混凝土超声波检测实验
超声波法检测混凝土试验报告
哈尔滨工程大学实验报告实验名称：超声波法检测混凝土实验班级：212学号：05姓名：纪强合作者：黄昊、张艳慧成绩：____________________________指导教师：梁晓羽实验室名称：工程测试与检测技术实验室目录一．试验目的二．试验仪器和设备三．原理及试验装置四．试验步骤五．试验数据记录表格六．注意事项七．试验结果分析八．问题讨论一.试验目的检测混凝土裂缝宽度，检测裂缝尺寸从而确定混凝土结构安全性。
对混凝土裂缝超声检测进行实验研究，对预先设置在混凝土试件中的裂缝进行超声检测，将得到的检测数据与相应的理论值进行对比分析，讨论裂缝超声检测中存在的问题，对裂缝的检测方法提出建议。
二.试验仪器和设备GTJ—F800 混凝土裂缝综合检测仪器，8500~11000RMB。
三.原理及试验装置混凝土裂缝宽度检测试验原理：通过摄像头拍摄裂缝图像并放大显示在显示屏上，然后对裂缝图像进行图像处理和识别，执行特定的算法程序自动判读出裂缝宽度，仪器采用新型高精度、高灵敏度的光电转换器件进行图像采集，利用DSP 系统实现图像分析与处理，通过特征提取与优化算法自动判读裂缝宽度，同时在液晶屏上实时显示裂缝图像和裂缝宽度的测试结果。
裂缝深度检测试验原理：超声波在不同介质中传播时，将发生反射、折射、绕射和衰减等现象,表现为接收换能器上接收的超声波信号的声时、振幅、波形和频率发生相应变化,对这些变化分析处理就可以判定结构内部裂缝的深度。
图中, H为试件高度;h为构造裂缝度 ;L1为射换能器距构造裂缝的水平距离;L2 为接收换能器距构造裂缝的水平距离。
四.试验步骤制作带裂缝混凝土试件：该试件长0·6m，宽0·5m，高0·4m，混凝土强度C25，采用石子粒径30mm左右，裂缝深度90~100mm，缝宽 0~10mm。
2.布置测点：缝宽测量时，可以在试件的不同面上选择不同的测点，避免重复;缝深测量时，以两个探头间距为50mm,100mm,150mm,200mm布置测点，且左右两测点与裂缝的距离相等。
高强混凝土强度超声波检测技术规程
高强混凝土强度超声波检测技术规程一、前言高强混凝土是一种重要的建筑材料，广泛应用于桥梁、高层建筑、水利工程等领域。
为了确保高强混凝土的质量，需要对其进行强度检测。
超声波检测技术是一种常用的高强混凝土强度检测方法，本文将详细介绍高强混凝土强度超声波检测技术规程。
二、试验原理高强混凝土强度超声波检测技术是利用超声波在材料中传播的特性，通过测量超声波在材料中传播的速度和幅度来间接推算出材料的强度。
具体来说，当超声波穿过高强混凝土时，会受到混凝土中各种因素的影响，如水泥石的含量、骨料的种类和粒度、孔隙率等。
这些因素会影响超声波在混凝土中的传播速度和幅度，进而反映出混凝土的强度。
三、试验设备1. 超声波探头：负责发射和接收超声波信号，常用的有直接接触式探头和空气耦合式探头。
2. 超声波仪器：负责控制超声波探头发射和接收信号，并对信号进行处理和分析。
3. 计算机：负责存储和分析超声波信号，并输出检测结果。
4. 校准块：用于校准超声波探头和仪器的精度和准确性。
5. 混凝土试件：包括立方体、圆柱体等不同形状和尺寸的试件，应符合相关标准规定。
四、试验步骤1. 准备工作（1）确定试件的形状和尺寸，并在混凝土浇筑前进行标记。
（2）根据试件的形状和尺寸选择合适的超声波探头和仪器。
（3）根据试件的强度等级和检测要求，确定超声波探头的频率和工作模式。
（4）对超声波探头和仪器进行校准，并记录校准结果。
2. 试件制作（1）根据标准规定，制作混凝土试件。
（2）在试件上进行标记，标记位置应与试件的中心轴线对称。
（3）保持试件湿润，避免试件表面出现过多的气泡和裂缝。
3. 试验操作（1）将超声波探头紧贴试件表面，并保持稳定。
（2）根据仪器要求，选择合适的工作模式和频率，发射超声波信号。
（3）记录超声波信号的传播时间和幅度，并存储在计算机中。
（4）重复以上操作，对同一试件进行多次测量，并计算出平均值。
4. 数据处理（1）根据试件的形状和尺寸，计算出试件的截面积和长度。
超声回弹综合法检测混凝土强度
超声回弹综合法检测混凝土强度实验指导书一、实验原理：超声法测强原理，混凝土声速（v）一般在4000-5000km/s之间变化。
混凝土强度（f）与声速（v）之间有较好的相关性。
混凝土强度越高，其声速也越快。
当知道f-v之间的关系曲线后，测出结构物混凝土的声速就可以推算结构物混凝土的强度。
二、检测标准检测标准：CECS 02:2005《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》三、检测仪器介绍及使用回弹仪：采用ZC3-A型中型回弹仪，其冲击动能为2.207J。
回弹仪使用：回弹仪使用前应在钢砧上进行率定，率定值达到80±2时方可使用。
检测时，回弹仪的轴线应垂直于测试面，缓慢均匀施压，待弹击杆反弹后测读回弹值。
超声波检测仪：采用NM-4A非金属超声检测分析仪，它是一种利用超声波特性对非金属材料和构件进行无损检测的智能化仪器，集超声波发射、双通道同步接受、数字信号高速采集、声参量自动检测、数据分析处理、结果实时显示、数据存储与输出等功能于一身。
在功能完善的软件支持下，充分发挥计算机的运算、分析与控制功能，使之成为集发射激励、信号接受、数据采集、自动检测、结果分析、显示打印、数据输入输出于一体的高智能化仪器。
此外，还可以生成标准的数据文件，进入PC机中，由Windows平台下的分析处理软件进行后期处理。
超声波检测仪使用：（1）连接换能器，在仪器发射口与接收口1连接发射、接收换能器。
（2）连接电源，用交流电源或直流电池供电。
（3）通电，按下主机开关，电源指示灯显示绿色，几秒钟后，屏幕显示系统主界面。
（4）现场声参量检测，由主界面选择检测按钮进入超声，所示分别是单通道和双通道测试时的界面。
（5）参数设置，在超声检测界面下，按参数按钮就会弹出参数设置对话框，进行参数设置。
每次开机后系统都会自动将这些参数重置为较为常用的默认值。
（6）调零，在检测界面下按调零按钮就会弹出调零操作窗口，每次进行现场测试开始前或更换测试导线及传感器后都应进行调零操作。
超声波检测混凝土裂缝深度试验记录表-概述说明以及解释
超声波检测混凝土裂缝深度试验记录表-概述说明以及解释1.引言1.1 概述混凝土是一种广泛应用于建筑工程中的重要材料，然而在使用过程中常常会出现裂缝现象，这不仅影响到结构的美观性，更可能对结构的强度和耐久性造成影响。
因此，对混凝土裂缝的检测和分析就显得尤为重要。
超声波检测是一种非破坏性检测方法，通过声波在材料中传播的特性，可以较准确地检测并评估混凝土裂缝的深度。
本文通过实验对超声波检测混凝土裂缝深度进行了系统性的研究和试验，旨在为混凝土结构的质量评估提供可靠依据。
在下文中，我们将介绍超声波检测的原理及其在混凝土裂缝检测中的应用，详细描述实验设备和方法，并总结试验记录表的结果。
通过这些内容的介绍，我们将为混凝土裂缝检测提供一种快速、准确、可靠的方法，并展望其在工程实践中的应用前景。
1.2 文章结构:本文主要分为三个部分，分别是引言、正文和结论。
引言部分主要对超声波检测混凝土裂缝深度的背景和意义进行概述，介绍文章的目的和结构安排，以便读者对全文有一个整体的了解。
正文部分将详细介绍超声波检测的原理、实验所使用的设备和方法，并给出试验记录表以展示实验数据，以便读者了解实验的具体操作和结果。
结论部分将对实验结果进行分析和讨论，展望该技术在未来的应用前景，并对整个实验过程和结论进行总结，为读者提供一个清晰的结论和总结。
1.3 目的: 本次实验旨在探究利用超声波技术检测混凝土裂缝深度的有效性，验证该方法在混凝土结构裂缝检测中的应用价值。
通过对不同深度裂缝的超声波检测，分析检测结果并总结经验，为今后混凝土结构裂缝检测提供参考和借鉴。
希望通过本次实验，能够为深入研究混凝土结构裂缝检测方法提供有益的实践经验。
部分的内容2.正文2.1 超声波检测原理超声波是一种高频声波，其频率通常超过人类听觉频率范围（20kHz）。
在混凝土结构中，由于其材料特性不均匀性，裂缝、孔隙、偏差等缺陷会导致超声波在传播过程中发生反射、折射和衰减。
声波透射法实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过声波透射法，对混凝土结构进行无损检测，分析其内部缺陷的位置、大小和性质，验证声波透射法在混凝土结构无损检测中的应用效果。
二、实验原理声波透射法是一种利用超声波在混凝土中传播的声学参数变化来检测混凝土内部缺陷的方法。
当超声波在混凝土中传播时，遇到缺陷（如裂缝、孔洞等）时，会发生透射、反射和散射现象。
通过分析超声波的传播时间、波幅、频率等参数的变化，可以判断混凝土内部的缺陷情况。
三、实验材料与设备1. 实验材料：混凝土试块（尺寸为100mm×100mm×100mm）。
2. 实验设备：- 超声波检测仪- 发射换能器- 接收换能器- 测量尺- 计算机及数据处理软件四、实验步骤1. 准备实验材料：将混凝土试块切割成100mm×100mm×100mm的标准尺寸。
2. 安装声测管：在混凝土试块的两个相对侧面各安装一个声测管，声测管内插入发射换能器和接收换能器。
3. 发射与接收超声波：开启超声波检测仪，将发射换能器置于声测管内，向混凝土试块发射超声波；同时，将接收换能器置于另一声测管内，接收反射回来的超声波。
4. 测量声学参数：记录超声波的传播时间、波幅和频率等参数。
5. 数据处理与分析：将实验数据输入计算机，利用数据处理软件进行分析，得出混凝土内部缺陷的位置、大小和性质。
五、实验结果与分析1. 实验结果：- 混凝土试块内部存在一个直径约为10mm的孔洞，位于试块中心。
- 通过声波透射法检测，发现孔洞处的声波传播时间延长，波幅减小，频率降低。
2. 结果分析：- 孔洞处的声波传播时间延长，说明超声波在孔洞处发生了散射和绕射，导致传播路径变长。
- 波幅减小和频率降低，说明孔洞处的声波能量发生了衰减。
- 根据声学参数的变化，可以判断出孔洞的位置、大小和性质。
六、实验结论1. 声波透射法在混凝土结构无损检测中具有可行性，可以有效地检测混凝土内部的缺陷。
实验2：超声法检测混凝土内部空洞
超声法检测混凝土内部空洞和浅裂缝深度（一）目的要求（1）掌握超声法检测混凝土不密实区和空洞的基本原理和方法。
（二）基本原理采用超声波检测混凝土结构缺陷的基本原理是,利用脉冲波在技术条件相同 (指混凝土的原材料、配合比、龄期和测试距离一致 )的混凝土中传播的时间 (或速度 )、接收波的振幅和频率等声学参数的相对变化,来判定混凝土的缺陷。
由于超声脉冲波传播速度的快慢与混凝土的密实程度有直接关系,对于原材料、配合比、龄期及测试距离一定的混凝土来说,声速高则混凝土密实,相反则混凝土不密实。
另外，由于空气的声阻抗率远小于混凝土的声阻抗率，脉冲波在混凝土中传播时，遇着蜂窝、空洞或裂缝等缺陷，便在缺陷界面发生反射和散射，声能被衰减，其中频率较高的成分衰减更快,因此接收信号的波幅明显降低，频率明显减小或者频率谱中高频成分明显减少。
再者经缺陷反射或绕过缺陷传播的脉冲波信号与直达波信号之间存在声程和相位差，叠加后互相干扰，致使接收信号的波形发生畸变。
根据以上原理,可以利用混凝土声学参数测量值和相对变化综合分析、判别其缺陷的位置和范围,或者估算缺陷的尺寸。
（三）检测设备及材料（1）CTS-25非金属超声波检测仪；（2）内部有空洞的混凝土构件一块；（3）耦合剂(黄油或凡士林)、卷尺、钢直尺等。
（四）超声法检测混凝土内部空洞1．超声法检测混凝土内部空洞的基本方法（1）采用平面对测法进行混凝土内部空洞的检测。
（2）结构被测部位应具有两对平行表面，在两对平行表面被测部位分别画出网格，并逐点编号。
图1-1-19 平面对测法换能器布置示意图（3）表面处理。
超声测点处表面必须平整、干净。
对于不符合测试条件的需要进行打磨等必要的处理。
（4）分别在两对互相平行的表面上定出相对应测点的位置，可采用一对厚度振动式换能器，然后将T、R换能器分别涂上藕合剂后置于对应测点上，逐点读取相应的声时、波幅、频率和测距。
2．数据处理及判定由于混凝土本身的不均匀性即使是没有缺陷的混凝土，测得的声时、波幅等声学参数值也会在一定范围波动，更何况混凝土的原材料品种、用量及混凝土的湿度和测距等因素都不同程度的影响着声学参数值。
使用超声波检测混凝土缺陷的方法
使用超声波检测混凝土缺陷的方法一、方法概述超声波检测是一种非破坏性检测方法，能够检测混凝土内部的缺陷，如空洞、裂缝、松散等，同时还可以测量混凝土结构中的厚度和弹性模量等参数。
本文将介绍使用超声波检测混凝土缺陷的具体方法。
二、检测设备和工具1. 超声波探头：用于向混凝土内部发射超声波信号和接收反射波信号。
2. 超声波仪器：用于控制超声波探头发射和接收信号，并将信号转换为数字信号进行处理和分析。
3. 电缆：用于连接超声波探头和仪器。
4. 计算机：用于控制超声波仪器、存储和分析超声波信号。
5. 钻孔机：用于在混凝土结构中钻孔，以便将超声波探头插入混凝土内部。
三、检测步骤1. 准备工作（1）确定检测区域：根据需要检测的混凝土结构和具体检测要求，确定检测区域。
（2）选择合适的超声波探头：根据混凝土结构的不同，选择合适的超声波探头，一般常用频率为50kHz-1MHz之间。
（3）连接超声波探头和仪器：将超声波探头与仪器用电缆连接，确保连接正常。
（4）设置超声波仪器参数：根据混凝土结构的不同和具体检测要求，设置超声波仪器的参数，如发射频率、增益、滤波等。
（5）钻孔：在检测区域的混凝土结构上钻孔，钻孔直径一般为探头直径的1.5倍，钻孔深度一般为混凝土厚度的0.3-0.5倍。
2. 检测过程（1）插入超声波探头：将超声波探头插入钻孔中，与混凝土表面保持紧密接触。
（2）发射信号：超声波仪器向混凝土结构内部发射超声波信号，信号穿过混凝土，经过反射、折射后返回探头。
（3）接收信号：超声波探头接收反射波信号，并将信号传回超声波仪器。
（4）信号处理：超声波仪器将接收到的信号进行数字信号处理和分析，如滤波、放大、FFT等。
（5）识别缺陷：根据信号处理结果，可以识别混凝土结构中的缺陷，如空洞、裂缝、松散等。
（6）记录数据：将检测过程中得到的数据记录下来，包括钻孔位置、超声波信号的强度和时间延迟等信息。
四、注意事项1. 检测前应对检测区域进行清理，以确保超声波信号能够穿透混凝土结构。
混凝土与钢筋的超声波检测技术研究
混凝土与钢筋的超声波检测技术研究一、背景介绍混凝土与钢筋的超声波检测技术是一种非破坏性检测技术，它可以通过超声波的传播特性来判断混凝土和钢筋的质量状况，对于建筑结构的安全评估和维护保养具有重要的意义。
二、超声波检测的原理超声波检测是利用超声波在物质中传播的特性来检测物质的内部结构和缺陷。
当超声波在物质中传播时，会受到物质的密度、弹性模量、声速等因素的影响，这些因素对超声波传播速度的影响是可以测量的。
因此，通过测量超声波的传播速度和衰减情况，可以判断物质的内部结构和缺陷情况。
三、混凝土超声波检测技术混凝土是一种复杂的多相材料，它由水泥、砂、石料等组成，其内部存在着许多缺陷，如毛细孔、裂缝、空鼓等，这些缺陷会影响混凝土的力学性能和耐久性。
超声波检测技术能够检测混凝土的内部缺陷，通过测量超声波的传播速度和衰减情况来判断混凝土的质量状况。
混凝土超声波检测技术有两种方法：传统的接触式超声波检测和无损式超声波检测。
传统的接触式超声波检测需要将超声波探头放置在混凝土表面上进行检测，但这种方法有一定的局限性，如不能检测深部缺陷，对于大面积的检测工作也不方便。
而无损式超声波检测则是利用空气耦合技术，将超声波传感器放置在混凝土表面上，通过空气的传导来进行检测。
无损式超声波检测既能够检测深部缺陷，又能够对大面积的混凝土结构进行检测。
四、钢筋超声波检测技术钢筋是建筑结构中的重要组成部分，其质量状况对于建筑结构的安全具有重要的影响。
超声波检测技术能够检测钢筋的内部缺陷和质量状况，通过测量超声波的传播速度和衰减情况来判断钢筋的质量状况。
钢筋超声波检测技术主要有两种方法：接触式超声波检测和无损式超声波检测。
接触式超声波检测需要将超声波探头贴在钢筋表面上进行检测，但这种方法对于复杂结构的钢筋检测工作不太方便。
而无损式超声波检测则是通过空气耦合技术，将超声波传感器放置在钢筋表面上，通过空气的传导来进行检测。
五、应用实例混凝土与钢筋的超声波检测技术在建筑结构的安全评估和维护保养中得到了广泛的应用。
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混凝土超声波检测实验
一、实验目的：
学习超声波检测仪的使用，掌握混凝土超声波检测的基本原理和方法。
掌握首波声时、振幅、频率测定的基本方法。
二、实验仪器及装置：
CTS-35A非金属超声波检测仪、超声换能器、混凝土试块。
三、实验原理：
超声波检测技术是利用超声波在物体传播中的反射、绕射和衰减等物理特性，测定物体内部缺陷的一种无损检测方法。
混凝土超声波缺陷检测，目前主要采用“穿透法”，即用发射换能器发射超声波，让超声波在所检测的混凝土中传播，然后由接收换能器接收，它将携带有关混凝土材料性能和内部结构等信息。
超声波在混凝土中传播的速度与混凝土的组成成分，混凝土弹性性质，内部结构的孔隙、密实度等因素有关。
混凝土弹性模量高、强度高、混凝土致密，超声波在混凝土中传播的速度也高，因此随混凝土强度不同，超声波传播的声速不同。
超声波在所检测的混凝土传播，遇到空洞、裂缝、疏松等缺陷部位时，超声波振幅和超声波的高频成分发生衰减。
超声波传播中碰到混凝土的内部缺陷时，由于超声波的绕射、反射和传播路径的复杂化，不同波的叠加会使波形发生畸变。
因此当超声波穿过缺陷区时，其声速、振幅、波形和频率等参数发生变化。
目前对混凝土的超声波检测主要是检测结构混凝土的强度，混凝土的密实度、有无空洞、裂缝等缺陷。
四、实验内容和步骤：
1.根据首波声时判定混凝土试块的强度。
由于混凝土试块的不均匀性，在每个混凝土试块的不同部位进行测试，取其平均值。
表1 混凝土强度与波速关系参考表
混凝土试块强度C25 C30 C35 C40 波速(m/s) 3500-3800 3700-4000 3900-4200 4100-4500
2.混凝土浅裂缝的检测
用平测法（斜测法）测量浅裂缝的位置及深度，如图1所示。
混凝土试块
图1 平测法测量浅裂缝位置及深度示意图
3. 混凝土不密实区和空洞的检测
用平面对测法（平面斜测法）测量混凝土空洞（或不密实区）的位置和大小，如图2所示。
图2 平面对测法测量混凝土空洞位置和大小示意图
混凝土空洞（或不密实区）尺寸的大小，由下面公式和图3所示。
)1)((212
-+=m
n t t l d r
式中r 为空洞半径，d 为换能器直径，l 为测距，t n 为绕空洞传播的最大声时， t m 为无缺陷混凝土平均声时。
图3 平面对测法测量混凝土空洞尺寸示意图
五、实验数据分析与处理
1. 混凝土块的强度测试
实验中用超声波测试了混凝土块的强度，在1，2，3处各测量三次取其平均值作为该混凝土的测试强度。
实验示意图如图4所示。
实验结果如表2所示。
表2 混凝土块测试波速
混凝土试块 1i =
2i =
3i =
平均 t m （um ）
32.1
31.3
31.3
31.6
试块厚度b=15cm ，波速s m v /8.4751106.3110156
2
=⨯⨯=
--，可以认为两测试混凝土块属于C40型。
T T R R r t m t n R
T l d
图4 混凝土块强度测试
2. 混凝土浅裂缝的检测
表3 脉冲波传播时间
1 2 3 平均 t m （us ） 35.7 38.5 37.3 37.167 t n （us ） 73.9
73.9
71.5
73.1
脉冲波在无缺陷混凝土块中传播的时间t m =37.167us ，绕过裂缝传播的时间t n =73.1us ，两换能器间距l =14cm ，则裂缝的深度为
cm 86.1112
2
=-⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛=
m n t t l h 3. 混凝土空洞的检测
T
T
R
R
A
B
C
D
图5平面对测法测量混凝土空洞位置和大小示意图
1 2 3 平均 空洞① t m （us ） 28.5 26.5 26.1 27.033 空洞② t m （us ）
30
换能器直径d =5cm ，测距l =15cm ，空洞半径r 理论
=4.5cm ；测得t m1 =27.033us ，
t m2 =30us ，t n =39.3us 。
cm 164.912121=⎪⎪⎪⎭
⎫ ⎝
⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=m
n t t l
d r
误差%6.103%1005
.45
.4-164.9r 11=⨯=
-=
理论
理论r r η cm 847.812121=⎪⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=m
n t t l
d r %6.96%1005
.45
.4-.8478r 11=⨯=
-=
理论
理论r r η。