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。