Page 70 - 无损检测2022年第一期

王安飞:
弯曲界面的纵波层析成像技术

2100m · s 为劣。杨武 [ 4 ] 介绍的混凝土质量评价标
-1

-1
准为: 声速大于 4120 m · s 为优; 声速为 3300~

4120m · s 为良好; 声速为2750~3300m · s 为一
-1
-1
般; 声速 为 1920~2750 m · s 为 较 差; 声 速 小 于

-1

1920m · s 为很差。可见, 纵波声速已被作为重要

-1
指标广泛应用于混凝土内部质量的评价中。
2 弯曲界面模型 图 1 单弯曲界面检测剖面模型
现场检测时, 一般沿底板向上布置 3 个检测剖面,
使用 传 统 弹 性 波 法 检 测 混 凝 土 内 部 缺 陷 时,

# # #
最常见的检测剖面为双面平行的矩形剖面和仅有 1 剖面距 0 号块底板 8cm , 2 , 3 剖面间隔 10cm
依次向上布置。图 2 为 1 剖面传统弹性波 CT 检
#
一组对面 平 行 的 梯 形 剖 面, 由 于 在 工 程 混 凝 土 的
检测中弯 曲 界 面 较 少, 且 混 凝 土 缺 陷 检 测 的 相 关 测的结果( 使用 SCE-MATS 型混凝土多功能检测
规范中有 关 于 平 行 检 测 面 的 强 制 要 求, 故 目 前 对 仪数据处理软件, 图中百分比为该波速区域的体积
弯曲界面检测的研究不多。为了满足工程实际需 占比)。由图 2 可见, 由于人孔内壁存在植入钢板和
要, 文章以 弯 曲 界 面 为 模 型 进 行 检 测 研 究。 单 弯 传统方法对较高波速反应不敏感( 钢材中纵波声速
≥5900 m · s ), 传统的弹性波 CT 检测模式已无

-1
曲 界 面 检 测 剖 面 模 型 如 图 1 所 示 ( 图 中F1~F11
法显示出人孔的位置。
为激震点, S1~S11 为受信点)。
3.2 曲面弹性波 CT 检测
3 工程应用
针对该0号块的特点, 采取分区检测的测区布置
3.1 传统弹性波 CT 检测 方式对其曲面进行弹性波 CT 检测, 测区布置如图 3
使用传统 CT ( 电子计算机断层扫描) 方法进行 所示。

图 2 1 剖面传统弹性波 CT 检测结果
#
图 3 中, 测区 A , D 采用传统方法进行检测; 测
区 B , C 的检测方式如图 1 所示, 检测得到 11×11
个声时数据。反演成像时, 首先对该测区进行网格
划分( 等间隔划分), 将测区划分为 20×20 个不规则
的四边形单元, 共 21×21 个节点, 网格划分结果如
图 4 所示。
利用联合迭代反演算法计算单元及节点上的弹

图 3 曲面弹性波 CT 检测测区布置示意 图 4 反演成像时测区的网格划分结果

3
6

2022 年 第 44 卷 第 1 期

无损检测