炭阳极结构检测技术说明 | A1040 MIRA 3D超声波断层扫描仪

一、概况

受**公司委托采用A1040 MIRA 3D混凝超声波断层扫描仪对该公司生产的炭阳极进行内部质量检测，此次检测项目炭阳极内部进行问题排查。此结构为炭沫压制成型，表面存在大量的蜂窝且内部为多孔疏松高衰减材质，与常见的混凝土结构、岩石结构以及耐火砖等结构相差较大，较难检测。

图 1 炭阳极

二、检测内容及主要检测设备

1、检测内容

炭阳极内部进行问题排查；

2、主要检测设备
此次采用的设备是德国ACS公司研发生产的A1040 MIRA 3D超声波断层扫描仪，由北京安仕通科技发展有限公司代理并提供技术支持和售后服务。A1040 MIRA 3D超声波断层成像仪是一款性能先进的专业仪器设备，用于测试混凝土结构单元内部存在的缺陷，并以三维图形或层析图片进行显示。设备见图2所示。

图 2 检测设备（A1040 MIRA 3D混凝土三维超声波成像仪）

三、检测数据处理分析

客户关注于俩个问题，一是内部不密实空洞类缺陷，二是横向裂缝。由于此结构表面存在大量的蜂窝且内部为多孔疏松高衰减材质，常规方法在此类材料中信号衰减严重，难以获得有效回波信号，因此采用A1040 MIRA 3D超声波断层扫描仪E-BOOSTING能量提升功能进行检测，解决了信号衰减的问题。

由于结构上部不规则结构无法很好的检测（见图1），故选取侧面进行检测，对结构侧面逐一进行检测，发现结构右中下部位存在不密实空洞问题，对病害区域进行标记，客户进行现场切割，结果与检测图形给出的位置一致。结构上部为不规则结构，只有非常小的检测部位，设备无法很好的放置进行检测且受边界影响较大。从底部进行检测，由于上部为不规则结构也无法获得有效的回波信号。结构内部的裂缝多为粘合裂缝且结构为蜂窝状结构，对于横向裂缝是较难检测的问题。

四、总结

（1）A1040 MIRA 3D混凝超声波断层扫描仪的E-BOOSTING功能，可以有效的检测高衰减材料，对于此种材料有着突出优势，对于炭材料的结构能有效的进行检测。常规检测方法在检测此类高衰减材料时存在一定局限性，A1040 MIRA 3D混凝土三维超声波成像仪为高衰减材料的检测提供了一种解决方案。

（2）A1040 MIRA 3D超声断层扫描仪是利用合成孔径成像原理，回波波幅成像，波幅与颜色相匹配，波幅越大图像越红。设备对于非同种材质、空洞、裂缝及不密实结构的敏感性较强，在俩层不同介质、空洞、脱空以及横向裂缝等振幅会变大，所对应的成像图形会变红，根据其原理能很好的检测出以上结构病害。

（3）A1040 MIRA超声波断层成像仪只需要一个测面即可进行干耦合测试，被测物体内部结构可视化，显示物体内部结构的剖面图、3D图像和结构体的各个角度视图。