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歐美大地 工程案例
中國鐵路設(shè)計(jì) A1040 MIRA 混凝土三維超聲波成像儀應(yīng)用于混凝土內(nèi)部缺陷測試
發(fā)布時間:2021-09-23 瀏覽次數(shù):3784 來源:歐美大地

中國鐵路設(shè)計(jì)集團(tuán)購買的A1040 MIRA 混凝土三維超聲波成像儀應(yīng)用于混凝土內(nèi)部缺陷測試


1、背景介紹

2018年,中國鐵路設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司向我司購買了A1040 MIRA混凝土三維超聲波成像儀用于測試混凝土內(nèi)部缺陷情況。
 
 
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(shè)了籃球,其它內(nèi)部情況未知。
   
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3、設(shè)備參數(shù)設(shè)置:
為了得到測試結(jié)果,需要按照被測物調(diào)整設(shè)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(shè)備放置在被測模型塊上,調(diào)節(jié)脈沖波形的幅度以達(dá)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(shè)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(yīng)的深度標(biāo)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(jìn)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(shí)際網(wǎng)格線間距為150mm*100mm,但在測試設(shè)置中錯設(shè)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(biāo)注了反射情況。值得注意的是,在B掃圖中部標(biāo)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(diǎn)掃描時在數(shù)據(jù)采集尚未完全穩(wěn)定時移動探頭,導(dǎo)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。
 
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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)。
 
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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(jìn)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(qiáng)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。
 
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5.結(jié)論:
根據(jù)被測試塊的尺寸、混凝土強(qiáng)度,兼顧整個試塊測試范圍選擇相對合適的參數(shù),進(jìn)行逐點(diǎn)網(wǎng)格測試,數(shù)據(jù)導(dǎo)入電腦后進(jìn)行圖形拼接和3D重建,得到:
在35kHz的超聲波頻率設(shè)置下,800mm的底波和600mm的底波反射清晰可見,和試塊實(shí)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(jìn)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。