SCE-MATS-B混凝土多功能無損測試儀
(1) 彈性技術(shù)
沖擊彈性波技術(shù)與超聲波技術(shù)，亦可作為有效的混凝土結(jié)構(gòu)物的無損檢測。
沖擊彈性波（超聲波法為其一特例）作為能夠直接反映材料力學特性的媒介，長期以來得到了廣泛的注目。其中，最廣為人知的當為PIT（基樁完整性測試）方法。
近年來，將其推廣到混凝土結(jié)構(gòu)物的材質(zhì)（強度、模量）、缺陷（裂縫、剝離、內(nèi)部空洞、蜂窩等）以及幾何尺寸（厚度、埋深等）無損檢測和評價不僅是非常熱門的研究方向，而且逐步進入工程實際應(yīng)用。例如，美國材料學會標準ASTM-C1383-98就規(guī)定了利用彈性波測試混凝土厚度和波速的測試方法。在日本，一方面組織了沖擊彈性波專業(yè)委員會，而且也逐步標準化了其測試方法。
(2) 技術(shù)的獨特優(yōu)勢
· 與混凝土非金屬超聲波相比
彈性波在測試對象中傳播時衰減較小，激振能力可調(diào)并可調(diào)節(jié)激振頻率，適用面廣，測試范圍大。目前我公司儀器不僅可針對大體積混凝土結(jié)構(gòu)物進行有效的測試（可穿透厚達60m的測試對象），也可以適用于15cm的標準立方形實驗塊。
目前可對大體積混凝土結(jié)構(gòu)物進行CT掃描以檢測缺陷；
可對高性能混凝土結(jié)構(gòu)物實現(xiàn)強度、模量雙指標控制；
· 可對管道壓漿密實度質(zhì)量進行測試
采用專利方法“表面波法”（已被日本土木學會推薦為標準方法），測試的裂縫深度精度高、受鋼筋、水分影響小、深度范圍可達到2米；
受鋼筋影響小并可修正。
· 與市面上的沖擊回波測試混凝土厚度和缺陷的儀器相比
測試精度更高（采用多種頻譜分析方法和智能機制，自動搜尋最優(yōu)結(jié)果）。
測試范圍更廣（不僅可測試混凝土面板、還可測試深達數(shù)米的基礎(chǔ)埋深、擋土墻厚度等）。
可對管道壓漿密實度質(zhì)量進行測試。
缺陷可以用雷達掃描方式顯示成果。
· 增強機能
（打球）可快速、全面測試評價混凝土結(jié)構(gòu)物表面的均勻性、損失等。
（打聲）利用波的振動、頻響、持續(xù)時間等混凝土表面缺陷、材質(zhì)進行測試。
· 規(guī)范
裂縫深度測試技術(shù)已進入日本土木學會行業(yè)標準
非破壞檢查協(xié)會、彈性波法無損檢測研究小委員技術(shù)資料
SCE-MATS-B混凝土多功能無損測試儀技術(shù)參數(shù)：
(1) 測試混凝土結(jié)構(gòu)物無損檢測項目與方法
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測試項目 |
測試方法 |
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力學特性 |
強度
（測試波速） |
透過法 |
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重復(fù)反射 |
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瑞利波法 |
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彈性模量 |
透過法（與測試強度的透過法一致） |
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混凝土缺陷 |
表層缺陷 |
振動法（表層剝離、脫空） |
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打聲法（表層剝離、松動） |
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打球法（表層剛性） |
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裂縫深度 |
表面波法（能量衰減） |
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傳播時間差法 |
|
相位反轉(zhuǎn)法 |
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內(nèi)部缺陷
（不密實） |
彈性波層析掃描（CT）法 |
|
彈性波雷達法 |
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厚度及尺寸 |
沖擊回波重復(fù)反射法（薄壁） |
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信號直接識別、相關(guān)頻譜分析（厚壁） |
(2) 高性能預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)物的無損檢測技術(shù)與方法
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測試項目 |
測試方法 |
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高性能預(yù)應(yīng)力混凝土 |
錨桿張力 |
等效質(zhì)量法 |
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錨桿充填度 |
能量衰減法 |
|
等效波速法 |
|
彈性模量 |
透過法（與測試強度的透過法一致） |
(3) 混凝土結(jié)構(gòu)物的力學特性測試
|
測試混凝土結(jié)構(gòu)物的力學特性 |
強度
（測試波速） |
透過法 |
|
重復(fù)反射 |
|
瑞利波法 |
|
彈性模量 |
透過法（與測試內(nèi)部強度的透過法方法一致） |
(4) 測試混凝土結(jié)構(gòu)物力學特性測試方法的比較
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測試方法 |
透過法 |
重復(fù)反射法 |
瑞利波法 |
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測試面 |
兩個 |
一個 |
一個 |
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傳感器 |
2個 |
1個 |
2個 |
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結(jié)構(gòu)物厚度 |
需要明確傳感器之間距離 |
需要明確測結(jié)構(gòu)物厚度 |
不需要量測結(jié)構(gòu)物厚度 |
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測試的范圍 |
最大的測試范圍可達60m |
|
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其它 |
傳感器之間距離要求大于0.15m |
測試對象的形狀要求比較簡單 |
不適宜一般的薄板、梁等結(jié)構(gòu) |
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適用對象 |
箱梁、柱等 |
隧洞襯砌、大壩面板等 |
隧洞襯砌、大壩面板等 |
· 透過法
通過兩個傳感器進行測量：一個傳感器用于記錄發(fā)振，一個傳感器用于接收信號。因此通過量測兩個傳感器之間的距離并結(jié)合信號在兩個傳感器之間的傳播時間，即可計算彈性波（主要是P波）在測試對象內(nèi)的傳播速度，進而根據(jù)P波的測強曲線換算出測試對象的內(nèi)部強度。
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透過法（對測）測試混凝土強度
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透過法（斜測）測試混凝土強度 |
測試波形圖
· 重復(fù)反射法
重復(fù)反射法使用一個傳感器進行測量，其測試原理在于：對于結(jié)構(gòu)厚度不是特別大的測試對象，信號會在測試對象的不同介質(zhì)分界上發(fā)生反射，從而使傳感器接收到多次反射信號。通過頻譜分析算法（FFT、MEM）分析測試信號在結(jié)構(gòu)物的分界面上反射信號的反射頻率，并結(jié)合測試對象的壁厚，即可計算彈性波在測試對象內(nèi)的P波的傳播速度，進而換算出測試對象的內(nèi)部強度。
重復(fù)反射法測試混凝土強度
測試波形圖
頻譜分析（FFT卓越頻率）
· 瑞利波法
瑞利波也即表面波，利用表面波法單面測試。通過測試激振信號達到2個傳感器的時間差來推算R波波速。
瑞利波（R波）法測試混凝土強度
測試要點：
1) 由于瑞利波的特點，要求激振點到觸發(fā)傳感器之間的距離大于2倍激振波長，目的是讓瑞利波充分的產(chǎn)生，不然波的模式不明。
2) 瑞利波測試混凝土強度的有效深度一般為激振波長的0.5倍，激振波長取決激振錘（可采用多規(guī)格的激振錘）。
3) 激勵波長不能大于測試對象的壁厚（若波長大于壁厚會使相位波速降低
測試結(jié)果圖
測試結(jié)果一覽
(5) 混凝土結(jié)構(gòu)物缺陷測試
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混凝土缺陷 |
表層缺陷 |
振動法（表層剝離、脫空） |
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打聲法（表層剝離、松動） |
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打球法（表層剛性） |
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裂縫深度 |
表面波法（能量衰減） |
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傳播時間差法 |
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相位反轉(zhuǎn)法 |
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內(nèi)部缺陷
（不密實） |
彈性波層析掃描（CT）法 |
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