混凝土多功能無損測試儀

 混凝土多功能無損測試儀該儀器可對從10cm的混凝土試樣，到長達100m的橋梁、大壩等結構進行多種測試，如混凝土材質（彈性模量、強度）、結構尺寸、缺陷（內部空洞、剝離、表面劣化）、裂縫的位置、深度等。同時，具備豐富的圖形處理機能（如彈性波雷達掃描EWR、計算機層析CT、快速平面成像QPG）和自動快速處理機能。
    該儀器主要元器件均由日美等國家進口，基于沖擊彈性波理論，兼容國內外多種技術和本公司*技術，測試精度高，是超聲波、回彈儀的換代技術，裂縫深度檢測技術已被列為日本土木學會*方法。
    本公司研究的基于沖擊彈性波的混凝土多功能無損檢測技術，源于日本東京電力（株）、鹿島建設（株）、（株）セントラル技研等經長達10多年的共同研究和數百多個工程的反復驗證。并于2007年登陸中國，陸續獲得浙江省*、四川省*、四川省經委重點創新項目等立項支持并效力于多家檢測機構、科研單位和高等院校。

測試原理

裂縫深度
  1、相位反轉法
    利用衍射角與裂縫深度的相互關系，可簡單推算裂縫深度；
    受裂縫面的接觸、鋼筋以及水分的影響大，適合測試較淺的裂縫（<20cm）。

（1） 彈性技術

沖擊彈性波技術與超聲波技術，亦可作為有效的混凝土結構物的無損檢測。

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，*以來得到了廣泛的注目。其中，zui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構物的材質（強度、模量）、缺陷（裂縫、剝離、內部空洞、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用。例如，美國材料學會標準ASTM-C1383-98就規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委員會，而且也逐步標準化了其測試方法。

（2） 技術的*優勢

· 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，激振能力可調并可調節激振頻率，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構物進行有效的測試（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構物進行CT掃描以檢測缺陷；

可對高性能混凝土結構物實現強度、模量雙指標控制；

· 可對管道壓漿密實度質量進行測試

采用方法“表面波法”（已被日本土木學會*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*結果）。

測試范圍更廣（不僅可測試混凝土面板、還可測試深達數米的基礎埋深、擋土墻厚度等）。

可對管道壓漿密實度質量進行測試。

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構物表面的均勻性、損失等。

（打聲）利用波的振動、頻響、持續時間等混凝土表面缺陷、材質進行測試。

· 規范

裂縫深度測試技術已進入日本土木學會行業標準

非破壞檢查協會、彈性波法無損檢測研究小委員技術資料

 （1） 測試混凝土結構物無損檢測項目與方法

（2） 高性能預應力結構物的無損檢測技術與方法

（3） 混凝土結構物的力學特性測試

（4） 測試混凝土結構物力學特性測試方法的比較

· 透過法

通過兩個傳感器進行測量：一個傳感器用于記錄發振，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）在測試對象內的傳播速度，進而根據P波的測強曲線換算出測試對象的內部強度。

測試波形圖

· 重復反射法

重復反射法使用一個傳感器進行測量，其測試原理在于：對于結構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分界上發生反射，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）分析測試信號在結構物的分界面上反射信號的反射頻率，并結合測試對象的壁厚，即可計算彈性波在測試對象內的P波的傳播速度，進而換算出測試對象的內部強度。

重復反射法測試混凝土強度

測試波形圖

頻譜分析（FFT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

測試結果圖

測試結果一覽

（5） 混凝土結構物缺陷測試

表格 1配置清單

表格 2 主要技術指標