PAGEPAGE7橋梁樁基礎完整整性超聲波測測試試驗實驗目的掌握混凝土超聲聲波測試方法法。測試橋梁樁基的的缺陷，并用用簡圖描繪出出來。實驗儀器樁基完整性檢測測儀PIT－V或PIT-FFV。它可檢測各各種灌注樁和和打入樁的樁樁身完整性，判判定樁身缺陷陷的程度及位位置。PIT--V只測速度。PIT--FV（圖一）可可測力和速度度，也可測兩兩個加速度。圖一檢檢測儀PIT-FFV試件模型圖二樁基模模型圖實驗原理超聲波波探傷是利用用超聲波能在在彈性介質中中傳播時，會會在界面上產產生反射、折折射等特性來來探測材料內內部或表面缺缺陷的探傷方方法，簡稱UT。超聲波波在彈性介質質中單位時間間內傳播的距距離，稱為超超聲波在這種種介質中的傳傳播速度。簡簡稱超聲波速速，用C表示。超聲聲波速與介質質的性質(密度、彈性性模量等)和波的類型型有關。在超聲聲波探傷中，超超聲波的發射射和接收是通通過探頭來實實現的。超聲波波探傷儀的種種類很多，可可按顯示方式式、發射波連連續性、聲波波通道等進行行分類。超聲波波探傷不但檢檢測厚度大，而而且靈敏度高高、速度快、成成本低、能對對缺陷定位和和定量，同時時對人體無害害。然而，超超聲波探傷缺缺陷顯示不直直觀，探傷技技術難度大，易易受主、客觀觀條件的影響響,探傷結果不不便保存。超聲波波探傷方法很很多，若按原原理分類，可可分為脈沖反反射法、穿透透法和共振法法，下面分別別介紹脈沖反反射法和穿透透法。1．脈沖反射法法1)脈沖反反射法原理圖一所所示為用單探探頭(一個探頭兼兼作反射和接接收)探傷的原理理圖。圖三脈沖反反射法探傷原原理圖圖一中脈沖發生生器所產生的的高頻電脈沖沖激勵探頭的的壓電晶片振振動，使之產產生超聲波。超超聲波垂直入入射到工作中中，當通過界界面A、缺陷F和底面B時，均有部部分超聲波反反射回來，這這些反射波各各自經歷了不不同的往返路路程回到探頭頭上，探頭又又重新將其轉轉變為電脈沖沖，經接收放放大器放大后后，即可在熒熒光屏上顯現現出來。其對對應各點的波波型分別稱為為始波()、缺陷波()和底波()。當被測工工件中無缺陷陷存在時，則則在熒光屏上上只能見到始始波和底波。缺陷陷的位置(深度AF)可根據各波波型之間的間間距之比等于于所對應的工工件中的長度度之比求出，即即其中AB是工件件的厚度．可可以測出；和和，可從熒光光屏上讀出。缺陷的大小可用用當量法確定定。這種探傷傷方法叫縱波波探傷或直探探頭探傷。振振動方向與傳傳播方向相同同的波稱縱波波；振動方向向與傳播方向向相垂直的波波稱橫波。2)橫波脈沖反反射法當入射角不等于于零的超聲波波入射到固體體介質中，且且超聲波在此此介質中的縱縱波和橫波的的傳播速度均均大于在入射射介質中的傳傳播速度時，則則同時產生縱縱波和橫波。又又由于材料的的彈性模量總總是大于剪切切模量G，因而縱波波傳播速度總總是大于橫波波的傳播速度度。根據幾何何光學的折射射規律，縱波波折射角也總總是大于橫波波折射角。當當人射角取得得足夠大時，可可以使縱波折折射角等于或或大于90°，從而使縱縱波在工作中中消失，這時時工件中就得得到了單一的的橫波。圖二二表示單探頭頭橫波探傷的的情況。橫波波入射工件后后，遇到缺陷陷時便有一部部分被反射回回來，即可以以從熒光屏上上見到脈沖信信號，如圖二二（a）所示；若若探頭離工件件端面很近，會會有端面反射射，如圖二（b）所示，因因此應該注意意與缺陷區分分；若探頭離離工件端面很很遠且橫波又又沒有遇到缺缺陷，有可能能由于過渡衰衰減而出現圖圖二（c）的情況超超聲波在傳播播中存在衰減減。圖四橫波脈脈沖發射法波波型示意圖橫波探探傷的定位在在生產中采用用標準試塊調調節或三角試試塊比較法。缺缺陷的大小同同樣用當量法法確定。鋼結構構構件焊縫的的超聲波探傷傷，必須由持持證專業人員員按CB11152進行，并根根據圖紙技術術要求和行業業標準確定驗驗收。2．穿透法法穿透法是根根據超聲波能能量變化情況況來判斷工件件內部狀況的的。它是將發發射探頭和接接收探頭分別別置于工件的的兩相對表面面。發射探頭頭發射的超聲聲波能量是一一定的，在工工件不存在缺缺陷時，超聲聲波穿透一定定工件厚度后后，在接收探探頭上所收到到的能量也是是一定的。而而工件存在缺缺陷時，由于于缺陷的反射射使接收到的的能量減小，從從而斷定工件件存在缺陷。根據發射波波的不同種類類，穿透法有有脈沖波探傷傷法和連續波波探傷法兩種種，如圖三和和圖四所示。圖五脈沖波穿透透探傷法示意意圖圖六連續波穿透透法探傷示意意圖穿透法探探傷的靈敏度度不如脈沖反反射法高，且且受工件形狀狀的影響較大大，但較適宜宜檢查成批生生產的工件。如如板材一類的的工件，可以以通過接收能能量的精確對對比而得到較較高的精度，宜宜實現自動化化。實驗步驟把試件準備好。在試件的頂部安安裝發射及接接受