缺陷檢測(cè)的原理多種多樣,具體取決于被檢測(cè)材料的類型和缺陷的性質(zhì)。以下是幾種常見(jiàn)的缺陷檢測(cè)原理:
超聲波檢測(cè):利用超聲波在材料中的傳播特性,通過(guò)分析超聲波在遇到缺陷時(shí)產(chǎn)生的反射、折射、衍射和散射等現(xiàn)象,來(lái)判斷材料內(nèi)部是否存在缺陷及其性質(zhì)。
射線檢測(cè):利用X射線或γ射線穿透材料的能力,通過(guò)分析射線透過(guò)材料后的圖像(底片或數(shù)字圖像),來(lái)識(shí)別材料內(nèi)部的缺陷。
磁粉檢測(cè):利用鐵磁性材料在磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生的磁感應(yīng)線,通過(guò)施加磁粉來(lái)顯示材料表面和近表面的裂紋和其他缺陷。
渦流檢測(cè):利用電磁感應(yīng)原理,通過(guò)檢測(cè)渦流的變化來(lái)識(shí)別導(dǎo)電材料表面和近表面的缺陷。
滲透檢測(cè):利用液體滲透劑滲入材料表面開(kāi)口缺陷的能力,通過(guò)顯像劑顯示缺陷的存在。
超聲波檢測(cè)混凝土缺陷的基本原理
超聲波檢測(cè)混凝土缺陷的基本原理是通過(guò)測(cè)量超聲波在混凝土中的傳播速度、首波幅度和接收信號(hào)頻率等聲學(xué)參數(shù)的相對(duì)變化,來(lái)判定混凝土的缺陷。具體來(lái)說(shuō),超聲波檢測(cè)混凝土缺陷的方法包括以下幾個(gè)方面:
聲時(shí)(傳播時(shí)間):超聲波在遇到尺寸比其波長(zhǎng)小的缺陷時(shí)會(huì)產(chǎn)生繞射,從而使聲程增大、傳播時(shí)間延長(zhǎng)。如果某區(qū)域混凝土存在空洞、不密實(shí)或裂縫等缺陷,通過(guò)該處的超聲波與同條件其他部位的混凝土(正常情況下的混凝土)相比,則聲時(shí)明顯偏長(zhǎng)(或聲速減?。?。
波幅(能量):超聲波在遇到蜂窩、空洞、裂縫等缺陷時(shí),大部分脈沖波會(huì)在缺陷界面被散射和反射,到達(dá)接收換能器的聲波能量(波幅)顯著減小??筛鶕?jù)波幅變化判斷缺陷的性質(zhì)和大小。
頻率:超聲波通過(guò)缺陷時(shí),各種頻率成分的脈沖波在缺陷界面衰減程度不同,其中頻率越高的脈沖波,衰減越大。超聲脈沖波在通過(guò)有缺陷的混凝土?xí)r,接收信號(hào)的主頻率明顯降低??筛鶕?jù)接收信號(hào)主頻率或頻率譜的變化來(lái)分析判斷缺陷情況。
波形畸變:當(dāng)超聲波遇到復(fù)雜的缺陷時(shí),可能會(huì)發(fā)生路徑和相位變化,不同路徑或不同相位的超聲波疊加后,造成接收波形畸變。可根據(jù)波形畸變分析判斷缺陷情況。
超聲波檢測(cè)混凝土缺陷的基本方法
根據(jù)構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的幾何形狀、尺寸大小、所處環(huán)境以及所能提供的測(cè)試表面等操作條件,選用相應(yīng)的測(cè)試方法。常用的方法有以下幾種:
平面檢測(cè):當(dāng)被測(cè)部位能提供兩對(duì)或一對(duì)相互平行的測(cè)試表面時(shí),可采用對(duì)測(cè)法檢測(cè)。例如檢測(cè)一般混凝土柱、梁等構(gòu)件或鋼管混凝土的內(nèi)部密實(shí)情況及混凝土勻質(zhì)性都首先采用此方法。
鉆孔或預(yù)埋管檢測(cè):對(duì)于一些大體積混凝土結(jié)構(gòu)或灌注樁,有的斷面尺寸很大,有的四周側(cè)面被遮擋,為了提高測(cè)試靈敏度,一般需要在結(jié)構(gòu)上鉆出一定間距的聲測(cè)孔,并向鉆孔中注滿清水,將一對(duì)徑向式換能器,分別置于相鄰兩個(gè)鉆孔中,處于同一高度,以一定間距向下或向上同步移動(dòng)逐點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)。
單面平測(cè):適用于結(jié)構(gòu)只有一個(gè)表面可供測(cè)試時(shí),如混凝土路面、地下室剪力墻、飛機(jī)跑道、大體積混凝土等。最大檢測(cè)深度為500mm。
裂縫雙面斜測(cè):當(dāng)結(jié)構(gòu)具有兩個(gè)相互平行的可測(cè)面時(shí),優(yōu)先選擇雙面斜測(cè)法。根據(jù)波幅、聲時(shí)和主頻的突變來(lái)判定超聲波是否穿過(guò)裂縫傳播,可以判斷裂縫是否貫通截面。
鉆孔檢測(cè)裂縫深度:鉆孔對(duì)測(cè)法適用于大體積混凝土,預(yù)計(jì)深度在500mm以上的裂縫檢測(cè),需要在被測(cè)混凝土上鉆孔。根據(jù)波幅對(duì)裂縫較為敏感的特點(diǎn)來(lái)確定裂縫深度。
超聲波檢測(cè)混凝土缺陷的基本原理是通過(guò)測(cè)量超聲波在混凝土中的傳播速度、首波幅度和接收信號(hào)頻率等聲學(xué)參數(shù)的相對(duì)變化,來(lái)判定混凝土的缺陷。不同的測(cè)試方法適用于不同的檢測(cè)條件和要求。