摘要：声波检测仪是通过向待测试件发射声脉冲，使其穿过试件，然后接收穿过试件后声脉冲信号，并测量声脉冲信号穿过试件的时间，能量衰减，频率变化等，以完成对待测试件的无损检测。声波检测仪主要由发射、接收、延迟、声时和幅值测量等部分组成。声波检测仪主要用于混凝土、岩体及岩芯试样、陶瓷、石墨等非金属材料和结构的声波或超声无损检测，可进行强度检测、结构内部缺陷检测、裂缝检测、结合面质量与破损层厚度检测、匀质性检测、结构厚度检测、桩基质量检测以及材料弹性力学检测等。
关键词：无损检测；声波检测仪；内部缺陷检测；
Introduction to Acoustic Detector Application in NDT
CHEN hua
（1.Guangdong Provincial Institute of Metrology，Guangzhou 510405）
Abstract：Acoustic detector is through to test pieces of transmitting sound pulse，make it through the specimen，and then receive through the specimen after the pulse signal，and measured the sound pulse signal through the specimen of the time，energy attenuation and frequency variation，etc.，to complete the treatment of nondestructive testing of test pieces.Sound wave detector is mainly composed of transmitting，receiving，delay，such as amplitude measurement noise and parts.Acoustic detector is mainly used in concrete，rock and core sample，ceramic，graphite and other non-metallic materials and structure of the sound waves or ultrasonic nondestructive testing，strength testing，the structure can be internal defects detection，crack detection，combined with the surface quality and damage to detect the thickness of the layer for detecting，homogeneity，to detect the thickness of the structure，the pile quality detection and material mechanics of elasticity，etc.
0 引言
声波检测仪是通过向待测试件发射声脉冲，使其穿过试件，然后接收穿过试件后声脉冲信号，并测量声脉冲信号穿过试件的时间，能量衰减，频率变化等，以完成对待测试件的无损检测。声波检测仪主要由发射、接收、延迟、声时和幅值测量等部分组成。
声波检测仪主要用于混凝土、岩体及岩芯试样、陶瓷、石墨等非金属材料与结构的声波或超声无损检测，可进行强度检测、结构内部缺陷检测、焊缝检测、结合面质量与破损层厚检测、匀质性检测、结构厚度检测、桩基质量检测以及材料弹性力学参数检测等。
1.检测原理
声波透射法指在预埋测管之间发射并接收声波，通过实测声波在混凝土介中传播的声时，频率和波幅衰减等声学参数的相对变化，对桩身完整性进行检测的方法，本方法试用与已预埋声测管的混凝土灌注桩桩身完整性检测，判定桩身缺陷的程度并确定其位置。
2.声波检测仪组图
图1 声波检测仪组成
图2 声波检测仪主机
图3 声波检测仪探头
3．计量特性
声时测量相对误差：电信号测量优于±0.5%，声信号测量优于±1.0%。
幅值测量级线性：每6 dB优于±0.9 dB，最小分度至少为1 dB，总线性范围不低于产品技术指标要求。
幅值测量范围：≥60 dB。
发射电压稳定度：优于±5%/小时。
接收系统频率响应：（10~250）kHz频率范围内不均匀度不小于12 dB。
发射换能器谐振频率：偏差不超过标称频率值的±10%。
通道隔离度：对于多通道声波检测仪，在换能器标称频率处应大于40 dB。
4．检测依据
⑴建筑基桩检测技术规范JGJ106-2014
⑵公路工程基桩洞测技术规程JTG/TF81-01-2004
⑶铁路工程基桩无损检测规范TB10218-2008
⑷ 超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程 CECS02：2005
⑸超声法检测混凝土缺陷技术规程CECS21：2000
⑹铁路工程结构混凝土强度检测规程TB10426- 2004
5.混凝土缺陷超声检测方法
检测前应掌握和取得以下有关结构情况的资料：
①工程和结构名称。
②混凝土原材料品种和规格。
③混凝土浇筑和养护情况。
④结构尺寸和配筋施工图或钢筋隐蔽图。
⑤结构外观质量及存在的问题。
可根据检测要求和结构外观质量，选择对混凝土质量有怀疑的区域（以下简称测区）进行测试。
测区混凝土表面应清洁、平整，必要时可用砂轮磨平或用高标号快凝砂浆抹平。
以质量正常的混凝土首波幅度不小于30mm为前提，应选用较高频率的换能器。
换能器应通过耦合剂与结构表面接触，耦合层中不得夹杂泥砂或空气。检测时应采用普测与细测相结合的方法。普测的测点间距宜为（200～500）mm（平测法例外），对出现可疑数据的区域，应加密布点进行细测。
测量之前应视测试距离（以下简称测距）大小将仪器的发射电压调在某一档，并以扫描基线不产生明显噪音干扰为前提，将仪器“增益”调至较大位置保持不动。声时测量时，应将发射换能器（以下简称T换能器）
和接收换能器（以下简称R换能器）分别耦将接收信号首波调至一定高度，再调节游标脉冲，用其前沿对准首波前沿基线弯曲的起始点，读取声时值ti（精确至0.1μs），该测点混凝土声时值应按下式计算：
（1）
式中 tci——第i点混凝土声时值（μs）；
ti——第i点测读声时值（μs）；
t0——声时初读数（μs）。
波幅测量时，应在保持换能器良好耦合状态下采用下列两种方法之一进行读取：
①刻度法：将衰减器固定在某一衰减位置，从仪器示波屏上读取首波幅度（格数）。
②衰减值法：采用衰减器将首波幅度调至一定高度（如5mm或刻度一格），读取衰减器上的dB值。
频率测量时，应先将游标脉冲调至首波前半个周期的波谷（或波峰），读取声时值t1（μs），再将游标脉冲调至相邻的波谷（或波峰），读取声时值t2（μs），由此即可按下式计算出该点（第i点）第一个周期波的频率fi（精确至0.1kHz）。
（2）
距离，测量误差不应大于±1%。
波形观察时主要观察接收信号的波形是否畸变或包络线的形状，必要时可描绘或拍照
6.参考文献：
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作者简介：陈 华（1986 -），男，硕士，主要研究方向：电声、超声、振动、冲击、声学测量研究；
论文作者:陈华
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/10/9
标签：声波论文; 检测仪论文; 混凝土论文; 测量论文; 脉冲论文; 结构论文; 频率论文; 《基层建设》2019年第18期论文;