混凝土超声波检测技术与设备
混凝土超声波无损检测技术规范
混凝土超声波无损检测技术规范一、前言混凝土超声波无损检测技术是目前国内外广泛应用的一种非破坏性检测技术，其应用范围涉及建筑、桥梁、隧道、水利电力等领域，是对混凝土结构质量、缺陷、损伤和耐久性进行评估的重要手段。
本文将对混凝土超声波无损检测技术规范进行详细介绍。
二、技术规范1. 设备选择混凝土超声波无损检测设备应具有高精度、高灵敏度、高抗干扰能力和高分辨率等特点，同时应具备可靠性高、操作简便、数据处理快速等优点。
使用时应根据检测对象的不同情况选择不同类型的设备，以达到最佳的检测效果。
2. 检测方法在混凝土超声波无损检测中，常见的检测方法包括传统的透射法和反射法、扫描法、全波形反演法等。
不同的方法有不同的适用范围和检测效果，应根据具体情况选择合适的检测方法。
3. 检测准备在进行混凝土超声波无损检测前，应对检测对象进行清洁，去除表面的灰尘、泥沙等杂物，以保证检测的准确性。
同时，应在检测前对检测区域进行标记，以便于后续数据处理和分析。
4. 检测操作在进行混凝土超声波无损检测时，应按照设备说明书的要求进行操作，同时应注意以下事项：（1）检测探头的安装应符合设备要求，探头与被检测物体的接触面应平整，确保信号传输的稳定和准确。
（2）检测时应按照预设的扫描路线进行，确保完整地覆盖被检测区域。
（3）检测时应保持探头与被检测物体的距离不变，避免因距离变化而影响信号的传输和接收。
5. 数据处理在混凝土超声波无损检测后，应对所得的数据进行处理和分析。
常见的数据处理方法包括图像处理、数字信号处理、全波形反演等。
处理后的数据应准确、清晰、可读，并应配合其他检测数据进行综合分析，得出准确的结论。
6. 报告编制在混凝土超声波无损检测完成后，应编制检测报告。
报告应包括被检测物体的基本信息、检测方法、检测结果、分析结论以及建议措施等内容。
同时，应注意报告的准确性、简洁明了、易于理解。
三、结论混凝土超声波无损检测技术是一项非常重要的技术手段，对于保证混凝土结构的质量、缺陷、损伤和耐久性评估具有重要的作用。
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。
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。
混凝土超声波检测标准
混凝土超声波检测标准混凝土超声波检测标准一、引言混凝土是建筑工程中最常见的材料之一，其结构和性能的良好程度对工程的质量和安全具有重要影响。
超声波检测是一种非破坏性的检测方法，可以用于评估混凝土的结构和性能，以及检测混凝土中的缺陷和损伤。
本标准旨在规范混凝土超声波检测的方法和要求，以确保检测结果的准确性和可靠性。
二、术语和定义1. 超声波检测：使用超声波技术对混凝土结构进行非破坏性检测的方法。
2. 超声波探头：用于发射和接收超声波信号的装置，通常由压电晶体制成。
3. 超声波频率：超声波在单位时间内震动的次数，通常以赫兹（Hz）为单位。
4. 超声波传播速度：超声波在混凝土中传播的速度，通常以米/秒（m/s）为单位。
5. 超声波衰减系数：超声波在混凝土中传播时的能量损失程度。
6. 反射系数：超声波从混凝土表面反射回来的能量与入射能量之比。
7. 离散度：超声波在混凝土中传播时的扩散程度。
8. 声程：超声波在混凝土中传播的距离。
三、检测方法1. 检测设备（1）超声波探头：应选择适合混凝土材料的超声波探头，通常应具有频率在20kHz至1MHz之间的探头，且具有足够的灵敏度和分辨率。
（2）超声波检测仪：应选择适合混凝土超声波检测的仪器，具有合适的频率范围、波形显示和数据处理功能。
2. 检测步骤（1）准备工作：清除混凝土表面的杂物和粉尘，确保表面平整。
（2）测量超声波传播速度：在混凝土表面上选择一个代表性的点，用超声波探头向混凝土内部发射一个超声波信号，测量信号传播的时间t 和探头与混凝土表面的距离d，计算出超声波在混凝土中的传播速度v=2d/t。
（3）测量混凝土厚度：在混凝土表面上选择多个点，在每个点上使用超声波探头测量从表面到混凝土底部的距离，计算出混凝土厚度。
（4）检测混凝土内部缺陷和损伤：在混凝土表面上选择多个点，使用超声波探头向混凝土内部发射超声波信号，测量信号的反射系数和声程，通过分析反射波和透射波的特征，判断混凝土内部是否存在缺陷和损伤，并确定其类型和位置。
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。
混凝土结构中的超声波检测方法
混凝土结构中的超声波检测方法引言混凝土是建筑中常用的材料之一，其具有强度高、耐久性好等特点，但在使用过程中，其表面可能会发生裂缝、损伤等问题，这些问题可能会影响混凝土结构的性能和安全性。
因此，对混凝土结构进行检测和评估显得尤为重要。
本文将介绍混凝土结构中的超声波检测方法。
一、超声波检测原理超声波是指频率高于20 kHz的机械振动波。
在混凝土中，超声波的传播速度取决于混凝土的密度和弹性模量。
当超声波遇到混凝土中的缺陷或异质性时，其传播速度和振幅会发生变化，从而可以检测到混凝土中的缺陷或损伤。
二、超声波检测设备超声波检测设备通常包括发射器、接收器和计算机等组成部分。
其中，发射器用于发射超声波信号，接收器用于接收信号并转换为电信号，计算机则用于处理和显示检测结果。
三、超声波检测方法1. 传统超声波检测方法传统超声波检测方法通常采用单元素探头进行检测。
探头发出的超声波信号在混凝土中传播，当遇到缺陷或损伤时，一部分能量会被反射回来，接收器则会接收到反射波信号。
通过分析反射波信号的时间、幅值和波形等特征，可以判断混凝土中的缺陷或损伤。
2. 相控阵超声波检测方法相控阵超声波检测方法是一种新型的检测方法，其采用多元素探头进行检测。
相控阵探头可以控制每个元素的发射时间和幅度，从而实现对检测区域内不同方向的超声波信号的发射和接收。
通过对信号进行处理和分析，可以得到混凝土中的缺陷或损伤的位置和形状等信息。
四、超声波检测应用1. 混凝土结构缺陷检测超声波检测可用于检测混凝土结构中的裂缝、空洞、腐蚀等缺陷，可以帮助工程师及时发现和修复混凝土结构中的问题，保证其性能和安全性。
2. 混凝土结构质量评估超声波检测还可以用于评估混凝土结构的质量。
通过检测混凝土结构中的声速、弹性模量等参数，可以判断混凝土的密度、强度等质量指标，进而评估混凝土结构的质量。
3. 混凝土结构损伤监测超声波检测还可以用于混凝土结构的损伤监测。
通过定期检测混凝土结构中的缺陷和损伤，可以及时发现和修复问题，提高混凝土结构的使用寿命和安全性。
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。
混凝土梁柱超声波检测技术规程
混凝土梁柱超声波检测技术规程一、引言混凝土结构作为建筑物的主要承重结构，其安全性和稳定性对建筑物的整体安全至关重要。
因此，对混凝土梁柱进行定期检测和维护是非常必要的。
超声波检测是一种非破坏性检测技术，可以用于检测混凝土梁柱的质量，判断其强度和损伤程度。
本文就混凝土梁柱超声波检测技术进行详细的规程说明。
二、检测仪器和设备1.超声波探头：探头应选用频率为50kHz的探头，探头直径为10mm，探头表面应平滑，不得有划痕和损伤。
2.超声波仪器：超声波仪器应具有存储功能，能够记录并输出检测结果。
3.参考标准：检测应按照国家相关标准进行，如《混凝土结构检测规范》等。
三、检测前的准备工作1.混凝土梁柱的表面应清洁干净，不得有杂物和尘土。
2.对于混凝土梁柱表面有油污和涂层的部分，应先清洗干净，去除油污和涂层，确保探头能够接触到混凝土表面。
3.对于混凝土梁柱表面有凸起和凹陷的部分，应进行打磨和修补，使其表面平整光滑。
4.对于混凝土梁柱的孔洞和裂缝，应先进行修补，确保探头能够接触到混凝土表面。
5.检测前应对仪器进行校准，确保其准确度和稳定性。
四、检测方法和过程1.选择检测点：在混凝土梁柱上选择检测点，通常在距离梁柱端部1/4处、1/2处和3/4处各选取一个点进行检测。
2.清洁检测区域：用清洁布将检测点周围的表面清洁干净，确保探头能够接触到混凝土表面。
3.探头接触混凝土表面：将探头放置在检测点上，确保探头与混凝土表面紧密接触。
4.进行检测：在超声波仪器上设置检测参数，如采样频率、脉宽等，按下开始检测的按钮，进行检测。
5.记录检测结果：检测过程中，超声波仪器会记录下检测数据，可通过超声波仪器的存储功能进行存储和输出。
6.判断检测结果：根据国家相关标准，对检测结果进行判断，判断混凝土梁柱的质量、强度和损伤程度。
五、检测后的处理和维护1.根据检测结果，对混凝土梁柱进行维护和修缮，确保其安全性和稳定性。
2.定期检测：定期对混凝土梁柱进行检测，及时发现和处理潜在的问题，确保建筑物整体安全。
混凝土结构的超声波检测技术规程
混凝土结构的超声波检测技术规程一、前言混凝土结构在建筑工程中起到了至关重要的作用，然而由于其特殊的材料性质和施工过程，混凝土结构很容易在使用中出现损坏和龟裂等问题。
超声波检测技术作为一种非破坏性检测方法，已经广泛应用于混凝土结构的检测中。
本文将详细介绍混凝土结构超声波检测技术的规程。
二、检测设备1. 超声波探头：用于发射和接收超声波信号。
2. 控制仪器：用于控制超声波探头的发射和接收。
3. 计算机：用于数据采集和处理。
三、检测方法1. 检测位置的确定：根据建筑结构的不同部位和结构形式，确定检测位置。
2. 检测前的准备工作：将超声波探头固定在检测位置上，并根据需要进行标记。
3. 检测方法：将探头放置在混凝土结构表面，并发射超声波信号，根据信号的反射情况判断混凝土结构的质量和损伤程度。
4. 检测数据的记录：将检测数据记录在计算机中，进行数据分析和处理。
四、检测参数1. 超声波频率：根据混凝土结构的不同材质和厚度，选择合适的超声波频率。
2. 发射和接收的距离：根据检测位置和混凝土结构的特点，选择合适的发射和接收距离。
3. 检测速度：根据混凝土结构的大小和检测要求，选择合适的检测速度。
4. 检测灵敏度：根据混凝土结构的损伤程度和检测要求，选择合适的检测灵敏度。
五、检测结果的判定1. 超声波图像：根据超声波信号的反射情况，判断混凝土结构的质量和损伤程度。
2. 检测报告：将检测结果记录在检测报告中，并进行数据分析和处理。
六、检测范围1. 混凝土结构的质量检测。
2. 混凝土结构的损伤检测。
3. 混凝土结构的龟裂检测。
七、检测标准1. GB/T 50315-2010《混凝土结构工程验收规范》。
2. GB/T 50367-2006《混凝土结构非破坏性检测技术规程》。
八、检测注意事项1. 检测前应进行必要的安全措施，确保检测人员和设备的安全。
2. 检测时应注意探头的位置和角度，确保检测结果的准确性。
3. 检测过程中应注意探头与混凝土结构的接触情况，确保信号传输的畅通。
混凝土结构超声波检测技术规程
混凝土结构超声波检测技术规程一、概述混凝土结构超声波检测技术是一种无损检测手段，可以对混凝土结构进行质量评估和缺陷检测。
本技术规程旨在规范混凝土结构超声波检测的操作流程、设备选择、数据分析等方面的要求，以确保检测结果的准确性和可靠性。
二、设备选择1. 超声波探头：应选择频率在50kHz到1MHz之间的探头，根据检测部位和混凝土厚度选择不同尺寸的探头；2. 超声波仪器：应选择具有高精度、高分辨率、高灵敏度、多功能、易于操作的超声波检测仪器；3. 计算机：应选择性能稳定、处理速度快、存储容量大的计算机，以便进行数据分析和处理。
三、操作流程1. 检测前准备：检测前应对被检测部位进行清理和处理，确保探头能够贴合混凝土表面，并且消除干扰信号的影响；2. 超声波探头的安装：根据被检测结构的形状和大小选择合适的探头，将探头固定在被检测部位上；3. 超声波信号的发射和接收：调节超声波探头的发射和接收参数，发射超声波信号，接收回波信号；4. 数据记录和分析：将接收到的信号记录下来，并进行数据分析和处理，得出检测结论；5. 报告编写：编写检测报告，记录检测结果和数据，并给出相应的建议和修复措施。
四、数据分析1. 超声波波速测定：通过超声波检测仪器测定超声波在混凝土中的传播速度，计算混凝土弹性模量、泊松比等参数；2. 缺陷检测：根据超声波反射信号的强度、幅值、时差等参数，判断混凝土中是否存在裂缝、空洞、松散区等缺陷；3. 混凝土质量评估：根据混凝土弹性模量、泊松比等参数，综合分析混凝土的质量状况。
五、注意事项1. 操作人员应具有相关技术知识和经验，遵守操作规程，严格按照操作流程进行检测；2. 操作人员应对设备进行定期检查和维护，确保设备的正常运行；3. 操作人员应注意安全，避免超声波辐射对人体造成伤害；4. 在检测结果分析和判断时，应综合考虑多方面因素，避免单一因素导致结论偏差。
六、结论本技术规程对混凝土结构超声波检测的操作流程、设备选择、数据分析等方面进行了详细规定，应用于混凝土结构的质量评估和缺陷检测，可以提高检测结果的准确性和可靠性，为混凝土结构的安全运行提供有力保障。
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由于砼材质与结构的非匀质性，多变性及诸多影 响因素的不确定性使后者难度更大。
2 声学基础
2.1 声波的产生条件
声波是机械波，是质点振动的传播过程，
产生并传播声波的条件是： ▲要有作机械振动的波（声）源，如声 带发出声音、超声发射换能器发出超声波
二是声参量的综合利用
与国外相关技术标准相比较，中国的技术标准表现得 更为完整和具体，具有更好的可操作性，表现在：
第一，中国的技术规程中除纵波波速外，还明确规定 了波幅与频率的测试方法与要求，体现了多种声学参数综 合利用的思想。
第二，中国的技术规程中除声参量的检测技术外，对 用声学参量评定砼特性的技术方法亦作了尽可能详尽和量 化的规定，使之具有更强的可操作性。
单位：秒 波长λ－在周期T内波传播的距离
T 1
单位：米
f
例：V＝4000m/s
V T
f＝50kHz
λ＝V×T=V/f=80mm
2.5介质几何尺寸对纵波声速影响
▲无限体中的声速（无限体的几何条件：与声线相垂 直尺寸大于2倍波长）
VP
E (1） （1＋）（1 2）
▲薄板介质中的声速（薄板的几何条件：
混凝土超声波检测技术与设备
北京康克莱斯科技有限公司
第一章 超声波检测基础 1 综述
1.1 超声波方法应用广泛、成熟度高 我国自50年代开始这项技术的研究，60年代初
即已应用于工程检测，近十多年来，发展尤为迅速， 声测方法已正式编入各类技术规程，检测的应用范 围和深度不断扩大，国产超声仪器在技术性能指标 的先进性、人机界面的友好性、整机的智能化程度、 质量的可靠性、仪器外观的精致程度以至性能价格 比等方面均已超过了国外的同类产品。
会产生折射、反射以及绕射现象，使声线拉长，声时加 大，视声速下降。
(2)波幅衰减系数与混凝土物性关系。 致密、强度高的混凝土波幅衰减少； 强度低或存在缺陷的混凝土波幅衰减大
(3)频率与混凝土物性关系 砼中应用的超声脉冲波是复频波，含有多种
频率成份，最主要的频率为主频。 在传播过程中高频成份容易衰减掉，使主频
▲要有传播振动的介质，如空气、水、混 凝土，但真空中不能传播机械波
2.2 声波的频率
根据声波的频率进行分类
n 次声波
0～20Hz
n 可闻声波 20～20kHz
n 超声波
20 kHz～1010 Hz
（ 砼超声： 20kHz～250kHz）
n 特超声波
＞ 1010 Hz
2.3声波的类型
最简单的波是纵波和横波
纵波（P波）: 质点振动方向与波的传播方
向一致， (如弹簧压伸、声波)。 纵波可以在固体、液体、气
体中传播。
横波（S波）：
质点振动方向与波 的传播方向垂直 (如：绳子抖动）
横波只能在固体中 传播
纵波、横波迭加产生其它类型的波
n 表面波（R波）－ 纵向振动与横向振动迭加形成 椭园振动，沿介质表面传播。 表面波只能在固体中传播 表面波振幅随深度增加迅速减小
sin v2
在固体介质的界面声波传播方向，角度及波型的变化
固体界面上声波的反射与折射
2.7 声波的绕射
声波在介质中传播,当介质中出现声阻抗差异较大 的障碍物和裂缝,空洞及低声阻抗的异物时,介质的声 阻抗不连续,声波会发生绕射现象。 （测缝原理)
2.8 声波的衰减
声波在传播过程中振幅随传播距离的增大而逐渐减 少的现象称为衰减，在超声检测中用首波波幅值的相对 变化描述声波的衰减程度
向低频侧漂移（频移），主频率变低。 混凝土质量差，存在缺陷时接收信号的频移
较大，主频率明显变低。
3 混土超声测试方法
（透射法、折射法、反射法）
产生衰减的原因 ▲吸收衰减：传播中质点间的内摩擦使声能转化为热能，
造成吸收衰减 ▲散射衰减：传播中多次反射、折射，波型转换造成散射
衰减 ▲扩散衰减：传播中波束扩散使能量分散造成扩散衰减
2.9 混凝土声学特性
(1) 声速与混凝土物性关系 ▲ 由声速可以计算出混凝土的动弹性力学参数： 泊松比μ 弹性模量E 剪切模量G ▲声速与混凝土密实度，强度存在相关性： 当声波传播到有缺陷的部位，由于声阻抗变化，声波
混凝土的σ＝0.2～0.23，以锤击作振源时 反射波法所测混凝土声速（一维杆的纵波声速） 比超声波法所测混凝土声速要低
2.6 声波的反射与折射（透射） 声界面指声阻抗率Z不同介质的界面
1.垂直入射
垂直入单一界面情况 1－入射波；2－反射波；3－透射波
2. 斜入射
n 反射定律
i
n 折射定律
sin i v1
纵波声速VP＞横波声速VS＞面波声速VR
砼中：VP＝（1.62～1.87）VS
VP＝（1.81～2.08）VR
VR＝0.9VS
2.4 基本物理量
速度V—每秒传播的距离，
单位：米/秒 幅度A— 反映声波能量的大小
T 1 f
单位：分贝db
频率f －每秒振动的次数
单位：1/秒
周期T－质点完成一次振动的时间， 基本物理量之间的关系：
板厚<< λ; 长及宽方向的尺寸>>板厚z）
VL
E1
（2 1 2）
▲细长杆（一维杆）声速（细长杆的几何条件：
横向尺寸<< λ ；轴向尺寸>>横向尺寸）
VB
E
无限体中的声速VP＞薄板介质声速VL＞细长 杆（一维杆）声速VB
例：砼中： VP ≈ 4500m/s Vs ≈ 4368m/s V板 ≈ 4280m/s V杆 ≈ 3500m/s
我国声测技术有关规程的制定与推广是中国砼声测技 术水平已达到世界先进水平的标志之一。
1.3 超声波的声学参量 （声速、衰减系数、频率等）
与砼结构特性有关
可用无损方法直接测量
声波检测技术正是基于声学参量与砼的力学特性 的相关关系以及声学参量的相对变化与砼结构性状 特性的相关关系。
检测工作：
准确测取声学参数，
1.2 国际领先水平
我国声测技术有关规程技术水平已达到国际先进水平， 主要体现在两个方面：
一是规程的先进性
《超声法检测混凝土缺陷技术规程》(CECS21：2000) 《超声回弹综合法测强规程》（CECS03：2005） 《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106－2014） 《公路工程基桩动测技术规程》(JTG/T F81-01-2004) 铁路工程、水利工程规程 地区性技术规程等