[工程分析]超声波在混凝土中的传播特点 / 中资路桥桥梁加固

超声波在混凝土中的传播特点。

由于混凝土是一种多相复合材料， 其内部存在广泛的复杂界面， 例如砂浆与集料的界面及各种缺陷所形成的界面等， 因此超声波在混凝土中的传播状态要比在均介质中复杂得多。

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1、超声波的衰减较大，桥梁加固 一般地， 超声波在介质中传播时， 随着传播距离的增加， 其能量会逐渐减弱。这种现象称为超声波的衰减，超声波衰减的机理很复杂， 从理论上讲， 主要有三种原国会引起声波的衰减，它们是

（1）声束扩散， 扩散衰减仅决定于入射波型， 与传播介质无关，；

（2）散射， 散射衰关主要取决于介质的元素构成， 不同方向的弹性数值不一，声阻抗不均匀以及晶粒大小等。

（3）介质吸收， 这主要是由于介质的黏滞性、人传导和弹性弛滞等因素引起的，在混凝土中散射衰减十分明显， 散射功率的大小与频率的平方成正比， 因此为了使超声波在混凝土中的传播距离加大，常采用比材料控伤中所采用的频率低得多我的超声频率；

2、指向性差， 其主要原因是由于所采用的超声频率较低， 波长较长， 桥梁加固其扩散角一般均较大当，换能器直径为1..2倍波长时， 半扩散角0达90°， 这时由发射换能器进入混凝土内的超声波实际上是以换能器为中心的球面波， 而失去指向性， 超声场将占据整个试件空间，此外， 由于混凝土众多界面所造成的反射和折射波彼此相互干涉和叠加， 导致较大的漫射声能。

3、超声波在混凝土中遇到较大缺陷时并非直线传播， 这主要是由于波线常因界面反射和折射而曲折所致。http://www.qlwuixiu.com/

4、混凝土中， 桥梁加固场所及的空间内任一点都存在着一次声波，（人射声波）及二次声波（反射声波、折射声波和波型转换后的横波)。接收探头所接收的信号应为一次声波和二次声波的叠加。因直接穿越的一次声波所走的距离较短，二次声波经多次反射和折射所走距离较长， 以及二次声波中的横传播速度又较慢， 所以二次声波滞后于一次声波，一次声波首先到达接收探头， 但由于二次声波的叠加， 往往会使接收信号变大， 并使波形畸变。认识这一现象， 对于正确分析波形及精准测量超声脉冲通过时间是有益的。

尽管超声波在混凝土中的传播特点是利用超声波进行混凝土无损检测的重要基础， 但因混凝土本身结构的复杂性， 至今许多传播规律或特点还没有被人们所发现。因此上述定性说明并不确切， 在实际应用中， 对现象的解释难免出现廖误，桥梁加固 有时还可能影响到测试结果的准确分析。这是很植得注意的。

5、混凝土超声检测仪

（1）基本任务和组成

混凝土超声检仪的基本任务是， 向待测的结构混凝土发射超声脉冲， 使其穿越混凝土， 然后接收穿过混凝土后的脉信号，仪器显示超声脉冲穿过混凝土所需的时间，接收信号的波形， 波幅等。根据波幅， 可求得超声脉冲在混凝土中的能量衰减， 桥梁加固根据所显示的波形， 经适当外理后可得接收信号的频谱等信息。http://www.qlwuixiu.com/

混凝土超声检测仪的基组成主要包括。

（1）同步系统，它由晶振、分频等线路所组成， 超着指挥整体各部件协调动作的作用；

（2）发射和接收系统， 桥梁加固由发射电路， 发射换能器， 信号放大线路、衰减器以及接收换能器所组成；

（3）计时系统，由晶振、分频和门控等路线所组成， 目前常用仪器的计时测读方式有三种， 即自动整形关门， 手动游关门， 自动和手动兼有；

（4）显示系统， 主要显示波形及声时值。常用仪器可分为有波形显示和无波形显两种， 有波形显示的系统由扫描示波线路及数字线路所组成，无波形显示的系统只有数字线路；

（5）电源系统， 由整流稳压线路或充电池等组成。http://www.qlwuixiu.com/

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