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A1040 MIRA 3D混凝土三维超声波成像仪应用于煤岩石试样结构检测

来源: | 作者:ymssn | 发布时间:2024-09-18 | 150 次浏览 | 分享到:
本项目使用A1040 MIRA 3D超声波断层扫描仪对煤岩石试样爆破后的结构内部形态进行评估。主要检测设备为德国ACS公司生产的A1040 MIRA 3D混凝土三维超声波成像仪,由北京安仕通科技发展有限公司代理。该设备通过发射和接收剪切波,形成三维图形,用于检测混凝土结构内部缺陷。检测结果显示,煤岩石试样内部存在裂缝和不密实区域,

一、项目概况

受某单位委托采用A1040 MIRA 3D超声波断层扫描仪对煤岩石试样结构质量进行评估,此次检测项目为煤岩石试样爆破后结构内部形态变化。

A1040 MIRA 3D混凝土三维超声波成像仪应用于煤岩石试样结构检测

图1

二、检测内容及主要检测设备

1、检测内容

煤岩石试样爆破后结构内部形态变化;

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混凝土三维超声波成像仪,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混凝土三维超声波成像仪是目前先进的仪器设备,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。设备利用由一系列干燥点接触式传感器组成的天线,发射剪切波到混凝土中,然后接受反射回来的剪切波,形成一发一收超声波技术通过SAFT进行成像。电脑主机根据原始数据,创建检测单元的三维图形。设备见图2所示。

A1040 MIRA 3D超声波断层扫描仪

  图 2 检测设备(A1040 MIRA 3D超声波断层扫描仪)

三、检测数据处理分析

1. 煤岩石未爆破前结构

完整结构如图3所示,结构厚度为300mm,中间结构为煤层,通过检测如下图所示:  

煤岩石未爆破前结构

图3  煤岩石结构及检测图像

检测说明:

根据煤岩石结构及软件处理后的图形,可清晰显示结构内部形态,其中孔道及部分分层剥离可清晰显示,结构后壁(超声波底波)清晰显示,结构内部较完整。图形完整的显示了内部形态。由于砂浆层与煤层的结构强度基本一致,故未在结合面处显示结构分层。

2.  煤岩石爆破后结构

2.1  3号试块

煤岩石未爆破后结构形态3-1

3-1                                                                                    3-2

煤岩石未爆破后结构形态3-2

3-3                                                                                   3-4

检测说明:

3号试块在砂浆层(3-1、3-2、3-3)三个侧面检测后通过图形可看出内部的裂缝走向及分布,除裂缝外内部存在较多的不密实区域。在煤层结构面(3-4)检测后无有效信息,通过参数调整未获得良好的内部图像,主要原因为煤层结构较薄且超声衰减较大。

2.2  8号试块

煤岩石未爆破后结构形态8-1

8-1                                                                                   8-2

8-3                                                                                   8-4

检测说明:

8号试块在砂浆层(8-2、8-3、8-4)三个侧面检测后通过图形可看出内部的裂缝走向及分布,除裂缝外内部存在较多的不密实区域。8-1煤层面检测,通过检测图形可看出结构内部不密实,主要原因为结构的材质原因以及结构较薄,较难得到有效的信息。

四、总结

(1)A1040 MIRA 3D混凝土三维超声波成像仪由于采用超声波横波成像,由于超声波横波的特性,对于空气及水中无法传播,这有助于检测结构内部的裂缝以及分层等病害。此次结构检测可看到结构内部的裂缝分布以及内部的较小的空洞等。

(2)A1040 MIRA 3D混凝土三维超声波成像仪独特的E-BOOSTING功能,可以有效的检测高衰减材料,但由于试块结构中的煤层较薄较小结构且受到爆炸冲击,内部已经松散,另外结构内部受侧壁干扰信号影响较大,故未能得到有效内部信息。

(3)A1040 MIRA 3D混凝土三维超声波成像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。

(4)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。检测直观,相对于地质雷达、冲击回波等方法检测精度更高、更容易识别,检测结果准确。



产品链接:A1040 MIRA 3D混凝土三维超声波成像仪