中國鐵路設計集團購買的A1040 MIRA 混凝土三維超聲波成像儀應用于混凝土內(nèi)部缺陷測試
1、背景介紹
2、測試塊情況
客戶模型塊尺寸：4800mm(長)*60mm＊(寬)*80mm(高)。只知道在某個部位埋設了籃球，其它內(nèi)部情況未知。
3、設備參數(shù)設置：
為了得到測試結(jié)果，需要按照被測物調(diào)整設備的參數(shù)。調(diào)整的主要參數(shù)主要為：模擬增益、超聲波頻率、聲速、彩色增益。
模擬增益：首先將設備放置在被測模型塊上，調(diào)節(jié)脈沖波形的幅度以達到發(fā)射能量，得到模擬增益在45dB時的發(fā)射能量合適（對于深度80cm的混凝土塊，該發(fā)射能量處于正常范圍）。
超聲波頻率：根據(jù)80cm的試塊厚度，將超聲波頻率調(diào)到較低的范圍，此次設置為35kHz。
聲速：根據(jù)80cm的試塊厚度，調(diào)整波速為2450m/s時， B-掃中的底部反射對應的深度標尺為80cm。
彩色增益：調(diào)整為30dB時，整個B-掃圖中的色度分布比較均勻。
4、測試步驟：
首先在模型塊的頂面按照150mm(橫向間距)＊100mm(縱向間距)畫網(wǎng)格線。然后按照網(wǎng)格線進行了頂面測試，一共測了4排＊31列。但測試完成后發(fā)現(xiàn)，實際網(wǎng)格線間距為150mm＊100mm，但在測試設置中錯設成為100mm＊100mm，因此決定重新測試，該次錯誤的測試數(shù)據(jù)文件名為0425001.G35.2450。
中午對該次錯誤的數(shù)據(jù)嘗試進行了3D分析，發(fā)現(xiàn)左側(cè)的數(shù)據(jù)比較雜亂，中間有較多的反射物，而右側(cè)的數(shù)據(jù)比較清晰，鋼筋分布比較清晰。決定下午重新測試的同時，對左側(cè)進行加密測試。
下午重新測試頂面，按照150mm＊100mm的網(wǎng)格線，一共測了4排＊31列，測試數(shù)據(jù)文件名為0425002.G35.2452。
然后在左側(cè)頂面進行加密測試，重新畫網(wǎng)格線，間距為100mm＊100mm，一共測了4排＊25列，測試數(shù)據(jù)文件名為0425003.G35.2453。
此外，還在側(cè)面進行了測試，網(wǎng)格線間距150mm＊100mm，一共測了4排＊16列，測試數(shù)據(jù)文件名為10425001.G35.2455。
5、測試結(jié)果：
1) 0425002.G35.2452測試結(jié)果（全頂面，間距150mm＊100mm，共4排＊31列）：
左上為全截面B掃圖，右上為D掃，左下為C掃，右下為3D圖。其中主要在B掃圖中標注了反射情況。值得注意的是，在B掃圖中部標注的有一個較大區(qū)域反射的異常物a，發(fā)現(xiàn)其在C掃和3D圖中的位置靠近后側(cè)的邊緣，而不是貫穿整個斷面，懷疑可能是逐點掃描時在數(shù)據(jù)采集尚未完全穩(wěn)定時移動探頭，導致出現(xiàn)的拖影。從整體圖看，右側(cè)鋼筋清晰可見，5根鋼筋分布在從4000-5000mm的橫向距離內(nèi)，鋼筋間距大約200mm。而左側(cè)的反射物波較多，其中位于左側(cè)靠近中部的位置尤為明顯，位于從左往右2000-2100mm，深度200mm左右的位置。另外在深度800mm處的底波反射非常明顯。
2) 0425002.G35.2453測試結(jié)果（左側(cè)頂面加密，間距100mm＊100mm，共4排＊25列）：
加密測試，仍然是在從左往右2100mm處反射明顯，左側(cè)的反射波仍然較多，但是區(qū)分不明顯，其中在從左往右900-1000mm處底部反射不連續(xù)。
3) 0425002.G35.2455測試結(jié)果（左側(cè)側(cè)面，間距150mm＊100mm，共4排＊16列）：
從左側(cè)側(cè)面進行的測試看，和頂面測試的結(jié)果比較接近，在左側(cè)偏中部的地方有一個較強烈的反射物，在左側(cè)偏左邊的地方也有一處反射，和其它部位區(qū)分比較明顯，且該兩處的底部反射不連續(xù)，位置也在從左往右900-1000mm和2000-2100mm處。底部反射在600mm處，和試塊的寬度完全吻合。
5.結(jié)論：
根據(jù)被測試塊的尺寸、混凝土強度，兼顧整個試塊測試范圍選擇相對合適的參數(shù)，進行逐點網(wǎng)格測試，數(shù)據(jù)導入電腦后進行圖形拼接和3D重建，得到：
在35kHz的超聲波頻率設置下，800mm的底波和600mm的底波反射清晰可見，和試塊實際高度和寬度完全吻合；
試塊右側(cè)比較均勻，上面一排鋼筋反射明顯，排列整齊，5根鋼筋，間距為200mm左右；
3) 試塊中部有一個較大的反射，但是從其它視圖上看，該反射位于邊緣區(qū)域局部，懷疑可能是測試不小心錯動引起，最好是進一步測試加以證明；
4) 試塊左側(cè)反射物較多，初步判斷，至少有兩處反射物，其中從左往右2000-2100mm處的反射比較明顯，900-1000mm處疑似有另一反射物。
