超声波检测的波形分析
超声波检测波形分析
基桩声波透射法检测的波形剖析商讨张宏（长沙理工大学）陈彦平（广州润索工程检测技术研究有限企业）摘要本文从直抵波、绕射波、折射波和反射波单调波形在基桩中流传规律的剖析，商讨波形畸变及频谱变化与桩身混凝土缺点的有关关系，以为掌握波形畸变及频谱变化的规律，不只能有效提高基桩声波透射法检测判断水平、并且能对透测盲区的混凝土质量进行初步评论。
重点词：基桩声波透射法检测波形剖析换能器基桩声波透射法检测采纳的振源,是一种轴向有限长度、单调主频的柱面波,超声波在混凝土中的流传规律听从弹性波的持性,由直抵波、绕射波、折射波和反射波组成。
波形剖析的基本物理量有： 1. 直抵波抵达时（波速）； 2. 波幅( 或衰减 ) ；3. 接收信号频次变化； 4. 接收波形畸变。
我们以为波速只反应透测中线为对象的混凝土性质，而波形和频谱变化不只反应透测对象的混凝土状态，并且也反应构件界限面及透测范围之外混凝土的状态。
但因为过去换能器激振信号的余振周期太长，覆盖了绕射波、折射波、反射波的时程，使波形迭加后变化复杂，不易解读。
因此基桩声波透射法检测判断，一般采纳了声时和首波波幅两个参数，广泛对波形变化的剖析不够深入。
下边从单调波形在基桩中的流传规律剖析下手，商讨波形畸变及频谱变化与混凝土缺点的关系。
一、直抵波的形态和形式1.发射换能器激振性能决定直抵波的形态不一样的换能器因为采纳的构造形式、资料等不一样，激振机理也有所不一样，因此有不一样的发射主频、发射强度和余振长度，以下四种换能器在清水中透测的接收波形（直抵波）就显然不一样：(1). 平面换能器，主频50kHz ，首波比较低，余振长度20 周期以上，见照片1。
(2).一种管环状径向换能器，主频60kHz，首波比较低，余振长度 14 周期以上，见照片 2。
(3).一种增压式径向换能器，主频36kHz，余振长度 7 周期以上，见照片 3。
(4).RS －YH45Ⅲ. Ⅳ径向换能器，主频45kHz ，首波比很高，3－5 主振周期后快速衰减，见照片4。
超声波检测的波形分析
超声波检测的波形分析
一、超声波检测的原理
超声波检测是指利用超声波声压快速变化，来探测物体的材质和结构，及其缺陷，并做出相应的表示的检测方法和技术。
它是一种高频超声技术，它通过使用高频超声耦合到结构中，集中和分散发生，并通过给定的传感
器接受，来探测结构的材质、结构、缺陷种类及其大小等信息。
1、超声波检测中，有四类主要波形：A波形、B波形、C波形、D波形，它们分别代表的是不同的信号及特征，不同的波形通常被用来表示以
下特征：A波形表示表面引起的弹性驻波；B波形表示表面和内部引起的
弹性驻波；C波形表示表面的热驻波；D波形表示表面和内部的热驻波。
2、超声波检测波形分析还可以用来识别缺陷。
通过波形可以分析出
缺陷的大小、位置、形态等信息。
在对缺陷的测量时，波形的极值上或者
下限位置就可以用来确定缺陷的位置，通过计算波形的极值点的高度可以
得出缺陷的大小。
3、超声波检测还可以用来比较和对比不同样品的测量结果，这就需
要将不同样品的测量数据全部行拟合，以得到最佳的拟合曲线。
课件描述超声波探伤仪的原理及波形显示图
二、探伤仪检测螺栓孔及伤损的波形显示
左图为探伤仪在钢轨推行 时，探头声束角度的发出:
右图为探头声束发射角度在 钢轨上的示意图:
G探头
I探头
H探头
下图红色虚线内为螺栓孔在荧光屏上面出现的波形显示图:
其余探头的波形 显示图
下图为螺孔斜裂纹及波形显示图：
受螺栓孔阻挡无法探测
三、焊缝探伤仪0°探头探测伤损的波形显示
描述超声波探伤仪的原理及波形显示图
钢轨探伤仪 探头 钢轨
一、超声波探伤的原理
超声波探伤是探伤仪利用超声能透入钢轨材质的深处，超声波声
束由探头发出通至钢轨内部遇到缺陷与钢轨底面时分别产生反射 波，在荧光屏上形成波形显示（波束与缺陷越接近横向垂直时， 反射效果越好，波形显示越明显，反之纵向时，显示效果越弱）， 从而判断缺陷的位置与大小。 探头又称换能器，由电能激励压电晶片产生机械振动，从而产生机械 能，发出声束。
请看下面左侧的图片，分析一下会有波形显示吗？
注意：波束与缺陷越接近垂直时，反射效果
越好，波形显示越明显。
下图为上图的波形显示图：
Байду номын сангаас
所以当伤损缺陷与声束同向 而不垂直时，探伤仪对伤损 缺陷的检出能力是最差的！
五、伤损实例图
六、超声波探伤的优、缺点
优点：
u 不破坏工件内部； u 检出能力强； u 显示效果佳等等。
由于钢轨焊缝中伤损不同角度发展的多样性，所以为了更 好的发现伤损缺陷，设计院把探头里的晶片按角度也设计 为很多种，如0°、37°、45°、70°等分别应用在探伤仪中。
这里重点讲解0°探头遇见伤损的波形显示。
当伤损位于钢轨中部时，如下图及其示意图：
下图为上述图片的波形显示图：
超声波检测中的波形识别
实践经验超声检测中的波形识别与缺陷定性吴德新,杨小林(中国人民解放军空军第一航空学院,信阳 464000)IDENTIFICATION OF WAVEFORMS AN D DEFECTS IN U LTRASONIC INSPECTIONWU De 2xin ,YANG Xiao 2lin(The First Aeronautical Institute of the Chinese PLA Air Force ,Xinyang 464000,China ) 中图分类号:TG 115.28 文献标识码:B 文章编号:100026656(2002)0720312203 超声检测技术中对缺陷评定的三大关键内容是缺陷的定位、定量和定性。
缺陷定位与定量方法已较成熟,而对缺陷定性仍存在许多实际困难。
目前,在原位检测中应用最广泛的是A 型超声脉冲反射式检测仪,根据其示波屏显示的缺陷回波静态波形与动态波形,再结合具体产品或材料特点和制造工艺等来评估缺陷的性质。
缺陷的超声波反射特性取决于缺陷的取向和几何形状、相对超声波传播方向的长度和厚度、缺陷的表面粗糙度、缺陷内含物以及缺陷性质等,还与所用超声检测系统特性有关,因此,超声检测中获得缺陷的超声响应是一个综合响应。
如何观察波形并把反映缺陷性质的有用信息从综合响应中分离出来,这对缺陷的定性评定尤为重要。
1 脉冲干扰噪声的识别与波形分析1.1 脉冲噪声的来源在超声波探伤中,脉冲干扰噪声的来源很广泛。
首先是检测仪器,质量较差的仪器工作时性能不稳定,自身会产生脉冲干扰噪声。
在超声波探伤现场,如果电源的输出不稳定将会干扰检测仪器,引起脉冲噪声。
多种仪器(如探伤仪、示波屏、频谱仪和计算机等)组合或同一地点多台不同检测仪器联机运行(如超声与涡流组合探伤)时,仪器之间也会互相干扰而产生脉冲噪声。
此外,强烈的机械振动与冲击也会导致脉冲干扰噪声的产生[1]。
1.2 脉冲噪声的特征分析(1)偶然性 在超声波探伤中出现的脉冲噪声收稿日期:2001201225无规则可循,不可重复,具有强烈的偶然性。
钢管超声波检测时缺陷波形的识别
钢管超声波检测时缺陷波形的识别双面埋弧焊钢管超声波检测时经常出现回波超标的问题，其中的伪缺陷严重干扰了检测人员对缺陷的判定。
实例介绍了夹杂物、焊趾裂纹和成分偏析的回波牲，并提出了多种伪缺陷波形的差别方法。
1 缺陷回波信号焊接接头由焊缝及热影响区两部分组成。
焊接熔池从高温冷却到常温，期间经历两次组织变过程：第一次是液态金属转变为固体金属的结晶过程，称为一次结晶过程；第二次是温度降低到相变温度时，发生组织转变，称为二次结晶。
二次结晶不仅发生在焊缝，也发生在靠近焊缝的基体金属区域。
该区域在焊接过程中受到不同程度加热，在不同温度下停留一段时间后又以不同速度冷却下来，最终获得各不相同的组织和机械性能，称为热影响区。
根据组织特征可将热影响区划分为熔合区、过热区、相变重结晶区和不完全重结晶区四个小区。
其中熔合区和过热组织晶粒精大，也是焊接接头的最薄弱环节。
所以热影响区的缺陷问题不同于焊缝中的缺陷，处理起来较为复杂，对钢管实物质量影响较大1.1 热影响区母材杂物回波采用API 5L标准，在用2.5p8*12k2探头检测1016*21mm规格的钢管时，发现深度在14-18mm左右，水平距离定位在焊趾边靠近母材约2-5mm处有强烈断续反射波出现，信号强度超过基准波幅（1.6mm竖通孔，100%波高）10dB；探头移到焊缝对侧时缺陷波反射很低或较难探测到。
同时缺陷波根较宽，波峰毛粗，主峰边上有小峰，根部带有小波，探头移动时，波形变化明显，从各个方向探测，反射波幅不相同，呈现出夹杂物反射波特征。
该信号出现在热影响区的母材区域，按照标准，PSL2的钢管母材不允许被焊。
为慎重起见，抽取超过准波幅10dB 以上且连续长度超过10mm的多处反射波位置进行X射线拍片，发现部分反射波位置廓线处有点状夹杂物，夹杂物按标准评定合格。
根据超声波和X射线探伤结果，确定缺陷的横断面部位，截取试样进行热酸腐蚀，发现熔合线靠母材侧有空洞和夹杂物。
声波透射法对波形的判读
在超声波检测中,超声波异常信号可分为两类:①混凝土缺陷形成的异常信号,②非混凝土缺陷形成的异常信号。
混凝土缺陷形成的异常信号具有以下特征:a.声时值:当超声脉冲穿过或绕过缺陷时,声时值增大,而且增大的数值与缺陷大小有关;b.波幅:缺陷区声阻抗较低,对于声能具有吸收、反射、散射作用,故而到达接收探头的声能明显减少,波幅也随之降低;c.频率:缺陷区会产生频漂现象,即接收信号主频下降,其变化的百分率与缺陷的严重程度有关,实际上是声能衰减的缘故;d.接收波形:缺陷区的存在往往使波形产生畸变,波形畸变原因复杂,但不管怎样它是混凝土内部的信息的反映[1]。
超声波透射法中最重要的是对检测数据进行数据分析和结果判定,其检测需要分析和处理的声学参数是声速、波幅、主频[3]。
而如何应用这些声学参数进行判定是超声波透射法测桩的关键,其分析判定方法有:声速判据、PSD判据、波幅判据和主频判据[4]。
PSD判据突出对声时的变化,对缺陷的敏感度在各种判据法中最为明显,同时也减小了因声测管不平行造成的测试误差对数据分析的影响,所以PSD 判据法比其他方法具有独特优势[5]。
PSD判据的物理意义为:声时-深度曲线相邻两点的斜率与相邻时差值的乘积
当传播路径上遇到混凝土有裂缝，夹泥和密实度等缺陷时庐波将发生衰减，部分声波绕过缺陷前进，产生漫反射现象，因此传播时间延长，波速减小。
而遇有空洞的空气界面要产生反射和散射，使波的振幅减小，桩的缺陷破坏了混凝土的连续性，使波的传播路径复杂化，引起波形畸变。
所以声波在有缺陷的混凝土桩体中传插时，振幅减小，波速降低，波形畸变。
超声波检测
一.焊缝超声波探伤由探伤准备和现场探伤两 部分组成. 1.编写委托检验书 2.确定参加检验的人员 3.检验员探伤前的准备 4.现场粗探伤 5.现场精探伤 6.评定焊接缺陷
二、检验等级的确定 一般根据对焊缝探测方向的多少，把超声波探 伤划分为A、B、C三个级别： A级——检验的完整程度最低，难度系数最小。 适用于普通钢结构检验。 B级——检验完整程度一般，难度系数较大。适 用于压力容器检验。 C级——检验完整程度最高，难度系数最大。适 用于核容器及管道的检验。
第四节 超声波检测缺陷的判断
超声波探伤一般包括探伤前的准备、实时探伤 操作、缺陷的评定、检验结果的分级、记录与报 告等过程。
焊缝超声波探伤是通过探伤仪示波屏上反射回 波的位臵、高度、波形的静态和动态特征来显示 被探焊件质量优劣的.采用超声波探伤法对焊缝 探伤时,应根据焊件的材质、结构、焊接方法、 使用条件、载荷等,确定不同的探伤方案。
（一）探伤范围和扫描速度调节 1．探伤范围的调节 2．扫描速度的调节 （1）深度1:1调节法 （2）水平1:1调节法 （二）探伤灵敏度的选择及其调整 1．探伤灵敏度的选定 2．距离-波幅曲线的制作 3．探伤灵敏度的调整
1．探伤条件的选择 2．检验区域宽度的确定 3．探头移动区的确定 4．单探头的扫查方式 （1）锯齿形扫查 （2）基本扫查 （3）平行扫查 （4）斜平行扫查
距离-波幅曲线是缺陷评定与检验结果分级的 依据。 一、缺陷评定 二、检验结果的等级分类 焊缝超声检验结果分为四级： 1）最大反射波幅不超过评定线的缺陷，均评 为Ⅰ级。 2）最大反射波幅超过评定线的缺陷，检验者 判定为裂纹等危害性缺陷时，无论其波幅和尺寸如 何，均评为Ⅳ级。 3）反射波幅位于Ⅰ区的非裂纹性缺陷，均评 为Ⅰ级。
超声波检测原理与波形分析
超声波检测原理与波形分析2012年06月29日【字体：大中小】超声波（简称声波）透射法测试是弹性波测试方法的一种，其理论基础建立在固体介质中弹性波的传播理论上，超声波探头向介质（岩石、岩体、混凝土构筑物）发射声波，在一定的空间距离上接收介质物理物性调制的声波，通过观测和分析声波在不同介质中的传播速度、振幅、频率等声学参数，解决一系列岩土工程中的有关问题。
我项目的全部基桩都采用超声波进行桩身质量检测，评价桩身介质的完整性。
现对声波透射法检测桥基桩质量的测试方法和判别进行说明，以便我们了解学习。
测试原理声波在桩体砼中的传播特性反映了砼材料的结构、密度及应力应变关系。
根据波动理论，知跨孔对穿测试其弹性波的波速可近似为：（1）式中：E—介质的动态弹性模量；ρ—密度；μ—泊桑比。
声波在桩体砼中的传播参数（声时、声速、波幅、频率等）与混凝土介质的物理力学指标（动弹模、密度、强度等）之间的相联关系就是声波透射法检测的理论依据。
当混凝土介质的构成材料、均匀度、养护方法、施工条件等因素基本一致时，声波在桩体传播中运动学特征和动力学特征一致；反之在施工中由于塌孔、离析、夹泥等现象出现，声波在传播中，必将在运动学特征和动力学特征上发生变化。
测试数据处理及缺陷判定测试数据的分析处理及缺陷判定严格按照《中华人民共和国行业标准基桩低应变动力检测规程（JGJ/T93-95）》的相关规定进行，即根据声时曲线、曲线和声幅曲线等三条曲线来判定缺陷的部位和大小。
声波波形能直观反映某测点砼是否有缺陷。
用反射波法评价基桩完整性时，可按波形好坏直接判断某桩是否有缺陷，是否有严重的缺陷。
同理，在声波透射法检测过程中，检测人员检测时面对单一测点的波形，而后根据波形才确定声时值和声幅值，若桩基砼是均质的，声波波形有两头小、中间大、同频率等特征，若声波经过缺陷，声波波形就会明显变化，当缺陷特别严重时表现在波形上为声幅很低、首波不易确认，频率变小且同一波形中有不同频率成分，比较容易直接判断在检测时，声时、声幅和波形三种曲线常出现后面三种情况：（1）某一测点声时超判据，而声幅未超判据，且波形完好时；（2）声时未超判据，声幅超判据，波形除首波外其它正常；（3）声时未超判据，声幅未超判据，波形不正常（整个波形幅值较低）。
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基桩声波透射法检测的波形分析探讨张宏（长沙理工大学）陈彦平（广州润索工程检测技术研究有限公司）摘要本文从直达波、绕射波、折射波和反射波单一波形在基桩中传播规律的分析，探讨波形畸变及频谱变化与桩身混凝土缺陷的相关关系，认为掌握波形畸变及频谱变化的规律，不但能有效提高基桩声波透射法检测判定水平、而且能对透测盲区的混凝土质量进行初步评价。
关键词：基桩 声波透射法 检测 波形分析 换能器基桩声波透射法检测采用的振源,是一种轴向有限长度、单一主频的柱面波,超声波在混凝土中的传播规律服从弹性波的持性,由直达波、绕射波、折射波和反射波构成。
波形分析的基本物理量有：1.直达波到达时（波速）；2.波幅(或衰减)；3.接收信号频率变化；4.接收波形畸变。
我们认为波速只反映透测中线为对象的混凝土性质，而波形和频谱变化不但反映透测对象的混凝土状态，而且也反映构件边界面及透测范围以外混凝土的状态。
但由于以往换能器激振信号的余振周期太长，覆盖了绕射波、折射波、反射波的时程，使波形迭加后变化复杂，不易解读。
所以基桩声波透射法检测判定，一般采用了声时和首波波幅两个参数，普遍对波形变化的分析不够深入。
下面从单一波形在基桩中的传播规律分析入手，探讨波形畸变及频谱变化与混凝土缺陷的关系。
一、直达波的形态和形式1.发射换能器激振性能决定直达波的形态不同的换能器由于采用的结构形式、材料等不同，激振机理也有所不同，所以有不同的发射主频、发射强度和余振长度，如下四种换能器在清水中透测的接收波形（直达波）就明显不同：(1).平面换能器，主频50kHz，首波比较低，余振长度20周期以上，见照片1。
(2).一种管环状径向换能器，主频60kHz，首波比较低，余振长度14周期以上，见照片2。
(3).一种增压式径向换能器，主频36kHz，余振长度7周期以上，见照片3。
(4).RS－YH45Ⅲ.Ⅳ径向换能器，主频45kHz，首波比很高 ，3－5主振周期后迅速衰减，见照片4。
接收换能器要求应有较宽的频带宽度，轴向同性。
否则也会影响到接收波形。
收、发换能器宜采用同一规格的产品，具有相同的主频，可提高检测灵敏度。
2．直达波到达时及波幅幅度与混凝土质量相关大家都清楚这是桩基透射法检测判定的主要依据，概念清楚，这里不进行讨论。
3．前达波（1）钢筋短路前达波是直达波的一种形态，如混凝土中埋设有较大尺寸的铁件等波速更高的物体，能量较小的前达波比正常通过混凝土传播的直达波提前到达。
（2）桩周及桩底基岩短路前达波也可能是通过桩周及桩底品质良好的基岩绕射传播,这种绕射波信号强大,足于淹没从桩身混凝土正常透射的直达波。
这种情况常出现在嵌岩桩入岩桩段，使实测波速明显提高。
可认为出现绕射到岩层的前达波比直达波信号更强，表明桩周混凝土保护层质量良好、或桩底清孔质量良好。
可见尽管不能从直达波的状态分析桩芯混凝土质量,但也足于表明桩身混凝土灌注质量良好。
二、绕射波对波形的影响径向换能器的发射功率在其轴向有效长度范围的强度相等、信号最强，往上往下发射的信号强度逐渐降低，即绕射波的强度比直达波弱。
在清水中做透射法检测可以得到证实，如照片5、7所示，无阻挡物时直达波信号清晰强劲。
当在两换能器中间设置一气球为阻挡物时，实测绕射波的信号强度明显减弱。
气球直径越大，接收信号越弱，但波形基本保持不变，如照片6、8所示。
桩身出现空洞、局部缺陷，或局部缩径等状态时可见如照片8所示这种波形。
三、折射波对波形的影响径向换能器发射波为一柱面波，沿条形构件轴向传播时，除直达波外，还将有一系列从构件界面折射传播的折射波，折射波与直达波迭加后使接信号振幅加大，其频谱图呈现多峰特征。
如在一断面尺寸为13 0×130㎜,声测管净距640㎜的试件上,采用发射有效功率强的RS－YH45径向换能器，以提高折射波强度,实测波形如照片9 所示,可见实测波形明显畸变,前3个波波形迭加后频率降低。
采用60kHz的换能器进行透射波检测的波形见照片10 所示，实测波形也有迭加现象。
桩基声波透测的尺度正常情况均大于超声波的波长，但当超声波透射经过较小的断面时，其边界条件发生变化，超声波传递过程也会呈现滤波及衰减的效应。
当桩芯内部出现缺陷界面或缩径时，均可能形成折射波，虽然不会对实测声时产生影响，但足使接收波及其频谱发生变化，认识折射波传播的特性，为我们判别透射检测范围以外，即检测盲区的混凝土质量提供了理论依据，是桩基声波透射法检测技术进步的一个方面。
四、桩周反射波对波形的影响超声波在桩身内部传递遵循弹波传递规律。
超声波在声测管内部均匀向桩身辐射柱面波，一部分波直接传递到接收管，被接收换能器接收，称为直达波，另一部分辐射至近侧桩周，在近侧桩周上产生相位相反的反射波，再次透射传递到接收管，被接收换能器第2次接收；同时第一直达波也辐射至远侧桩周,在远侧桩周上再次产生相位相反的反射波，也透射到接收管，被接收换能器同时接收。
近侧桩周与远侧桩周产生的反射波同为反相波，但到达接收换能器的时间与桩周混凝土保护层厚度有关。
由于桩周的圆内弧具有聚焦作用，所以反射波强度比较强烈。
如照片5－8所示，反射波与直达波相位相反，波列相同，反射波与直达波迭加使后继波波形复杂。
在两换能器间设一局部缺陷，不会影响到反射波的信号，这一现象(如照片5－8所示)有助于我们进行桩身混凝土质量判定：1．1—3波波形正常、波幅较低，后继波(反射波为主体)波形正常时，为桩芯存在局部缺陷，如空洞等；也可能存在局部缩径现象；2．1—3波波幅较低，后继波波形畸变，频率较低时，为桩芯内部混凝土的界面较多，表明混凝土存在离析现象；3．接收波波列均被明显衰减，表明桩芯及保护层混凝土均存在严重的质量问题；4．正确判读反射波的到达时，可判断桩基混凝土保护层质量。
若反射波与直达波明显迭加,难于区分时，表明桩基混凝土保护层较薄，可能缩径；若反射波与直达波时差较大，则可能扩孔。
可见认识反射波传播的特性，正确识别波形，不但有助于提高桩基透射法检测判定水平，也有助于判定检测盲区的混凝土保护层质量，也是桩基声波透射法检测技术进步的另一方面。
五、换能器在声测管中位置的影响当声测管直径较换能器直径大得较多时，换能器在声测管中同样存在透射、折射和反射效应，迭加后对时声、波形均有明显影响。
在同一试件进行换能器在声测管中位置改变对波形影响的试验，结果如照片11—14所示。
照片11为两换能器处于声测管中心的标准状态。
照片12为一换能器处于声测管中心，另一换能器处于声测管远侧点的状态，可见声时增加，首波波幅明显降低。
照片13为两换能器同处于两声测管远侧点的状态，可见首波乏失，波形出现类反相波信号，声时明显增加。
照片14为两换能器同处于两声测管近侧点的状态，首波信号增长，声时减少，第2波波形明显畸变。
从上实验结果分析可见：1．换能器在声测管中传播，同样存在透射、折射和反射的迭加效应。
声测管直径明显大于换能器直径时，对声时、波形均有明显影响。
2．换能器宜带有定位器。
未采用定位装置，测量时应采取有效措施，确保换能器在声测管中的位置相对稳定。
3．桩基检测出现换能器在声测管中不居中这种情况，其波形与桩身存在局部缺陷的状态相似，但也有差别。
若采用1-3波的平均波幅代替首波波幅进行波幅异常判定，有助于提高判断准确性，消除干扰因素的影响。
六、频谱变化与桩身缺陷的关系实测波形的频谱与桩身混凝土质量存在密切的相关关系，同时也与采用的发射换能器的有效功率、发射主频及频带宽度有关,也与接收换能器的灵敏度和频带宽度有关。
下面以采用岩海产的RS －ST01D 主机1．结构边界面及缺陷界面产生的折射波、反射波对主频的影响化，但频谱分析时可见副峰峰值迅速上升，如附图3、4所示。
缺陷界面复杂状时，频谱图将出现多峰效应。
如附图5、6、7、8所示，高阶峰的个数及峰值随缺陷及广州润索产的RS －YH45径向换能器的工程桩实测结果进行讨论。
均质无缺陷混凝土的FFT 频谱图一般呈现单峰持征，主频明确，偶见一低频副峰。
附图1、2为均质混凝土的实测时域波形图及其频谱图。
分析认为下列现象对频谱结果构成影响：与桩基反射波法检测的原理一样，超声波会在结构的边界面及缺陷界面上产生的多次的折射波、反射波。
由于仪器采样长度较短（512或1ｋ），一般只检测到桩周介面的第一次反射波和桩身内部缺陷中产生的折射波、反射波信号，但这也足于影响到波形的变化。
桩身内部出现缺陷界面时，实测声时可能未见变的严频波的衰减比对低频波的衰减大，使实测信号的高频成分减少，而低频成分相对提升。
如果换能器发射功率谱为正态分布，则实测主频随缺陷的严重程度而降低。
采用RS-YH45型换能器，由于有效发射功率强大，且频带较宽，穿透力强,能检测到桩底沉渣的实际波速,如附图11、12所示，发射主频被沉渣完全吸收，实测主频14.4ｋＨｚ。
若采用的换能器频率高而功率小，则有效透射能力差，是无法检测到严重缺陷的有效信息的、或导致实测声时延长，致不能准确测量桩身缺陷的波速，正确判定桩身缺陷的性质。
从上分析可见，FFT 频谱变化与桩身缺陷有如下明确关系：1．均质无缺陷完整桩的FFT 频谱图一般呈现单峰特征，主频明确，偶见一低频峰；2．双峰或多峰时表明桩身内部存在缺陷界面。
若实测声时不变，表明桩身局部缺陷出现在透射范围以外；若实测声时增加，表明桩身局部缺陷穿越透射检测中线；高阶峰的个数及峰值随缺陷的严重程度而降低；3．实测声时增加，低频峰幅值明显高于高频峰时，表明桩身存在明显缺陷；4．实测声时明显增加，出现单一低频峰时，表明桩身存在严重缺陷。
重程度而降低。
若桩身内部出现明显缺陷更时，不但实测声时增大，而且副峰迅速上升为主峰，如附图9、10所示。
2.介质对高频信号的滤波效应人们知道不同质量的混凝土对超声脉冲波中的高频分量的吸收、衰减效果不同，或者说缺陷对高。