中國(guó)鐵路設(shè)計(jì)集團(tuán)購(gòu)買的A1040 MIRA 混凝土三維超聲波成像儀應(yīng)用于混凝土內(nèi)部缺陷測(cè)試
1、背景介紹
2、測(cè)試塊情況
客戶模型塊尺寸：4800mm(長(zhǎng))*60mm＊(寬)*80mm(高)。只知道在某個(gè)部位埋設(shè)了籃球，其它內(nèi)部情況未知。
3、設(shè)備參數(shù)設(shè)置：
為了得到測(cè)試結(jié)果，需要按照被測(cè)物調(diào)整設(shè)備的參數(shù)。調(diào)整的主要參數(shù)主要為：模擬增益、超聲波頻率、聲速、彩色增益。
模擬增益：首先將設(shè)備放置在被測(cè)模型塊上，調(diào)節(jié)脈沖波形的幅度以達(dá)到發(fā)射能量，得到模擬增益在45dB時(shí)的發(fā)射能量合適（對(duì)于深度80cm的混凝土塊，該發(fā)射能量處于正常范圍）。
超聲波頻率：根據(jù)80cm的試塊厚度，將超聲波頻率調(diào)到較低的范圍，此次設(shè)置為35kHz。
聲速：根據(jù)80cm的試塊厚度，調(diào)整波速為2450m/s時(shí)， B-掃中的底部反射對(duì)應(yīng)的深度標(biāo)尺為80cm。
彩色增益：調(diào)整為30dB時(shí)，整個(gè)B-掃圖中的色度分布比較均勻。
4、測(cè)試步驟：
首先在模型塊的頂面按照150mm(橫向間距)＊100mm(縱向間距)畫網(wǎng)格線。然后按照網(wǎng)格線進(jìn)行了頂面測(cè)試，一共測(cè)了4排＊31列。但測(cè)試完成后發(fā)現(xiàn)，實(shí)際網(wǎng)格線間距為150mm＊100mm，但在測(cè)試設(shè)置中錯(cuò)設(shè)成為100mm＊100mm，因此決定重新測(cè)試，該次錯(cuò)誤的測(cè)試數(shù)據(jù)文件名為0425001.G35.2450。
中午對(duì)該次錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)嘗試進(jìn)行了3D分析，發(fā)現(xiàn)左側(cè)的數(shù)據(jù)比較雜亂，中間有較多的反射物，而右側(cè)的數(shù)據(jù)比較清晰，鋼筋分布比較清晰。決定下午重新測(cè)試的同時(shí)，對(duì)左側(cè)進(jìn)行加密測(cè)試。
下午重新測(cè)試頂面，按照150mm＊100mm的網(wǎng)格線，一共測(cè)了4排＊31列，測(cè)試數(shù)據(jù)文件名為0425002.G35.2452。
然后在左側(cè)頂面進(jìn)行加密測(cè)試，重新畫網(wǎng)格線，間距為100mm＊100mm，一共測(cè)了4排＊25列，測(cè)試數(shù)據(jù)文件名為0425003.G35.2453。
此外，還在側(cè)面進(jìn)行了測(cè)試，網(wǎng)格線間距150mm＊100mm，一共測(cè)了4排＊16列，測(cè)試數(shù)據(jù)文件名為10425001.G35.2455。
5、測(cè)試結(jié)果：
1) 0425002.G35.2452測(cè)試結(jié)果（全頂面，間距150mm＊100mm，共4排＊31列）：
左上為全截面B掃圖，右上為D掃，左下為C掃，右下為3D圖。其中主要在B掃圖中標(biāo)注了反射情況。值得注意的是，在B掃圖中部標(biāo)注的有一個(gè)較大區(qū)域反射的異常物a，發(fā)現(xiàn)其在C掃和3D圖中的位置靠近后側(cè)的邊緣，而不是貫穿整個(gè)斷面，懷疑可能是逐點(diǎn)掃描時(shí)在數(shù)據(jù)采集尚未完全穩(wěn)定時(shí)移動(dòng)探頭，導(dǎo)致出現(xiàn)的拖影。從整體圖看，右側(cè)鋼筋清晰可見，5根鋼筋分布在從4000-5000mm的橫向距離內(nèi)，鋼筋間距大約200mm。而左側(cè)的反射物波較多，其中位于左側(cè)靠近中部的位置尤為明顯，位于從左往右2000-2100mm，深度200mm左右的位置。另外在深度800mm處的底波反射非常明顯。
2) 0425002.G35.2453測(cè)試結(jié)果（左側(cè)頂面加密，間距100mm＊100mm，共4排＊25列）：
加密測(cè)試，仍然是在從左往右2100mm處反射明顯，左側(cè)的反射波仍然較多，但是區(qū)分不明顯，其中在從左往右900-1000mm處底部反射不連續(xù)。
3) 0425002.G35.2455測(cè)試結(jié)果（左側(cè)側(cè)面，間距150mm＊100mm，共4排＊16列）：
從左側(cè)側(cè)面進(jìn)行的測(cè)試看，和頂面測(cè)試的結(jié)果比較接近，在左側(cè)偏中部的地方有一個(gè)較強(qiáng)烈的反射物，在左側(cè)偏左邊的地方也有一處反射，和其它部位區(qū)分比較明顯，且該兩處的底部反射不連續(xù)，位置也在從左往右900-1000mm和2000-2100mm處。底部反射在600mm處，和試塊的寬度完全吻合。
5.結(jié)論：
根據(jù)被測(cè)試塊的尺寸、混凝土強(qiáng)度，兼顧整個(gè)試塊測(cè)試范圍選擇相對(duì)合適的參數(shù)，進(jìn)行逐點(diǎn)網(wǎng)格測(cè)試，數(shù)據(jù)導(dǎo)入電腦后進(jìn)行圖形拼接和3D重建，得到：
在35kHz的超聲波頻率設(shè)置下，800mm的底波和600mm的底波反射清晰可見，和試塊實(shí)際高度和寬度完全吻合；
試塊右側(cè)比較均勻，上面一排鋼筋反射明顯，排列整齊，5根鋼筋，間距為200mm左右；
3) 試塊中部有一個(gè)較大的反射，但是從其它視圖上看，該反射位于邊緣區(qū)域局部，懷疑可能是測(cè)試不小心錯(cuò)動(dòng)引起，最好是進(jìn)一步測(cè)試加以證明；
4) 試塊左側(cè)反射物較多，初步判斷，至少有兩處反射物，其中從左往右2000-2100mm處的反射比較明顯，900-1000mm處疑似有另一反射物。
