混凝土多功能無損測(cè)試儀

 混凝土多功能無損測(cè)試儀該儀器可對(duì)從10cm的混凝土試樣，到長達(dá)100m的橋梁、大壩等結(jié)構(gòu)進(jìn)行多種測(cè)試，如混凝土材質(zhì)（彈性模量、強(qiáng)度）、結(jié)構(gòu)尺寸、缺陷（內(nèi)部空洞、剝離、表面劣化）、裂縫的位置、深度等。同時(shí)，具備豐富的圖形處理機(jī)能（如彈性波雷達(dá)掃描EWR、計(jì)算機(jī)層析CT、快速平面成像QPG）和自動(dòng)快速處理機(jī)能。
    該儀器主要元器件均由日美等國家進(jìn)口，基于沖擊彈性波理論，兼容國內(nèi)外多種技術(shù)和本公司*技術(shù)，測(cè)試精度高，是超聲波、回彈儀的換代技術(shù)，裂縫深度檢測(cè)技術(shù)已被列為日本土木學(xué)會(huì)*方法。
    本公司研究的基于沖擊彈性波的混凝土多功能無損檢測(cè)技術(shù)，源于日本東京電力（株）、鹿島建設(shè)（株）、（株）セントラル技研等經(jīng)長達(dá)10多年的共同研究和數(shù)百多個(gè)工程的反復(fù)驗(yàn)證。并于2007年登陸中國，陸續(xù)獲得浙江省*、四川省*、四川省經(jīng)委重點(diǎn)創(chuàng)新項(xiàng)目等立項(xiàng)支持并效力于多家檢測(cè)機(jī)構(gòu)、科研單位和高等院校。

測(cè)試原理

裂縫深度
  1、相位反轉(zhuǎn)法
    利用衍射角與裂縫深度的相互關(guān)系，可簡(jiǎn)單推算裂縫深度；
    受裂縫面的接觸、鋼筋以及水分的影響大，適合測(cè)試較淺的裂縫（<20cm）。

（1） 彈性技術(shù)

沖擊彈性波技術(shù)與超聲波技術(shù)，亦可作為有效的混凝土結(jié)構(gòu)物的無損檢測(cè)。

沖擊彈性波（超聲波法為其一特例）作為能夠直接反映材料力學(xué)特性的媒介，*以來得到了廣泛的注目。其中，zui廣為人知的當(dāng)為PIT（基樁完整性測(cè)試）方法。

近年來，將其推廣到混凝土結(jié)構(gòu)物的材質(zhì)（強(qiáng)度、模量）、缺陷（裂縫、剝離、內(nèi)部空洞、蜂窩等）以及幾何尺寸（厚度、埋深等）無損檢測(cè)和評(píng)價(jià)不僅是非常熱門的研究方向，而且逐步進(jìn)入工程實(shí)際應(yīng)用。例如，美國材料學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)ASTM-C1383-98就規(guī)定了利用彈性波測(cè)試混凝土厚度和波速的測(cè)試方法。在日本，一方面組織了沖擊彈性波專業(yè)委員會(huì)，而且也逐步標(biāo)準(zhǔn)化了其測(cè)試方法。

（2） 技術(shù)的*優(yōu)勢(shì)

· 與混凝土非金屬超聲波相比

彈性波在測(cè)試對(duì)象中傳播時(shí)衰減較小，激振能力可調(diào)并可調(diào)節(jié)激振頻率，適用面廣，測(cè)試范圍大。目前我公司儀器不僅可針對(duì)大體積混凝土結(jié)構(gòu)物進(jìn)行有效的測(cè)試（可穿透厚達(dá)60m的測(cè)試對(duì)象），也可以適用于15cm的標(biāo)準(zhǔn)立方形實(shí)驗(yàn)塊。

目前可對(duì)大體積混凝土結(jié)構(gòu)物進(jìn)行CT掃描以檢測(cè)缺陷；

可對(duì)高性能混凝土結(jié)構(gòu)物實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度、模量雙指標(biāo)控制；

· 可對(duì)管道壓漿密實(shí)度質(zhì)量進(jìn)行測(cè)試

采用方法“表面波法”（已被日本土木學(xué)會(huì)*為標(biāo)準(zhǔn)方法），測(cè)試的裂縫深度精度高、受鋼筋、水分影響小、深度范圍可達(dá)到2米；

受鋼筋影響小并可修正。

· 與市面上的沖擊回波測(cè)試混凝土厚度和缺陷的儀器相比

測(cè)試精度更高（采用多種頻譜分析方法和智能機(jī)制，自動(dòng)搜尋*結(jié)果）。

測(cè)試范圍更廣（不僅可測(cè)試混凝土面板、還可測(cè)試深達(dá)數(shù)米的基礎(chǔ)埋深、擋土墻厚度等）。

可對(duì)管道壓漿密實(shí)度質(zhì)量進(jìn)行測(cè)試。

缺陷可以用雷達(dá)掃描方式顯示成果。

· 增強(qiáng)機(jī)能

（打球）可快速、全面測(cè)試評(píng)價(jià)混凝土結(jié)構(gòu)物表面的均勻性、損失等。

（打聲）利用波的振動(dòng)、頻響、持續(xù)時(shí)間等混凝土表面缺陷、材質(zhì)進(jìn)行測(cè)試。

· 規(guī)范

裂縫深度測(cè)試技術(shù)已進(jìn)入日本土木學(xué)會(huì)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

非破壞檢查協(xié)會(huì)、彈性波法無損檢測(cè)研究小委員技術(shù)資料

 （1） 測(cè)試混凝土結(jié)構(gòu)物無損檢測(cè)項(xiàng)目與方法

（2） 高性能預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)物的無損檢測(cè)技術(shù)與方法

（3） 混凝土結(jié)構(gòu)物的力學(xué)特性測(cè)試

（4） 測(cè)試混凝土結(jié)構(gòu)物力學(xué)特性測(cè)試方法的比較

· 透過法

通過兩個(gè)傳感器進(jìn)行測(cè)量：一個(gè)傳感器用于記錄發(fā)振，一個(gè)傳感器用于接收信號(hào)。因此通過量測(cè)兩個(gè)傳感器之間的距離并結(jié)合信號(hào)在兩個(gè)傳感器之間的傳播時(shí)間，即可計(jì)算彈性波（主要是P波）在測(cè)試對(duì)象內(nèi)的傳播速度，進(jìn)而根據(jù)P波的測(cè)強(qiáng)曲線換算出測(cè)試對(duì)象的內(nèi)部強(qiáng)度。

測(cè)試波形圖

· 重復(fù)反射法

重復(fù)反射法使用一個(gè)傳感器進(jìn)行測(cè)量，其測(cè)試原理在于：對(duì)于結(jié)構(gòu)厚度不是特別大的測(cè)試對(duì)象，信號(hào)會(huì)在測(cè)試對(duì)象的不同介質(zhì)分界上發(fā)生反射，從而使傳感器接收到多次反射信號(hào)。通過頻譜分析算法（FFT、MEM）分析測(cè)試信號(hào)在結(jié)構(gòu)物的分界面上反射信號(hào)的反射頻率，并結(jié)合測(cè)試對(duì)象的壁厚，即可計(jì)算彈性波在測(cè)試對(duì)象內(nèi)的P波的傳播速度，進(jìn)而換算出測(cè)試對(duì)象的內(nèi)部強(qiáng)度。

重復(fù)反射法測(cè)試混凝土強(qiáng)度

測(cè)試波形圖

頻譜分析（FFT頻率）

· 瑞利波法

瑞利波也即表面波，利用表面波法單面測(cè)試。通過測(cè)試激振信號(hào)達(dá)到2個(gè)傳感器的時(shí)間差來推算R波波速。

瑞利波（R波）法測(cè)試混凝土強(qiáng)度

測(cè)試要點(diǎn)：

1） 由于瑞利波的特點(diǎn)，要求激振點(diǎn)到觸發(fā)傳感器之間的距離大于2倍激振波長，目的是讓瑞利波充分的產(chǎn)生，不然波的模式不明。

2） 瑞利波測(cè)試混凝土強(qiáng)度的有效深度一般為激振波長的0.5倍，激振波長取決激振錘（可采用多規(guī)格的激振錘）。

3） 激勵(lì)波長不能大于測(cè)試對(duì)象的壁厚（若波長大于壁厚會(huì)使相位波速降低

測(cè)試結(jié)果圖

測(cè)試結(jié)果一覽

（5） 混凝土結(jié)構(gòu)物缺陷測(cè)試

表格 1配置清單

表格 2 主要技術(shù)指標(biāo)