEM。
6、与BIM系统直接连接，实现检测结果模型可视化。
7、直接出频谱成像图，可直接现场判读。
8、03应用领域应用于交通设施领域，涉及桥梁与隧道工程的混凝土结构厚度、内部缺陷、表层脱空及材质（弹性模量、抗压强度等）无损检测。
9、由于传感器系统本身的共振特性，以及接触状态的不良，导致测试误差，存在严重不足。
10、针对非接触式检测方法的可行性、实用性和产品化研究，确定了研究目标、关键技术和技术方案。
冲击弹性波检测混凝土厚度的基本原则
1、本项目产品涉及11件专利技术，其中授权专利8项。
2、新征程，公司将深入贯彻落实创新发展理念，坚持创新引领，顺应数字化变革的浪潮，全力推动公司优化升级，朝着高质量发展的美好愿景砥砺奋进。
3、升拓检测又一项科学技术成果评为国际领先水平。
4、科技成果评价会现场图一、项目的主要技术特色和创新点1、创建了适用于冲击回波法的非接触式检测方法。
5、开发了以人工智能判别混凝土结构分析方法。
6、该项目研究成果在铁路、水电等领域的重大工程中得到了成功应用，取得了的社会效益，具有广泛推广价值。
7、评价报告二、冲击回波声频检测技术应用展示1.铁路隧道衬砌验证受中铁某公司邀请，对铁路隧道衬砌进行了检测。
8、检测主要由第三方雷达（GRIV型地质雷达，中心频率为900MHZ）检测后判定缺陷区域位置，采用IAE法进行了复测和验证。
冲击弹性波法检测
1、测试对象隧道拱顶雷达判定4处不密实及1处轻微脱空。
2、采用IAE对这五处进行复测，判定在二衬结构范围内，均不存在脱空及不密实现象。
3、结合设计资料及现场查看，各测试区域均属于IVa/Va级围岩，钢筋布置密（间距0.2m），且位置均为拱顶施工缝与钢质挂线槽的区域，推测对雷达判定存在影响。
4、PCCP管内部缺陷验证受相关单位委托，对南水北调某引水隧道的PCCP管内部缺陷进行了测试和验证。
5、如下图所示，PCCP管由混凝土、钢筒、砂浆保护层和环氧涂层等构成，结构比较复杂。
6、所测隧洞拱顶已开挖，外层砂浆混凝土鼓包、裂缝缺陷位置同实际检测结果能相对应。
7、公路隧道衬砌质量对比验证受相关单位委托，对云南境内某高速公路隧道衬砌质量进行缺陷检测。
冲击弹性波检测混凝土厚度实验步骤
1、二衬设计厚度为40cm，设计强度为C30。
2、本次检测选择雷达检测效果较差的两板进行检测并现场验证。
3、检测结果显示在边墙位置纵向发现一处约2米左右的脱空。
4、内窥镜探视脱空缺陷与厚度验证图检测结果表明，边墙位置纵向方向存在1处长度约2米的脱空，脱空面距离二衬表面约32cm。
5、距离二衬表面约32～34cm处发现脱空，与检测结果一致。
6、现场测试图密实数据表层脱空施工缝位置脱空协助工电段敲击班组检测出隧道二衬表层脱空掉块、施工缝脱空掉块缺陷共9处。
7、我公司参与的《高铁隧道二次衬砌混凝土疑似冷缝缺陷快速检测与评价关键技术研究》课题顺利通过验收。
8、中南大学雷教授主持课题汇报工作。
9、对基于冲击弹性波理论的冷缝快速检测方法及评定标准，冷缝对混凝土力学性能的影响，冷缝对隧道衬砌结构稳定性及行车安全性的影响等内容逐一进行了阐述。
冲击弹性波检测混凝土厚度实验总结
1、评审会现场经过半年多的努力，升拓检测与中南大学一起深度合作。
2、采用现场无损/取样测试、室内试验、理论分析、数值仿真等相结合的手段，针对冷缝检测方法、含冷缝混凝土力学性能、冷缝对隧道结构体系稳定性影响等开展具体研究。
3、提出了冲击弹性波面波法和冲击回波声频法相结合的隧道二次衬砌混凝土疑似冷缝快速检测与识别方法。
4、为隧道二次衬砌混凝土疑似冷缝缺陷快速检测与评价提供了可行的无损检测方法和评价依据，具有较强的科学性、实用性和可行性。
5、在评审专家们的肯定下，课题顺利通过验收。
6、为冷缝无损检测技术在铁路隧道的进一步应用打下了坚实基础。
7、《数字技术与土木工程信息化》第2版顺利出版啦。
8、土木工程智慧检测系列教材、“1+X”职业技能等级证书配套教材《数字技术与土木工程信息化》第2版顺利出版了。
冲击弹性波检测混凝土厚度的原理
1、我司提出了钢管混凝土内部缺陷的精准诊断技术。
2、钢管与混凝土脱空检测（振动法）检测原理通过锤击结构表面时，在表面会诱发振动。
3、该振动还会压缩/拉伸空气形成声波。
4、通过用传感器/拾音器拾取结构表面的振动信号并分析其振动特性可检出脱空部位。
5、在产生脱空的部位，振动特性会发生以下变化（如下图）：（1）弯曲刚度显著降低，卓越周期增长。
6、弹性波能量的逸散变缓，振动的持续时间变长。
7、钢管混凝土脱空缺陷示意图剥离/脱空时振动参数的变化特点案例某钢管混凝土拱桥脱空检测（广西，2021）脱空检测及结果示意图验证结论：上述检测结果中的脱空位置，通过现场多方敲击验证，检测结果均与实际一致。
8、层析扫描法测量示意图注：蓝色为低波速区弹性波CT检测结果缺陷位置示意图案例1弹性波CT法-实体模型反演弹性波CT法检测结果及示意图测试结果蓝色区域为缺陷，可见模型缺陷与测试反演结果一致。
冲击弹性波混凝土缺陷检测
1、不能按时交付使用，每延误1天扣合同金额的5‰。
2、售后服务未能达到要求，每次扣质保金的10％。
3、参加投标者须严格维护招投标的公正性、合法性、合理性。
4、一经发现违规者，一律取消投标或中标资格，并保留追究其法律责任的权利。
5、质保金在产品验收合格三年后若无质量问题，由需方一次性付清。
6、冲击弹性波无损检测仪PE。
7、频谱分析：FFT/MEM/相关分析。
8、采样精度：浮点插值补偿至24位。
9、最大采集频率：500KHZ，可调。
10、最小采样间隔：2US，可调。
11、最大采集点数：20000个,可调。
12、保护层允许厚度φ6～φ50。
13、远程数据管理系统。
14、采样间隔2us/5us/10us可选。
15、钢制护栏立柱埋深检测仪IE。
16、检测范围：0.7m～5.0m。
17、测试精度：平均测量误差小于±4%或不大于±8cm。
冲击回波法测混凝土厚度
1、引言在混凝土、岩土、金属等固体物质中，通过力或应变发振产生的扰动波叫弹性波。
2、在边界面附近，由于边界条件的约束则产生表面波（Rayleigh波、Love、Lame波（Rayleigh波、瑞利波、雷利波）：由P波和SV波合成。
3、R波的大部分能量集中在约个波长深度范围内，是代表性的表面波。
4、由于它的衰减比其他的体波少，在结构物表面激振和传播的信号主要是RLove（洛夫）波：当下层材料坚硬，上层结构松软时，由SH波合成产生。
5、在板厚度较薄的板状体，由上下两面反射的波合成。
6、弹性波特性弹性波产生后，在固体中传播过程中，具有多种特性（如传播特性、衰减特性、反射特性等），利用这些特性可以测试结构物的各种病害。
7、传播特性前面已经叙述，弹性波中各有成分波，其传播速度也各有不同。
弹性冲击波测试仪
1、P传播速度最快。
2、而P波在固体中传播时，其传播速度与结构尺寸有关系。
3、当固体的3尺寸大于P波波长时，P波的传播速度为三维波速。
4、当固体为平板，而P波波长较长的场合，P波速度为2维速度。
5、当固体为桩、立柱等细长物体而P波波长较长时，其P1.021:1.054(泊松比取为0.20)的关系。
6、P波的速度不仅与结构尺寸有关系，而且与波长有关系。
7、波长越短的波波长比用锤打击产生的冲击波波长要短很多，因此在平板结构中传播的冲击弹性波的P波速度比超声波的P波速度大约慢3%左右。
8、当P波中含有不同波长的成分，其波速又不相同时（称为“频散”），不同速度的波合成后会产生一个“群速度”，鉴于篇幅所限，其分析方法不做详述，感兴趣的读者可以参考相关书籍。
冲击波强度
1、S波与固体的外形尺寸和波长无关。
2、衰减特性从振源发振的弹性波，伴随传播而衰减。
3、主要衰减包括：几何衰减、透过衰减、粘滞性衰减。
4、几何衰减激发的弹性波伴随传播距离的增加，前锋波面增大，单位面积的能量减小。
5、体波（P波以及S波）的传播是圆球状扩散，由于球面积是与半径（传播距离）的平方成正比，所以能量密度即与传播距离的平方成反比。
6、R波（瑞利波）的传播是沿圆柱状（圆柱的高度大约相当于1倍波长）扩散，其表面积与传播距离的一次成正比波，因此其衰减要比体波慢得多。
7、在半无限结构物表面激发的弹性波在沿物体表面传播过程中，其体波成分衰减得很快，一定距离后，主要成分被R波所占据。
8、透过衰减当弹性波在传播过程中遇到不同材料的场合，有反射或重复反射产生，从而使得传播的能量减少。
1、我公司自主研发生产的“冲击回波声频检测仪”入选四川重大技术装备首台套软件首版次推广应用指导目录。
2、属于四川省16个重点产业培育方案中的智能装备领域、四川省重点培育制造业中的装备制造-智能测控装备（仪器仪表）。
3、主要技术指标触发模式：外触发，软件内特征波形触发。
4、＞20000个，可调。
5、FFT、MEM。
6、与BIM系统直接连接，实现检测结果模型可视化。
7、直接出频谱成像图，可直接现场判读。
8、03应用领域应用于交通设施领域，涉及桥梁与隧道工程的混凝土结构厚度、内部缺陷、表层脱空及材质（弹性模量、抗压强度等）无损检测。
9、由于传感器系统本身的共振特性，以及接触状态的不良，导致测试误差，存在严重不足。
10、针对非接触式检测方法的可行性、实用性和产品化研究，确定了研究目标、关键技术和技术方案。
冲击弹性波检测混凝土厚度的基本原则
1、本项目产品涉及11件专利技术，其中授权专利8项。
2、新征程，公司将深入贯彻落实创新发展理念，坚持创新引领，顺应数字化变革的浪潮，全力推动公司优化升级，朝着高质量发展的美好愿景砥砺奋进。
3、升拓检测又一项科学技术成果评为国际领先水平。
4、科技成果评价会现场图一、项目的主要技术特色和创新点1、创建了适用于冲击回波法的非接触式检测方法。
5、开发了以人工智能判别混凝土结构分析方法。
6、该项目研究成果在铁路、水电等领域的重大工程中得到了成功应用，取得了的社会效益，具有广泛推广价值。
7、评价报告二、冲击回波声频检测技术应用展示1.铁路隧道衬砌验证受中铁某公司邀请，对铁路隧道衬砌进行了检测。
8、检测主要由第三方雷达（GRIV型地质雷达，中心频率为900MHZ）检测后判定缺陷区域位置，采用IAE法进行了复测和验证。
冲击弹性波法检测
1、测试对象隧道拱顶雷达判定4处不密实及1处轻微脱空。
2、采用IAE对这五处进行复测，判定在二衬结构范围内，均不存在脱空及不密实现象。
3、结合设计资料及现场查看，各测试区域均属于IVa/Va级围岩，钢筋布置密（间距0.2m），且位置均为拱顶施工缝与钢质挂线槽的区域，推测对雷达判定存在影响。
4、PCCP管内部缺陷验证受相关单位委托，对南水北调某引水隧道的PCCP管内部缺陷进行了测试和验证。
5、如下图所示，PCCP管由混凝土、钢筒、砂浆保护层和环氧涂层等构成，结构比较复杂。
6、所测隧洞拱顶已开挖，外层砂浆混凝土鼓包、裂缝缺陷位置同实际检测结果能相对应。
7、公路隧道衬砌质量对比验证受相关单位委托，对云南境内某高速公路隧道衬砌质量进行缺陷检测。
冲击弹性波检测混凝土厚度实验步骤
1、二衬设计厚度为40cm，设计强度为C30。
2、本次检测选择雷达检测效果较差的两板进行检测并现场验证。
3、检测结果显示在边墙位置纵向发现一处约2米左右的脱空。
4、内窥镜探视脱空缺陷与厚度验证图检测结果表明，边墙位置纵向方向存在1处长度约2米的脱空，脱空面距离二衬表面约32cm。
5、距离二衬表面约32～34cm处发现脱空，与检测结果一致。
6、现场测试图密实数据表层脱空施工缝位置脱空协助工电段敲击班组检测出隧道二衬表层脱空掉块、施工缝脱空掉块缺陷共9处。
7、我公司参与的《高铁隧道二次衬砌混凝土疑似冷缝缺陷快速检测与评价关键技术研究》课题顺利通过验收。
8、中南大学雷教授主持课题汇报工作。
9、对基于冲击弹性波理论的冷缝快速检测方法及评定标准，冷缝对混凝土力学性能的影响，冷缝对隧道衬砌结构稳定性及行车安全性的影响等内容逐一进行了阐述。
冲击弹性波检测混凝土厚度实验总结
1、评审会现场经过半年多的努力，升拓检测与中南大学一起深度合作。
2、采用现场无损/取样测试、室内试验、理论分析、数值仿真等相结合的手段，针对冷缝检测方法、含冷缝混凝土力学性能、冷缝对隧道结构体系稳定性影响等开展具体研究。
3、提出了冲击弹性波面波法和冲击回波声频法相结合的隧道二次衬砌混凝土疑似冷缝快速检测与识别方法。
4、为隧道二次衬砌混凝土疑似冷缝缺陷快速检测与评价提供了可行的无损检测方法和评价依据，具有较强的科学性、实用性和可行性。
5、在评审专家们的肯定下，课题顺利通过验收。
6、为冷缝无损检测技术在铁路隧道的进一步应用打下了坚实基础。
7、《数字技术与土木工程信息化》第2版顺利出版啦。
8、土木工程智慧检测系列教材、“1+X”职业技能等级证书配套教材《数字技术与土木工程信息化》第2版顺利出版了。
冲击弹性波检测混凝土厚度的原理
1、我司提出了钢管混凝土内部缺陷的精准诊断技术。
2、钢管与混凝土脱空检测（振动法）检测原理通过锤击结构表面时，在表面会诱发振动。
3、该振动还会压缩/拉伸空气形成声波。
4、通过用传感器/拾音器拾取结构表面的振动信号并分析其振动特性可检出脱空部位。
5、在产生脱空的部位，振动特性会发生以下变化（如下图）：（1）弯曲刚度显著降低，卓越周期增长。
6、弹性波能量的逸散变缓，振动的持续时间变长。
7、钢管混凝土脱空缺陷示意图剥离/脱空时振动参数的变化特点案例某钢管混凝土拱桥脱空检测（广西，2021）脱空检测及结果示意图验证结论：上述检测结果中的脱空位置，通过现场多方敲击验证，检测结果均与实际一致。
8、层析扫描法测量示意图注：蓝色为低波速区弹性波CT检测结果缺陷位置示意图案例1弹性波CT法-实体模型反演弹性波CT法检测结果及示意图测试结果蓝色区域为缺陷，可见模型缺陷与测试反演结果一致。
冲击弹性波混凝土缺陷检测
1、不能按时交付使用，每延误1天扣合同金额的5‰。
2、售后服务未能达到要求，每次扣质保金的10％。
3、参加投标者须严格维护招投标的公正性、合法性、合理性。
4、一经发现违规者，一律取消投标或中标资格，并保留追究其法律责任的权利。
5、质保金在产品验收合格三年后若无质量问题，由需方一次性付清。
6、冲击弹性波无损检测仪PE。
7、频谱分析：FFT/MEM/相关分析。
8、采样精度：浮点插值补偿至24位。
9、最大采集频率：500KHZ，可调。
10、最小采样间隔：2US，可调。
11、最大采集点数：20000个,可调。
12、保护层允许厚度φ6～φ50。
13、远程数据管理系统。
14、采样间隔2us/5us/10us可选。
15、钢制护栏立柱埋深检测仪IE。
16、检测范围：0.7m～5.0m。
17、测试精度：平均测量误差小于±4%或不大于±8cm。
冲击回波法测混凝土厚度
1、引言在混凝土、岩土、金属等固体物质中，通过力或应变发振产生的扰动波叫弹性波。
2、在边界面附近，由于边界条件的约束则产生表面波（Rayleigh波、Love、Lame波（Rayleigh波、瑞利波、雷利波）：由P波和SV波合成。
3、R波的大部分能量集中在约个波长深度范围内，是代表性的表面波。
4、由于它的衰减比其他的体波少，在结构物表面激振和传播的信号主要是RLove（洛夫）波：当下层材料坚硬，上层结构松软时，由SH波合成产生。
5、在板厚度较薄的板状体，由上下两面反射的波合成。
6、弹性波特性弹性波产生后，在固体中传播过程中，具有多种特性（如传播特性、衰减特性、反射特性等），利用这些特性可以测试结构物的各种病害。
7、传播特性前面已经叙述，弹性波中各有成分波，其传播速度也各有不同。
弹性冲击波测试仪
1、P传播速度最快。
2、而P波在固体中传播时，其传播速度与结构尺寸有关系。
3、当固体的3尺寸大于P波波长时，P波的传播速度为三维波速。
4、当固体为平板，而P波波长较长的场合，P波速度为2维速度。
5、当固体为桩、立柱等细长物体而P波波长较长时，其P1.021:1.054(泊松比取为0.20)的关系。
6、P波的速度不仅与结构尺寸有关系，而且与波长有关系。
7、波长越短的波波长比用锤打击产生的冲击波波长要短很多，因此在平板结构中传播的冲击弹性波的P波速度比超声波的P波速度大约慢3%左右。
8、当P波中含有不同波长的成分，其波速又不相同时（称为“频散”），不同速度的波合成后会产生一个“群速度”，鉴于篇幅所限，其分析方法不做详述，感兴趣的读者可以参考相关书籍。
冲击波强度
1、S波与固体的外形尺寸和波长无关。
2、衰减特性从振源发振的弹性波，伴随传播而衰减。
3、主要衰减包括：几何衰减、透过衰减、粘滞性衰减。
4、几何衰减激发的弹性波伴随传播距离的增加，前锋波面增大，单位面积的能量减小。
5、体波（P波以及S波）的传播是圆球状扩散，由于球面积是与半径（传播距离）的平方成正比，所以能量密度即与传播距离的平方成反比。
6、R波（瑞利波）的传播是沿圆柱状（圆柱的高度大约相当于1倍波长）扩散，其表面积与传播距离的一次成正比波，因此其衰减要比体波慢得多。
7、在半无限结构物表面激发的弹性波在沿物体表面传播过程中，其体波成分衰减得很快，一定距离后，主要成分被R波所占据。
8、透过衰减当弹性波在传播过程中遇到不同材料的场合，有反射或重复反射产生，从而使得传播的能量减少。
四川陆通检测科技有限公司生产的该产品较进口同类产品相比，设备价格和服务都占有较大优势，大大降低了检测的成本投入。如有检测的需求和难题可关注四川陆通检测科技有限公司官网或公众号了解更多欢迎工程各界朋友垂询！
