混凝土超声检测知识(完整)
混凝土超声波检测技术及其应用
混凝土超声波检测技术及其应用一、前言混凝土是现代建筑中最常用的材料之一，其质量直接关系到建筑的安全性和使用寿命。
因此，对混凝土质量的检测一直是建筑工程中不可缺少的一环。
而超声波检测技术由于其高精度、高灵敏度、无损检测等优点，在混凝土质量检测中得到了广泛的应用。
本文将详细介绍混凝土超声波检测技术及其应用。
二、混凝土超声波检测技术1. 超声波的基本原理超声波是指频率超过20kHz的声波。
它的传播速度和传播路径受到材料密度、弹性模量、泊松比等因素的影响。
在混凝土中，超声波的传播速度受到混凝土的密度、弹性模量等因素的影响。
通过对超声波传播的测量和分析，可以得到混凝土材料中的一些物理和力学性质，如密度、弹性模量、泊松比、裂缝、缺陷等信息。
2. 混凝土超声波检测设备混凝土超声波检测设备主要由发射器、接收器、超声波探头、信号处理器等组成。
发射器将电能转换为机械能，产生超声波信号并向混凝土中发射。
接收器接收到混凝土中反射回来的超声波信号，并将其转换为电信号。
超声波探头是发射器和接收器的组合体，用于将超声波信号传递到混凝土中和接收反射回来的信号。
信号处理器用于处理接收到的信号，提取混凝土的相关信息。
3. 混凝土超声波检测方法混凝土超声波检测方法主要有传统的时间域方法和频率域方法。
时间域方法是通过测量超声波信号在混凝土中传播的时间，来得到混凝土中的物理和力学性质。
频率域方法是通过分析超声波信号的频谱，来得到混凝土中的物理和力学性质。
时间域方法主要包括直达波法、反射波法和透射波法。
直达波法是指将超声波信号直接传递到混凝土的另一侧，利用时间差来测量混凝土的厚度和速度。
反射波法是指通过混凝土表面反射回来的超声波信号来测量混凝土中的物理和力学性质。
透射波法是指将超声波信号从混凝土的一侧传递到另一侧，测量信号的衰减和传播时间来推断混凝土的物理和力学性质。
三、混凝土超声波检测的应用1. 混凝土结构质量检测混凝土结构在使用过程中会受到各种因素的影响，如自然老化、恶劣环境、地震等，导致混凝土结构的质量下降。
超声法检测混凝土缺陷
三、声波的声学参数和性质
声波是一种波，它就具有波的一切物理力学 参数和一切性质，如：波速也叫声速，振幅也 叫波幅，频率，相位等。在界面上会产生反射 折射，而且附合波动在界面上的反射折射规律， 即遵守波的各种运动规律。
四、声波或超声波在各种工程检测中 的概况
❖ 振波特征变化在建筑工程检测中的应用 ❖ 集中质量块弹簧倒置，振动，周光龙 ❖ 低应变测桩，波动 ❖ 高应变测桩，波动、振动
5.超声波通过缺陷后波形改变
不过缺陷的波形特征
通过缺陷的波的波形特征
（1）初至波陡峭，振幅大 （1）初至波平缓，振幅小
（2）第一周期的后半周期即 （2）第一周期后半周甚
达到较高振幅
至到第二周期，振幅增
加得仍不多
（3）第一周期的波无畸变 （3）在第一、二周期后有
时还会出现畸变
（4）接收波的波头包络线部分 （4）接收波包络线呈叭
Vp1 ，Vs1 ，Vp2 ，Vs2 分别为介质1、 2中的P波和SV波波速。
由定律可知 ip1 ip1'
isv1 isv1'
三、
SV1 P1
P1
iP1
iSV1 iP1
iSV1 iP2
ρ V V 1 P1 Sv1 ρ2VP2Vsv2
P2
SV2
Z
图 1—2 波在界面上的反射和折射 即同名反射击波的反射角等于入射角。 P波或SV波入射到自由表面，为满足边界条件， 就要迭加，产生同名反射波（P反）、异名反射波 （SV反 ）。
振幅：振动物体偏离平衡位置的最大距离。
振动方程
M
d2x dt 2
2
dx dt
kx
0
❖ 其解为 X X 0e( / M )t cos(t )
超声回弹综合法检测混凝土强度-培训资料
超声回弹综合法检测混凝土强度目录1概述1。
1基本概念1。
2原理1.3规程标准1。
4特点1。
5适用范围2测量仪器的技术要求3测强的主要影响因素3。
1 原材料3。
2 外加剂3.3 碳化深度3。
4 混凝土含水率3。
5 测试面3.6 钢筋影响4测强曲线4。
1 测强曲线意义4。
2 测强曲线分类4。
3 测强曲线建立方法5检测技术及数据处理5。
1 检测准备5.2 测区布置要求5.3 回弹值测量与计算5.4 超声声速测量与计算6混凝土强度的推定6。
1 混凝土抗压强度换算值计算6。
2 混凝土抗压强度换算值修正6.3 构件混凝土抗压强度推定值7工程应用实例一概述1。
1基本概念综合法：采用两种（或两种以上）的测试方法同混凝土强度建立关系.“ 超声波脉冲速度—回弹值"综合法在国内外研究最多、应用最广的一种方法。
超声回弹综合法：采用低频超声波检测仪和标准动能为2.207J的回弹仪，在结构或构件混凝土同一测区分别测量声时(t)及回弹值(R）,利用已建立的测强公式，推算测区混凝土强度值(f c cu)的一种方法.1966年罗马尼亚建筑及建筑经济科学研究院首先提出，并编制了有关技术规程，受到各国混凝土无损检测技术研究者重视。
1976年我国引进，结合我国具体情况,许多科研单位进行了大量的试验，完成了多项科研成果,在结构混凝工程的质量检测中已获得了广泛的应用。
1988年中国工程标准化协会批准发布我国第一本《超声回弹综合法检测砼强度技术规程》》(CECS02:88)，2005年修订（CECS02：2005）。
1。
2原理混凝土波速v、混凝土回弹值R与强度之间有较好的相关性，强度越高，波速越快，回弹值越高,当率定出关系曲线后，在同一测区分别测声时和回弹值，然后用已建立的测强曲线推算测区强度：其中：a—常数项系数；b、c-回归常数；f cu,e-抗压强度换算值；V—测区修正后的超声声速值R—测区修正后的回弹值平均值。
1。
3规程标准《超声回弹综合法检测砼强度技术规程》（CECS02：2005）1。
(整理)结构混凝土强度的超声脉冲法检测
结构混凝土强度的超声脉冲法检测吴慧敏概 述一、超声法检测混凝土强度的依据混凝土材料是弹粘塑性的复合体，合组分的比例变化、制造工艺条件不同，以及硬化混凝土结构随机性等，十分错综复杂地影响了凝聚体的性质，采用一种普通的数学模型，严密定量地描述结构混凝土强度是比较困难的。
工程上，为了解燃眉之急，国内外专业人员都十分注重检测和评价结构混凝土的性能，超声波检测结构混凝土的强度便是内容之一。
超声波检测混凝土的强度基本的依据是超声波传播速度与混凝土的弹性性质的密切关系。
超声声速与固体介质的弹性模量之间的数学关系在第三章中已列出，在实际检测中，超声声速又通过混凝土弹性模量与其力学强度的内在联系，与混凝土抗压强度建立相关关系以推定混凝土的强度。
超声测强以混凝土立方试块28天龄期抗压强度为基准，大体是把这种混凝土当做弹性体看待，而原材料品种规格、配合比、施工工艺等影响着超声检测参数，所以采用预先校正方法建立超声测强的经验公式。
国内外采用统计方法建立专用曲线或数学表达式有如下几种：前苏联、捷克和前民主德国采用： 4v c cu Q f = 荷兰、罗马尼亚采用： Bvc cu Ae f =法国采用22AE fd c cu=，该公式与前苏联采用的相似（v 2∞E d ）。
波兰采用C Bv Av f c cu ++=2。
国内，v~ccu f 相关曲线基本采用：B c cu Av f =和Bv c cu Ae f =两种非线性的数学表达式。
式中 2d E ——动力弹性模量；Q 、A 、B 、C ——经验系数。
可见，国内外实际应用的经验公式，采用超声声速参量便是突出了超声弹性波我与混凝土弹性模量及强度的相关性。
二、超声法检测混凝土强度的技术途径混凝土超声测强曲线因原材料的品种规格和含量、配合比和工艺条件的不同而有不同的试验结果，因此，建立按常用的原材料品种规格、不同的技术条件和测强范围进行试验，大量的试验数据经适当的数学拟合和效果分析，建立超声声速v 1与混凝土抗压强度的相关关系，取参量的相关性好、统计误差小的曲线作为基准校正曲线；并经验证试验，测强误差小的经验公式作为超声测强之用。
混凝土的超声波检测技术
混凝土的超声波检测技术一、引言混凝土是现代建筑中非常重要的一种材料，而混凝土的强度和质量很大程度上影响着建筑物的安全性和持久性。
因此，对于混凝土的质量检测非常重要。
超声波检测技术是一种非常有效的混凝土检测方法，本文将对超声波检测技术进行全面的介绍。
二、超声波检测技术简介超声波检测技术是利用超声波在材料中传播和反射的特性来检测材料的质量和缺陷的一种方法。
在混凝土中，超声波检测技术主要用于检测混凝土的强度、密度、裂缝、空洞和锈蚀等缺陷。
三、超声波检测仪器超声波检测仪器是进行超声波检测的必备设备，一般包括超声发生器、探头、检测仪和计算机等部分。
其中，超声发生器用于产生超声波，探头用于将超声波传入混凝土中，检测仪用于接收和处理超声波的反射信号，计算机用于处理数据和输出结果。
四、超声波检测原理超声波在混凝土中传播时，会遇到不同介质的界面，如混凝土与空气、水泥砂浆、钢筋等界面，从而产生反射、折射和透射等现象。
这些现象可以被超声波检测仪器捕捉和处理，从而得到具有物理意义的参数。
例如，超声波在混凝土中传播的速度与混凝土的密度和弹性模量有关，因此可以通过测量超声波在混凝土中的传播速度来确定混凝土的密度和强度。
五、超声波检测方法超声波检测方法主要包括传统的接触式检测和非接触式检测两种。
1. 接触式检测接触式检测需要将探头直接放置在混凝土表面或者放置在钢筋上，通过探头和混凝土之间的接触来进行超声波的传播和反射。
这种方法可以得到比较准确的检测结果，但是需要对混凝土表面进行处理，以保证探头和混凝土之间的紧密接触。
2. 非接触式检测非接触式检测利用了超声波的穿透性，将探头放置在混凝土表面的一侧，通过混凝土的穿透来进行超声波的传播和反射。
这种方法不需要对混凝土表面进行处理，但是得到的检测结果相对不太准确。
六、超声波检测参数通过超声波检测仪器收集到的数据，可以计算出一系列的参数，这些参数可以用于评估混凝土的质量和缺陷。
1. 超声波传播速度超声波在混凝土中传播的速度与混凝土的密度和弹性模量有关，因此可以通过测量超声波在混凝土中的传播速度来确定混凝土的密度和强度。
超声波检测混凝土缺陷
超声波检测混凝土缺陷检测方案编写人：审核人：湖南科创高新工程检测有限公司2011年11 月目录一、超声法检测混凝土缺陷原理二、检测标准及检测缺陷类别三、检测抽样方法、检测数量四、检测步骤及缺陷的检测方法五、检测数据分析及报告整理六、检测仪器介绍及使用概况：，现发现地下车库M轴/10轴一层梁柱交接处局部混凝土有不密实、空心现象。
为保证工程结构安全，受建设方委托，对地下车库各梁柱交接处进行超声法检测，来判断混凝土的缺陷。
一、超声法检测混凝土缺陷原理由于超声波传播速度的快慢与混凝土的密实程度有直接关系，声速高则混凝土密实，相反则混凝土不密实。
超声法检测混凝土缺陷是利用脉冲波在技术条件相同的混凝土中传播的时间（或速度）、接受波的振幅和频率等声学参数的相对变化，来判断混凝土的缺陷。
当有空洞或裂缝存在时，便破坏了混凝土的整体性，声波只能绕过空洞或裂缝传播到接收换能器，因此传播的路程增长，测得的声时偏长，其相应的声速降低。
二、检测标准及检测缺陷类别1．检测标准：CECS 21：2000《超声法检测混凝土缺陷技术规程》2．检测缺陷类别：不密实区和空洞检测。
三、抽样检测方法、检测数量地下室柱梁交汇处全数检测。
四、检测步骤及缺陷的检测方法1．现场检测步骤：（1）首先在柱相对两面布置方格网。
网格为150mm×150mm,测点布置在正方形网格对角线上，共三点。
（2）测点表面应平整。
不平整的可适当打磨，或用快硬砂浆或石膏抹平。
测点上抹上耦合剂。
（3）丈量测距。
（4）逐点测量声时、振幅及频率值。
观察波形有无畸变。
2．不密实区和空洞检测方法：检测不密实区和空洞时构件的被测部位满足下列要求:被测部位具有量对相互平行的测试面，测试范围大于有怀疑的区域，还有同条件的正常混凝土进行对比（对比测点数不少于20）。
测试方法：根据被测构件实际情况，选择下列方法布置换能器:构件具有两对相互平行的测试面，采用对测法。
在测试部位两对相互平行的测试面上，分别画出等间距的网格，并编号确定对应的测点位置。
混凝土超声波检测原理
混凝土超声波检测原理混凝土是一种重要的建筑材料，它广泛应用于建筑、道路、桥梁、隧道等工程中。
为确保混凝土结构的质量和安全，需要进行检测和评估。
其中，超声波检测技术是一种常用的非破坏检测方法，它可以通过测量混凝土中超声波的传播速度和衰减情况，来评估混凝土的质量和结构状况。
本文将详细介绍混凝土超声波检测的原理和方法。
一、混凝土超声波检测原理混凝土超声波检测是利用超声波在材料中的传播特性来评估混凝土结构的质量和状况。
混凝土是一种多孔材料，其内部存在着许多细小的孔隙和裂缝。
当超声波在混凝土中传播时，会遇到这些障碍物，从而产生散射、反射和折射等现象。
通过测量超声波的传播速度、波形和衰减情况，可以获得混凝土中的孔隙率、裂缝程度、密实度等信息，从而评估混凝土的质量和结构状况。
混凝土超声波检测可以采用不同的超声波传播方式，常见的有纵波和横波两种方式。
纵波是指超声波在材料中的传播方向与波的振动方向相同，也称为纵向波。
横波是指超声波在材料中的传播方向与波的振动方向垂直，也称为横向波。
纵波和横波在混凝土中的传播速度和衰减情况不同，因此可以根据需要选择不同的波形进行检测。
混凝土超声波检测的原理可以用以下公式表示：v = d / t其中，v表示超声波在混凝土中的传播速度，d表示超声波在混凝土中传播的距离，t表示超声波传播的时间。
通过测量超声波的传播时间和距离，可以计算出超声波在混凝土中的传播速度。
传播速度与混凝土的密实度、含水量、孔隙率等因素有关，因此可以通过测量传播速度来评估混凝土的质量和结构状况。
二、混凝土超声波检测方法混凝土超声波检测方法主要包括超声波发射和接收、信号处理、数据分析等步骤。
下面将详细介绍混凝土超声波检测的方法和步骤。
1. 超声波发射和接收超声波发射和接收是混凝土超声波检测的第一步。
发射器会向混凝土中发射超声波信号，接收器会接收到反射回来的信号。
发射和接收器可以采用单元或阵列式超声波探头，单元探头是指只有一个超声波晶体用于发射和接收信号，阵列式探头是指有多个超声波晶体组成的阵列用于发射和接收信号。
混凝土超声检测知识(完整)
混凝土超声检测知识第一章 声学概念一、 波形及其参数波是物质运动的一种运动型式。
波动可分为两大类：一类是机械波，它是由机械振动在弹性介质中引起的波动过程，如水波、声波等；另一类是电磁波，它是由电磁振荡所产生的变化电场和变化磁场在空间的传播过程，如无线电波、红外线、可见光等。
声波是物体机械振动时迫使周围介质也发生振动并使振动向外传播而形成的一种波动。
人们通常听到的声波频率范围是20～20000Hz ，叫可闻声波。
但声波频率超过20000Hz 时，人耳就听不见了，这种声波叫超声波。
频率低于20Hz 的叫次声波，人耳也听不到。
各种声波的频率范围见表1-1。
作用的弹性力联系着，所以它的振动将传递给与之相邻的质点，使邻近的质点也同样发生振动然后振动又传递给下一个质点，依次类推。
这样振动就由近至远向各个方向以一定速度传播出去，从而形成机械波。
从上述可知，机械波的产生必须要有产生机械振动的振源和传播振动的介质。
将接收换能器置于某点接收由声源传过来的声波，实际上就是接收该点在声波作用下的振动过程。
振动大小和方向随时间而变化的过程曲线就称为波形。
超声仪屏幕上的图形就是传播到接收换能器所在位置质点振动位移随时间变化的曲线。
由于谐振运动是最简单的振动，所以它产生的余弦波是最简单、最基本的波。
先讨论余弦振动在均匀介质中传播的波动方程。
图1-1表示离振源一定距离处的质点位移随时间的变化曲线，振源为一余弦振动。
其振动方程如下：t A y ωcos （1-1）式中 A ——振幅ω——角频率t ——时间y ——质点在t 时刻离开平衡位置的位移波形参数：周期T ——相位相同的相邻的波之间所经历的时间称为周期。
频率f ——周期的倒数称为频率，单位赫兹或千赫兹（Hz ，kHz ）。
混凝土超声检测使用频率一般在20~200kHz 之间，f 与圆频率的关系为ω＝2πf 。
振幅A ——波动的幅度，表征波的强弱，通常以分贝（db ）或直接以屏幕上波高度的电压表示。
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混凝土超声检测知识第一章声学概念一、波形及其参数波是物质运动的一种运动型式。
波动可分为两大类：一类是机械波，它是由机械振动在弹性介质中引起的波动过程，如水波、声波等；另一类是电磁波，它是由电磁振荡所产生的变化电场和变化磁场在空间的传播过程，如无线电波、红外线、可见光等。
声波是物体机械振动时迫使周围介质也发生振动并使振动向外传播而形成的一种波动。
人们通常听到的声波频率范围是20～20000Hz，叫可闻声波。
但声波频率超过20000Hz 时，人耳就听不见了，这种声波叫超声波。
频率低于20Hz的叫次声波，人耳也听不到。
各种声波的频率范围见表1-1。
表1-1 各种声波的频率范围（Hz）在弹性介质中，任何一个质点作机械振动时，因为这个质点与其邻近的质点间有相互作用的弹性力联系着，所以它的振动将传递给与之相邻的质点，使邻近的质点也同样发生振动然后振动又传递给下一个质点，依次类推。
这样振动就由近至远向各个方向以一定速度传播出去，从而形成机械波。
从上述可知，机械波的产生必须要有产生机械振动的振源和传播振动的介质。
将接收换能器置于某点接收由声源传过来的声波，实际上就是接收该点在声波作用下的振动过程。
振动大小和方向随时间而变化的过程曲线就称为波形。
超声仪屏幕上的图形就是传播到接收换能器所在位置质点振动位移随时间变化的曲线。
由于谐振运动是最简单的振动，所以它产生的余弦波是最简单、最基本的波。
先讨论余弦振动在均匀介质中传播的波动方程。
图1-1表示离振源一定距离处的质点位移随时间的变化曲线，振源为一余弦振动。
其振动方程如下：t A y ωcos （1-1） 式中 A ——振幅 ω——角频率 t ——时间y ——质点在t 时刻离开平衡位置的位移波形参数：周期T ——相位相同的相邻的波之间所经历的时间称为周期。
频率f ——周期的倒数称为频率，单位赫兹或千赫兹（Hz ，kHz ）。
混凝土超声检测使用频率一般在20~200kHz 之间，f 与圆频率的关系为ω＝2πf 。
振幅A ——波动的幅度，表征波的强弱，通常以分贝（db ）或直接以屏幕上波高度的电压表示。
波长λ——声波波动一次所传播的距离。
波速v ——单位时间波传播的距离，以m/s 或km/s 表示。
波长、频率、波速间有如下关系：λ=fv （1-1）例如超声波通过混凝土后被接收到，测得其频率为50 kHz ，超声波在混凝土中的传播速度为4500 m/s ，则由（1）式可计算出混凝土中超声波的波长：间图1-1 波形图λ==⨯⨯3210501045009cm二、 波的分类声波在介质中传播时按照介质质点振动方向与波的传播方向之间的关系，可分为纵波、横波和表面波。
纵 波：介质质点的振动方向与波的传播方向一致，这种波称为纵波，又称为P 波。
可在固体、流体中传播。
横 波：介质质点的振动方向与波的传播方向垂直，这种波称为横波，又称为S 波。
只能在固体中传播。
表面波：沿固体表面传播的波，它是由纵波和横波组合而成，又称瑞利波，R 波。
通常的超声换能器置于混凝土表面发射时，振动状况复杂，既有纵向振动又有横向振动，其发射出的超声波既有纵波也有横波和表面波。
三、声波在介质中的传播速度在同一种介质中，不同种类的波具有不同的传播速度。
同一种类型的波，在同一种介质中，因为不同的边界条件，其传播速度也不相同。
对于固体介质来说：在无限大或半无限大介质中的纵波速度v P ：v P=μ）μ）（（μ21 1 1-+-ρE（1-2）在有限的固体中传播时，则形成制导波，传播速度变小。
在薄板中（板厚远小于波长）纵波的传播速度v L ：v L =）μ（21-ρE（1-3）在细长杆中（杆的横向尺寸远小于波长）纵波的传播速度v o ：v o = ρE（1-4）在无限固体中横波的传播速度v S ：v S =ρG=)1(212μ+ρE（1-5） 在固体表面传播的表面波速度v R ：v R =μμ++112.187.0 v S （1-6） 式中 ρ——密度； E —— 杨氏模量； G —— 剪切弹性模量； μ——泊松比在同一种介质中，纵波速度>横波速度>表面波速度。
从（1-2）、（1-5）、（1-6）式可知：μμ21)1(2--=SPV V （1-7）一般固体，μ介于0-0.3左右，S P V V >1.14，混凝土μ在0.2-0.3左右，63.1=SP V V-1.87，因为V R ≈0.9V S ，所以V P ≈（1.8-2.0）V R 。
因为纵波比横波速度快得多，虽然换能器发射出各种类型的波，接收换能器也可接收到各种类型的波，但最先接收到的波仍然是纵波。
目前在混凝土超声检测中主要研究的是首波，即纵波。
表1-2为部分材料的弹性模量、波速和特性阻抗值。
表1-2 部分材料的弹性模量、波速和特性阻抗四、波在介质界面的反射和折射声波在传播过程中，由一种介质到达另一种介质，在两种介质的分界面（界面）上，声波会发生方向和能量的变化：一部分声波被反射回到原来介质中，称为反射波；另一部分声波透过界面在另一种介质中继续传播，称为折射波。
若以声强I （定义：在垂直于声波传播方向上单位面积、单位时间内通过的声能量）表示能量的大小，且定义：R=01I I 为声强反射系数； T =02I I 为声强透射系数。
式中 I 0、I 1、I 2 分别为入射波、反射波、透射波的声强。
声强反射系数、声强透射系数反映了界面上声波能量变化在数量上的关系。
由理论推导和实验可知，反射系数与透射系数的大小取决于两种介质的声学特性，具体来说取决于介质的特性阻抗Z 。
特性阻抗Z 表征介质的声学特性，其值为介质的密度和波速的乘积，即Z=ρ×v 。
（见表1-2）。
对于垂直入射到两个无限大界面的声波（图1-2）： R=212212）（）（Z ZZ Z +- （1-8）T=212214）（Z Z Z Z (1-9）式中 Z 1、Z 2——第一、二种介质的特性阻抗。
从（8）式、（9）式可知：1） R+T=1，这符合能量守恒定律； 2） Z 1= Z 2时，R=0，T=1，即当两种介质特性阻抗相等时，声波全部透过界面，无反射，对声波来说，两种介质如同一种介质一样；3） 当两种介质特性阻抗相差悬殊时（Z 1>> Z 2或Z 1<< Z 2），R →1，T →0，即声波能量在界面绝大部分被反射，难于进入第二种介质。
从表1-1可看到，钢、混凝土一类固体介质特性阻抗较大，液体一类介质次之，空气的特性阻抗最小，因此，在空气与固体介质界面上，声波很难通过，绝大部分被反射。
这也就是为什么换能器和被测体之间需要耦合介质（黄油、水等）的原因。
也正是利用声波在界面这一点，可以用超声波探测裂缝。
第二章 混凝土超声检测原理一、混凝土超声检测原理超声波通过混凝土传播后，其声学参数将发生变化。
根据这些声学参数的变化可以探测混凝土内部缺陷、裂缝及质量情况。
Z 1=ρ1×v 1Z 1=ρ2×v 2图1-2 垂直入射声波的反射和透射常用于混凝土超声探测的声学参数如下：1）波速v （声速）： 波速就是声波在介质中传播的速度。
V=t L （2-1）式中 L ——声波传播距离。
因为是以最先到达的波为准，L 就是发、收换能器间的最短距离；t ——声波传播时间（声时）。
声时由超声仪测得，测距需要实体测量得到。
波速是主要的声学参数。
2）振幅A ：接收波首波的幅度。
振幅可以分贝（db ）表示，由超声仪上读出，也可凭示波器上的刻度（mm ）度量振幅参数在探测缺陷和裂缝中是重要的参数首波后面1~2个周波是直达的纵波，所以测定接收波频率时应当测定这1~2个波的频率。
可以通过移动游标的办法测定两个波谷（峰）的声时t 1、t 2，则频率f ：f=121t t （2-2）3）收波主频率（简称频率）f ：发射换能器发出的超声脉冲波是复频脉冲波，它包含各种频率成分。
超声脉冲波在混凝土中传播过程中高频成分首先衰减，结果随着传播距离的增加，超声波的主频率不断下降。
接收波主频率的下降除了与传播距离有关外，还取决于混凝土内部缺陷、裂缝和质量。
因此，接收波频率也是一个有用的参数。
4）波形：即波的形状。
正常的混凝土，超声波接收波形是衰减正弦波，其包络线大致为半圆形。
当混凝土内存在缺陷时，有时会出现畸变波，如后图所示。
波形受许多因素影响，在判断缺陷中只能作为一种辅助参数。
在结构物上布置换能器，让声传播线通过需要检测的部位，测量声波通过这些部位后，声学参数的大小及其变化情况，据此判断混凝土内部缺陷及质量情况。
二、几个需要了解的问题 1）测距对声速的影响本来，一种介质的波速是一定的，不应随尺寸大小而变。
但问题在于，用我们目前的超声仪来测定时，随着测距的增加，所测得的波速值确实会减小。
为了弄清这个问题，南京水利科学研究院与葛洲坝工程局合作进行了大规模的试验。
制作了不同强度等级的大型混凝土阶梯型试件(图2-2)。
试件混凝土尽可能均匀一致。
从二个方向一级一级地测试混凝土的波速。
这样就获得了在不同测距（从15cm 600cm)下混凝土波速的变化情况，如图2-3所示。
从图中可以看到，三种等级的混凝土，随着测距增加，所测波速都逐渐减小。
减小的趋势是：测距短时减小快，而测距增大后，这种减小趋势也变缓。
在测试波速的同时也测量了接收波主频率。
结果发现，随着测距的增加，接收波的主频率也变小，且变小的趋势与波速变小的趋势一致。
超声脉冲波随着传播距离增加将逐渐衰减，而其中高频分量又比低频分量更容易衰减，所以随着600cm600cm图2-2测试阶梯状大试件v km/s5.04.5 0 1 2 3 4 5 62 13d （m ）图图2-3声速测距关系图 1-C35号；2-C25号；3-C15号测距增加接收波的主频率也随之下降。
超声脉冲波主频率的下降正是引起所测波速下降的根本原因，为了使在实体结构上测得的波速与在15cm 试件上测得的波速一致，根据上述试验结果制作了不同测距波速修正表。
表中以15cm 测距为准，凡测距大于15cm 者，可将测得的波速乘上表中的修正系数。
中间测距可用内插修正。
表2-1 不同测距波速修正表2）钢筋对波速测量的影响为什么钢筋对混凝土波速测量有影响？道理很简单，声波在钢中传播速度比混凝土快。
声波在钢中的传播速度5900 m/s ；混凝土的传播速度4000m/s~5000m/s 。
由于测定声时时，我们总是以首先到达的波来计时，所以当在声波的传播路径上遇到钢筋时，有时会使所测波速增大。
现在谈谈钢筋是如何影响，影响的大小及如何避免。
钢筋的影响分两种情况：a. 垂直钢筋的影响。
一些构件，如梁，上下有成排的主筋（图2-4）。
如果我们测量梁的混凝土波速时，换图2-4垂直钢筋的影响图2-5平行钢筋的影响BCd能器正好对准钢筋，这时，声波穿钢筋而过，将使所测波速略有提高。