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怎么根据超声波波形算出裂缝宽度

发布时间:2022-06-15 00:21:25

❶ 无损检测中的超声波检测缺陷怎么计算他的深度一次波和二次波怎么分辨

1 单个气孔波形:可以用直探头检验,当围绕最大波高略微移动探头时,由于气孔表面光滑,多呈现球形,所以波形通常为水平不变,波高不变.
2 单个夹杂:可以用直探头检验,当围绕最大波高略微移动探头时,水平不变,波高稍稍变小.
3 裂纹:种类比较多,如单条,一般为厚度方向,直探头检查时当量很小很难看出.当用斜探头
可以测出厚度方向的宽度,宽度有变化,波高变化明显.围绕缺陷旋转斜探头,裂纹延长方向
波高基本看不到.焊缝中与条形夹杂有些相似,条形夹杂用单直探头波高还是比较明显的.同
时斜探头检测时,条形夹杂宽度在厚度方向变化不大,长度方向末端波高变化比裂纹小.
如多条,比如炸开形状的裂纹,常出现大缺陷的补焊处.缺陷用直探头就能分辨,缺陷波高明 
显,占宽大,底波衰减厉害有时候无底波.和缩孔波形相似,但中心移动探头波高高度变化比
缩孔大,一般缩孔位置为中间和热结处,而多条裂纹则位置不固定,由于应力原因多不在工件
中间.
4 未融合:位置出现在母材与焊材的熔合线上,同时由于斜探头角度的原因,熔合线两侧波高明显不同.
5 未焊透:和焊接坡口有关,检测时通过深度来判断,此缺陷出现在坡口狭窄处,同时两侧波高相差不明显.
以上浅见,不能绝对,仅供参考.探伤总有确定不准的时候,当无法确认种类,建议按严重的种类评定,宁枉勿纵.

❷ 非金属超声波检测仪怎么测裂缝深度

非金属超声检测仪主要用于检测混凝土的强度、裂缝深度、混凝土匀质性、损伤层厚度、混凝土厚度、桩身完整性、结构内部缺陷、钢管混凝土内部缺陷。
声速测量原理: 用黄油或其它耦合剂使探头与被测介质良好接触, 如果被测介质长 度 L 为已知,那么只要测出从发射至接收之间的传播时间 t ,则声速 c 由下式决定: c = L / t ; L-被测介质的长度(m) ; t-超声脉冲在试件中的传播时间(s) 。 c-超声波传播速度(m/s) 实际上仪器上读得的超声脉冲传播时间 t’> t ,即: t’= t + t 0 这里的 t0 即为零读数,零读数的产生是因为仪器、电缆、探头中有种种电延时和声延 时,故即使发射、 接收探头直接耦合, 仪器仍有一定的时间读数,这就是零读数。它随仪器、 电缆长度、换能器以及读时方法而异。所以在测试中必须设法扣除。

❸ 混凝土梁裂缝测量方法有哪些

下面介绍一些检查裂缝的方法:

读数显微镜

裂缝宽度的量测常用读数显微镜,它是由光学透镜与游标刻度等组成的复合仪器,用于检测混凝土和其它材料的裂缝宽度的裂缝读数显微镜,自带冷光源,确保在无光线的情况下也能看到清晰的裂缝宽度,常见的放大倍数有20-40倍。其最小刻度值要求不大于0.05mm。其次,也有用印刷有不同宽度线条的裂缝标准宽度板,与裂缝对比测量;或用一组具有不同标准厚度的塞尺进行试插对比,刚好插入裂缝的塞尺厚度,即裂缝宽度。

裂缝宽度测试仪

裂缝宽度测试仪的测量范围是0.01毫米~2.00毫米,读数精度是0.005毫米,放大倍数是40倍。

1.适用于构件的单侧裂缝,不适用于双面贯通的裂缝;
2.裂缝内不能有积水、泥浆;
3.裂缝纵深走向应与混凝土表面基本垂直,否则对测试结果产生影响;
4.混凝土表面清洁平整;
5.换能器通过耦合剂与混凝土表面耦合,耦合剂可选用较廉价的膏体,如凡士林、黄油、浆糊等;
6.为了避免混凝土内部的绕射声波被横跨裂缝的钢筋短路,两个换能器的连线方向不宜与混凝土内部的钢筋走向平行,而应形成一定的夹角。

超声法检测混凝土裂缝深度

注意事项:裂缝的两壁不得有水或者泥土杂物,两壁保持干燥洁净。


超声波检测混凝土裂缝的步骤:
①选择测试部位;
②打磨清理混凝土表面;
③布置超声测点;
④分别作跨缝和不跨缝超声测试;
⑤记录首波反相时的测试距离;
⑥求不跨缝各测点的声波实际传播距离及混凝土声速;
⑦根据裂缝深度公式计算

钻孔检查

风钻钻孔压水检查裂缝深度,多用于混凝土坝块侧面裂缝,也可以用于顶平面裂缝,但顶平面裂缝缝面漏水,不易见到,只有用漏水量来判断。检测时在裂缝两侧同时钻孔,只有一侧裂缝深度达到坝块深度的一半则说明裂缝是管穿性的,孔的布置在同一水平面上由浅到深,从裂缝底部往上布孔直到裂缝梢上。

压水检查

压水检查分为三级加压:

一级加压,首先加压0.1Mpa,观察裂缝是否渗漏出水,若裂缝出水,则表明裂缝已达到钻孔深度,压水检查结束。

二级加压:若加压到0.1Mpa,缝面不漏水,则再升压到0.2Mpa,缝面漏水,则停止,表明已达到裂缝钻孔深度,检查结束。

三级加压:若加压到0.2Mpa缝面没有渗漏水,待稳压1h后,再升压到0.3Mpa,出水则检查结束,不出水则观察稳压后孔中进水量,进水量小,而且小于混凝土的渗透率,说明裂缝未达到深度,也有可能是裂缝偏移,未达到缝面,在这样的情况下,可在缝对面对称钻孔,按照上面压水检查的方法进行检查,不出水则未到达深度。若缝面不漏水,孔中进水量大,稳压1h,还是进水量大,可能是混凝土内部不密实或者内部水漏了,持续稳压2h,仍然水量大,虽然缝面不见渗水,认为内部有裂缝,则同上重新钻一排深孔压水来判断。

总结

只有用检测方法查清裂缝,才能进行下一步的灌缝工作,所以做好第一步是非常有必要的,这样才能更好的更有效的实验我们的灌缝胶,悍马灌缝胶达到最好的效果。

❹ 超声波检测裂纹原理

楼主:
您好!
超声检测(UT)基本原理为:金属中有气孔、裂纹、分层等缺陷(缺陷中有气体)或夹杂,超声波传播到金属与缺陷的界面处时,就会全部或部分反射。反射回来的超声波被探头接收,通过仪器内部的电路处理,在仪器的荧光屏上就会显示出不同高度和有一定间距的波形。可以根据波形的变化特征判断缺陷在工件重的深度、位置和形状。
关于超声检测,本人也参加过核级超声波(UT)II级的培训,其相干因素较多,实际操作时,并非如原理说的那么简单,譬如材料的种类、材料的结构形状、缺陷的开口方向、探头K值的计算、不同位置的回波反射选择、超声仪器、超声人员的操作经验,及如平底孔、大平底、短横孔、长横孔等的选择等等。
目前普通材料的UT检测较为成熟,争议较大也即难度较高的属奥氏体不锈钢,因为奥氏体不锈钢的晶粒比较粗大,同时部分奥氏体不锈钢属铸造,相比锻造的奥氏体不锈钢,其晶粒更为粗大,晶粒度级别常为3级以下,此时超声信号的衰减非常厉害,即信噪比低。尤其是焊缝组织,其即为铸造,在没有脉冲、低热输入等的保证下,很难得到晶粒细化,故而有着较高的检测难度。
同比其他NDE方法而言,UT检测有着较高的优势,主要表现为UT检测对面积性缺陷的检测灵敏度优势(如RT是利用材料的厚度及密度差异对射线的吸收不同从而在底片上反应出不同的黑度,而UT只要有缺陷,就会有反射回波)。
2008-2009年度期间,本人曾负责一个课题研究即核电站主管道窄间隙TIG焊接接头的超声波检测研究内容,涉及未熔合、裂纹、气孔的缺陷预埋,及校准试块、缺陷对比试块的制作,与不同的探头组合检测研究等。
关于超声检测如对裂纹的检测原理,实际情况较为复杂,目前国内在此方面做的较好的高校属江西的南昌航空航天大学的测控技术与仪器专业,研究较为透彻的当属目前的国核电站运行服务技术公司(原上海无损检测公司),当然如江苏的苏州热工院在这方面的实力也是屈指可数的!
总之,对非专业人员来说,简单了解即可,对专业人员来说,想在这方面有较高的建树,还需付出更多的努力。恐怕目前国内还没有一个人敢说他的超声水平很牛,如果他对超声比较了解的话。
未知以上解答对您是否有用,若想有进一步的了解,我们可作后续沟通,参考资料为网络中超声中比较普通的一些常识。
谢谢!
目前超声检测在

❺ 混凝土裂缝长度,宽度,深度的最新检测方法

长度直接量。
宽度有专门的测量仪,也就是把缝放大在屏幕上,屏幕上有标尺,直接可读出。
深度用超声波测~

❻ 超声波检测混凝土裂缝的方式有哪些

摘 要】目前超声波技术被广泛应用于各种工程的质量检测上。超声波检测是混凝土非破损检测技术中的一个重要方面,特别是在检测混凝土内部缺陷与匀质性等方面非常有效。阐述超声波检测混凝土裂缝的原理与意义,介绍该方法涉及的主要声学参数和常用方法,并讨论超声波检测技术的发展趋势。
中国论文网 http://www.xzbu.com/6/view-3989382.htm
【关键词】超声波检测;混凝土结构;裂缝;工程质量
混凝土结构由于各种原因普遍存在裂缝。裂缝的出现会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能,同时也会引起钢筋的锈蚀和混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力。因此,要对裂缝制定合理的检测方案,判定裂缝的性质,确定裂缝的危害性及制定相应的补救措施。
应用超声波检测混凝土裂缝是重要的混凝土结构无损检测方法之一。超声波检测是20世纪60年代发展起来的一种非破损性检测,其利用超声波传播速度及回弹值同混凝土抗压强度之间的相互联系来反映混凝土的抗压强度,并且可以利用超声波在混凝土中传播的时间(声时)和波幅值、频率值的变化来计算裂缝深度、确定内部裂缝的位置。该方法具有操作简单、快捷准确、费用低廉等优点,在混凝土工程中得到广泛的应用。
1超声波单面平测法检测原理和方法
1.1超声波单面平测法检测基本原理
将电—声换能器接触在混凝土表面,由发射换能器发射的超声波被接收换能器接收,超声波在混凝土中遇到裂缝时将产生绕射、反射和衰减。根据声时、波幅等参数变化,通过回归分析,由此判别和计算裂缝深度大小。
1.2超声波单面平测检测方法
当结构的裂缝部位有一个可测表面估计裂缝深度又不大于500mm时,可采用单面平测法。平测时应在裂缝的被测部位以不同的测距按跨缝和不跨缝布置测点,布置测点时应用钢筋混凝土雷达定位仪确定裂缝检测区域的钢筋位置,避开钢筋的影响进行检测,其检测步骤如下:
1)将T,R换能器置于裂缝附近同一侧,分别测量两个换能器内边缘间距li'=100mm,150mm,200mm,250mm……的声时值ti。由于超声波的实际传输距离要大于两个换能器内边缘间距,并且很难直接确定,为了求取的超声波传播声速值误差最小,应采用最小二乘方法来做线性回归,以便确定较为精确的超声波实际传输li距离以及不跨缝时混凝土中的超声波传播声速值,见图1。线性回归方程如下:
li=vti+a (1)
其中,v为回归系数,即为不跨缝时混凝土中的声速值,km/s;a为回归常数。
2)将T,R换能器置于以裂缝为轴线的对称两侧(见图2)。两换能器中心连线垂直于裂缝走向,以li'=100mm,150mm,200mm,250mm,300mm分别读取声时值,同时观察首波相位的变化。
3)各测点裂缝深度计算值按式(2)计算。
(2)
测试部位裂缝深度的平均值按式(3)计算。
其中,hci为裂缝深度;l为超声测距;ti为不跨缝测量的混凝土声时; 为跨缝测量的混凝土声时;v为不跨缝测量的混凝土声速。
1.3裂缝深度的确定方法
1)三点平均值法:在跨缝测试发现首波反相时,用该测距与其两个相邻测距的声时测量值分别计算hci,取三点hci的平均值作为该裂缝的深度hc。
2)平均值加剔除法:当跨缝测量难以发现首波反相时,可先求出各测距计算深度(hci)的平均值(mhc)。再将各测距li'与mhc相比较,若测距li'<mhc和li'>3mhc,则剔除hci,取余下hci的平均值作为该裂缝深度hc。
2超声波检测的主要声学参数
超声波在混凝土中的传播速度不仅与混凝土的弹性性质有关,还与其内部结构和组成成分关系密切。混凝土超声检测目前主要是采用“穿透法”,即用一发射换能器重复发射超声脉冲波,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,被接收到的超声波转化为电信号后经过超声仪放大显示于屏幕上,用超声仪测量接收到的超声波信号的声学参数。目前,在混凝土检测中常用的声学参数有声速(波速)、振幅、频率以及波形。
3超声波检测混凝土裂缝的常用方法
对混凝土浅裂缝深度50cm以下的超声波检测主要有tc—t0法和英国标准BS-4408法(如图3所示)。BS-4408法是以二换能器的边到边计算,tc-t0法是以二换能器的中到中计算。
4结语
在制作混凝土时,由于振捣不均匀会大大降低混凝土的强度,从而引起工程的隐患。初步的研究结果表明,用超声波对混凝土材料进行无损检测是一种非常有潜力的检测手段,有良好的发展空间。可以利用超声波法来检测混凝土试块在振捣后是否均匀,这样便保证了混凝土的质量,弥补了制作过程中的漏洞,加强了结构工程的可靠性,避免出现质量缺陷。由于混凝土的组成成分非常复杂,在成型过程中受到多种因素的影响,所以对超声波在混凝土中的传播理论还需深入研究,以使超声波检测混凝土缺陷的技术得到完善。

❼ 超声波检测混凝土裂缝的步骤有哪些

超声波检测混凝土裂缝的步骤有哪些
①选择测试部位;
②打磨清理混凝土表面;
③布置超声测点;
④分别作跨缝和不跨缝超声测试;
⑤记录首波反相时的测试距离;
⑥求不跨缝各测点的声波实际传播距离及混凝土声速;
⑦根据裂缝深度公式计算
悍马裂缝修补材料总结

❽ 简述使用超声波探伤判断金属内部裂纹的方法

钢结构在现代工业中占有重要地位,更是海洋石油行业重要的基础设施,在国民经济和社会发展中起到十分重要的作用。钢结构在建造焊接过程中受到各种因素的影响,难免产生各种缺陷,甚至是裂纹等危害性较大的缺陷,若在建造过程中不及时发现并将其移除,将可能发生重大突发事件,甚至危及生命安全。因此,无损检测在建造环节中尤为重要,目前常用的无损检测方法有:射线检测、超声波检测、磁粉检测、渗透检测等,而超声波检测由于其效率高、灵敏度高、无辐射无污染等优点,在海洋钢结构的建造中得到广泛的应用。
1 超声波检测基础
超声检测是指超声波与工件相互作用,就反射、透射和散射波进行研究,对工件进行宏观缺陷检测、几何特性测量、组织结构和力学性能变化的检测和表征,并进而对其特定应用性进行评价的技术。
1.1 超声波检测原理
利用超声波对材料中的宏观缺陷进行探测,依据的是超声波在材料中传播时的一些特性,如:声波在通过材料时能量会有损失,在遇到两种介质的分界时,会发生反射等等,其工作原理是:
1)用某种方式向被检试件中引入或激励超声波;
2)超声波在试件中传播并与其中的物体相互作用,其传播的方向或特征会被改变;
3)改变后的超声波又通过检测设备被检测到,并可对其处理和分析;
4)根据接收的超声波的特征评估试件本身及其内部存在的缺陷特征。
通常用以发现缺陷并对缺陷进行评估的基本信息为:
1)来自材料内部各种不连续的反射信号的存在及其幅值;
2)入射信号与接收信号之间的传播时间;
3)声波通过材料以后能量的衰减。
图1 超声检测示意图
1.2 超声波检测的优点和局限性
1.2.1 优点
与其他无损检测方法相比,超声检测方法的主要优点有:
(1)适用于金属、非金属、复合材料等多种材料的无损评价。
(2)穿透能力强,可对较大厚度范围的试件内部缺陷进行检测,可进行整个试件体积的扫查。
(3)灵敏度高,可检测到材料内部很小的缺陷。
(4)可较准确的测出缺陷的深度位置,这在很多情况下世十分必要的。
(5)设备轻便,对人体和环境无害,可作现场检测。
1.2.2 局限性
(1)由于纵波脉冲反射法存在盲区,和缺陷取向对检测灵敏度的影响,对位于表面和近表面的某些缺陷常常难以检测。
(2)试件形状的复杂性,如不规则形状,小曲率半径等,对超声波检测的课实施性有较大影响。
(3)材料的某些内部结构,如晶粒度,非均匀性等,会使灵敏度和信噪比变差。
2 横向裂纹检验
横向裂纹不仅给生产带来困难,而且可能带来灾难性的事故。裂纹焊接中最危险的缺陷之一,他严重削弱了工件的承载能力和腐蚀能力,即使不太严重的裂纹,由于使用过程中造成应力集中,成为各种断裂的断裂源。正因为裂纹有如此大的危害性,像JB/T 4730, GB 11345,AWS D1.1, API RP 2X等国内外各大标准中都有“裂纹不可接受”等类似描述。而超声波检测对缺陷性质判定没有射线检测直观,如果检测方法不当等原因造成横向裂纹的漏检或误判,其都有不良结果:若把其他缺陷判为横向裂纹造成不必要的返修,进而影响材料韧性等性能;把裂纹判为点状缺陷放过,则工程就存在较大的安全隐患。所以正确选择探测方法和对回波特性分析,对横向裂纹的超声波检测尤为重要。
2.1 探头角度的选择
纵波直探头:横向裂纹属面状缺陷,一般和探测面垂直,而0°直探头适用于发现与探测面平行的缺陷,所以直探头不能有效的探测出横向裂纹。
横波斜探头:对同一缺陷,70°和60°探头声程较大,声波能量由于被吸收和散射造成衰减严重,尤其只在检测母材厚度较大的焊缝时,回波高度较低,对发现缺陷波和波形分析不利,进而影响是否为横向裂纹的判定。而45°探头具有声束集中、声程短衰减小,声压往复透射率高的特点,所以选用45°探头具有良好的效果。图2是70°,60°和45°探头在相同的基准灵敏度的前提下,对同一横向裂纹的回波比较:
(a)70°探头回波 (b)60°探头回波
(c)45°探头回波
图2 70°,60°和45°探头对同一横向裂纹的回波
2.2 横向裂纹的扫查
图3 焊缝UT扫查方式平面图
常见的焊接缺陷(如夹渣、未熔合、未焊透等)大多与焊缝轴线平行或接近平行,或以点状形式存在,针对这种情况,综合使用图3中的方式A、方式B和方式C即可,但该三种扫查方式对横向裂纹等与焊缝轴线垂直(与声束方向平行)的横向缺陷无回波显示,即无法被检出。为能有效探出焊缝横向裂纹应尽可能使声束尽可能平行于焊缝。可用如下几种扫查方式探测横向裂纹:
2.2.1 骑缝扫查
如果焊缝较平滑或焊缝加强高已经打磨处理,探头“骑”在焊缝上探测是检查横向裂纹的极为有效的方法,可采用在焊缝上直接扫查的方式,如图3方式D所示。
2.2.2 斜平行扫查
若焊缝表面较为粗糙且不宜进行打磨处理,为探测出焊缝中的横向裂纹,可用探头与焊缝轴线成一个小角度或以平行于焊缝轴线方向移动扫查,如图3方式E所示。 2.2.3 用双探头横跨焊缝扫查法
将两个斜探头放在焊缝两侧,组成一发一收装置,此时若焊缝中有横向裂纹,发射的超声波经反射后会被接收探头接收从而检出缺陷,如图4所示。
图4 双探头横跨焊缝扫查法
该三种方法各有特点,斜平行扫查操作简单、效率高、焊缝无需处理、耦合较好,但由于声束方向与裂纹不能完全垂直而造成灵敏度不高;双探头横跨焊缝扫查法操作精度要求高困难大、效率不高;骑缝扫查对焊缝表面要求较高,对埋弧焊或其他焊接方法但焊缝表面进过处理的焊缝,表面相对较平滑,能够有效的耦合,该方法较为直接,且效率高,灵敏度高,所以在很多情况下“骑缝扫查”是首选。
2.3 扫查灵敏度
按照各项目业主所规定的标准调节。
3 横向裂纹的判别
根据形状,我们把缺陷分为点状缺陷、线状缺陷和面状缺陷(裂纹、未熔合)。显然,反射体形状不同,超声波反射特性必然存在一定的差异,反过来,通过分析反射波、缺陷位置、焊接工艺等信息,就可以推测缺陷的性质。
横向裂纹具有较强的方向性,当声束与裂纹垂直时,回波高度较大,波峰尖锐,探头转动时,声束与裂纹角度变化,声束能量被大量反射至其他位置而无法被探头接收,回波高度急剧下降,这一特性是判定横向裂纹的主要依据。
检测过程中横向裂纹的判别可以按以下步骤:
1)在扫查灵敏度下将探头放在的焊缝缝上扫查(参考2.2节扫查方式);
2)发现横向显示后,找到最高波,确定是否为缺陷回波;
3)定缺陷回波后,定出缺陷的具体位置,并在焊缝上做出标记;
4)探头围绕缺陷位置做环绕扫查(如图5所示);
图5 环绕扫查示意图 图6 动态波形图1
环绕扫查时回波高度基本相同,变化幅值不大,其动态波形如图6所示,则可以判定其为点状缺陷;若环绕扫查时其动态波形如图7或图8所示,结合静态波形,可判断为横向裂纹,在条件允许的情况下可用同样的方法到焊缝背面扫查确认。
图7 动态波形图2 图8 动态波形图3
5)若条件允许可打磨到裂纹深度,借助磁粉检验(MT)进一步验证。
图9 横向裂纹MT验证
4 结论
超声波探伤是检出焊缝横向裂纹的有效手段,尤其是厚壁焊缝,射线检测灵敏度下降,难以发现其中的横向裂纹。用超声波检测方法,选择正确的参数、合适的扫查方式,掌握横向裂纹的静态和动态波形特点,能够有效的判别横向裂纹,这已举措已经在海洋石油工程的各个项目中得到应用,并多次准确成功检测出横向裂纹,保证了多项工程质量。

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