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超声波断层成像仪其他方向应用-结构中查找定位异物
来源: | 作者:ymssn | 发布时间:2021-01-01 | 193 次浏览 | 分享到:
A1040 MIRA超声波断层成像仪在结构中查找异物相对于地质雷达以及其他检测方法更直观,且只需要一个测面即可进行干耦合测试,对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视图角度。

一、项目概况:
此次检测项目为某单位用于检测混凝土圆柱中工字钢定位、楼板厚度检测以及部分钢管混凝土的检测,混凝土圆柱直径为1000mm,钢管混凝直径为1600mm。由于设备长度为320mm、宽度为10mm,与混凝土圆柱垂直测试传感器无法完全贴合,故采用与其平行进行检测,见示意图:



图1 检测结构以及检测方位示意图
二、检测内容及主要检测设备
1、主要检测内容
主要检测混凝土圆柱内工字钢的定位、楼板的厚度检测以及钢管混凝土缺陷检测。
2、主要检测设备
此次采用的设备是俄罗斯ACS公司研发生产的A1040 MIRA 超声波断层成像仪,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 超声波断层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。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。电脑主机根据原始数据,创建检测单元的三维图形。见 图2

图 2
三、检测数据处理分析
1、测试区域1 
(1)测试方位以及测试区域见示意图所示,单点多次移动位置测试 
(2)实际检测说明: 第一测点:检测主要用于工字钢的定位,故采用B-Scan模式来检测,未采用MAP模式整体进行检查。


图3-a  第一测点设备原始测得图像

图3-b 第一测点软件处理后得图像


a)200mm范围内的点状图形为钢筋以及钢筋部分
b)根据3-a图形判断,设备未完全放置在工字钢的正中位置,由边缘上部、中间部位、边缘下部三部分组成、最上部反射在426mm处,中间部分位置为532mm,最下部为620mm。根据软件处理后的图3-b验证了图3-a所示说明。
c)标尺移动到波峰处为1009mm,与实际直径基本相符,由于是圆柱后壁回波反射面为弧度。

第二测点:在第一测点附近进行二次测试,移动设备位置,进行验证检测的正确性

3-c  第二测点设备原始测得图像

图3-d 第二测点软件处理后得图像

a)60mm处为钢筋以及钢筋部分
a)60mm处为钢筋以及钢筋部分
b)根据3-c、3-d图形判断,设备放置已在工字钢的平行位置,调整标尺到反射体的最大波峰出位置在481mm处。

2、测试区域2
(1)测试方位以及测试区域见示意图所示
(2)实际检测说明:

4-a  设备原始测得图像

图4-b  软件处理后得图像

a)70mm处为钢筋以及钢筋部分
b)由于设备检测位置放置为竖向放置,通过软件处理4-b图形判断,反射体的长度约为300mm,判断设备的宽度与工字钢的T型顶部重合。

3、楼板厚度检测
验证设备检测厚度的准确性,采用B-Scan模式进行检测。
实际检测说明:
图5-a 为设备原始测得图像,选择所对应的波峰振幅最大值(95.2dB)为后壁回波反射面,通过原始图像得出整体厚度(Z,毫米)为120mm,与设计厚度基本相符。此处采用设备自动速度标定模式进行检测。在后壁反射界面上下有多个点状以及条形状疑似钢筋或缺陷的图形,此为设备增益调整过大,一些钢筋、粗骨料、可忽略不计的较小空洞蜂窝的反射,以及回波的二次反射造成的。

5-a  设备原始测得图像及放大比例尺再次测试后的图像


5-b 软件处理过后的图像,整体厚度清晰可见,后壁反射的界面清楚。

4、钢管混凝土缺陷检测
验证设备检测缺陷以及钢板与混凝土的脱空情况

实际检测说明:

6-a为设备原始测得图像,可清晰准确的识别出钢管混凝土中的空洞缺陷,底部后壁回波信号在1600mm清晰可见,但钢板与混凝土的脱空没有明显图形显示,通过左边A扫描波形在46mm处有信号变化,多对应的峰值有增大,但无法判断是否脱空。

6-b空洞缺陷清晰可见,但近表面以及钢管混凝土对向无任何信号提示。

在已确认脱空部位检测,近表面无法测试,主要由于设备的盲区在50mm内,对向脱空部位由于钢板的影响以及厚度的因素,故无法检测。


四、检测结论
A1040 MIRA超声波断层成像仪在结构中查找异物相对于地质雷达以及其他检测方法更直观,且只需要一个测面即可进行干耦合测试,对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视图角度。