專利名稱：鋼管脫空超聲檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于橋梁結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，具體涉及的一種鋼管脫空超聲檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
鋼管混凝土拱橋鋼管內(nèi)混凝土的密實(shí)性直接影響著鋼管拱的抗壓能力，由于鋼管
混凝土的施工工藝，澆筑后的管內(nèi)混凝土則是隱蔽的，肉眼無法直接觀察，對(duì)于混凝土與鋼 管壁之間是否存在脫空缺陷都不能直觀的反映出來。就目前的無損檢測(cè)手段，比較常用的 是小錘敲擊和超聲法，超聲波檢測(cè)就是對(duì)混凝土與鋼管內(nèi)壁是否脫空，混凝土內(nèi)部是否存 在空間及鋼管內(nèi)混凝土的密實(shí)性好壞所進(jìn)行的探測(cè)，現(xiàn)有的超聲法，由于相關(guān)規(guī)范和規(guī)程 還很不完善，沒有具體的工作流程以指導(dǎo)具體檢測(cè)的進(jìn)行，從而會(huì)使得檢測(cè)受到人為因素 的影響較大。 因此，研究一種簡(jiǎn)便有效而且實(shí)用的鋼管脫空超聲檢測(cè)方法是目前的當(dāng)務(wù)之急。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的內(nèi)容在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種簡(jiǎn)便有效的鋼管脫空超聲檢測(cè) 方法。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是鋼管脫空超聲檢測(cè)方法，包括以下步驟 步驟1確定每根鋼管的檢測(cè)斷面，在鋼管表面設(shè)置若干測(cè)線，每根測(cè)線分布在鋼
管斷面直徑的兩端，各測(cè)線在鋼管表面均勻分布； 步驟2用小錘對(duì)拱肋各斷面各測(cè)線敲擊，根據(jù)敲擊聲對(duì)鋼管內(nèi)的混凝土密實(shí)程度
進(jìn)行初步處判，并記錄判處結(jié)果，對(duì)處判有缺陷的地方作為重點(diǎn)檢測(cè)對(duì)象； 步驟3用工具尺測(cè)出各斷面測(cè)線的直徑，并記錄； 步驟4在鋼管表面涂抹耦合劑，對(duì)每個(gè)測(cè)線用超聲波檢測(cè)儀進(jìn)行對(duì)測(cè)，并記錄儀 器中顯示的聲時(shí)、聲速、振幅、頻率和波形參數(shù)； 步驟5對(duì)上步驟記錄的多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，得出管內(nèi)的混凝土均勻狀況；
步驟6如果鋼管內(nèi)混凝土均勻性好，則進(jìn)行管內(nèi)缺陷的定量計(jì)算，通過超聲波檢 測(cè)儀測(cè)出的聲時(shí)值，計(jì)算出各斷面的管內(nèi)缺陷值；如果鋼管內(nèi)混凝土均勻性不好，則得出結(jié) 論，完成檢測(cè)。
所述步驟5中，混凝土均勻狀況的判斷方法如下 在所述步驟3記錄的數(shù)據(jù)中，選擇上述步驟2中通過敲擊初步判斷為鋼管內(nèi)密實(shí) 部位的聲時(shí)t進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，去除奇異點(diǎn)，得出均值t，認(rèn)定為超聲波通過無缺陷鋼管混凝 土的時(shí)間值； 分別將步驟3中記錄的t最大值、t最小值與均值t進(jìn)行比較，得出A^與At2， 根據(jù)缺陷的計(jì)算公式h " AtVa，計(jì)算由于混凝土的均勻性而引起的鋼管脫空缺陷誤差的 最大值^與最小值h2，得出Ah = h「h2 ;式中，h為鋼管脫空缺陷值，Va為超聲波在空氣中 的聲速，At為超聲波波速通過無缺陷和有缺陷鋼管混凝土的時(shí)間差；
3
工程上規(guī)定最大值缺陷允許值僅有3mm，如果由于混凝土均質(zhì)問題而引起的缺陷
波動(dòng)誤差A(yù)h > 3mm，則判定混凝土均勻性很差；反之，判定混凝土均勻性較好。 所述步驟6中的鋼管脫空缺陷值計(jì)算方式與步驟5中的計(jì)算方法相同。 本發(fā)明的有益效果在于，相對(duì)于現(xiàn)有超聲法用于鋼管脫空檢測(cè)的常規(guī)做法，本發(fā)
明通過超聲儀采集相關(guān)參數(shù)，檢測(cè)后進(jìn)行簡(jiǎn)單分析，以混凝土均勻性作為超聲法定量檢測(cè)
的先決條件，通過超聲對(duì)測(cè)得出的聲時(shí)、聲速參數(shù)，計(jì)算分析，得出鋼管內(nèi)混凝土的均勻性
好壞，從而直接判斷該橋利用超聲法定量檢測(cè)鋼管脫空是否可行，避免由于鋼管內(nèi)混凝土
均勻性過差，超聲法已不能起到定量檢測(cè)鋼管內(nèi)脫空而仍在繼續(xù)的大量的無用工作，從而
為檢測(cè)節(jié)約人力、物力。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的流程圖
圖2是本發(fā)明實(shí)施例1的測(cè)線分布圖
具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例做進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1 如圖1所示，鋼管脫空超聲檢測(cè)方法，包括以下步驟 步驟1確定每根鋼管的檢測(cè)斷面，在鋼管表面設(shè)置若干測(cè)線，每根測(cè)線分布在鋼 管斷面直徑的兩端，各測(cè)線在鋼管表面均勻分布，如圖2所示。 步驟2用小錘對(duì)拱肋各斷面各測(cè)線敲擊，根據(jù)敲擊聲對(duì)鋼管內(nèi)的混凝土密實(shí)程度
進(jìn)行初步處判，并記錄判處結(jié)果，對(duì)處判有缺陷的地方作為重點(diǎn)檢測(cè)對(duì)象； 步驟3用工具尺測(cè)出各斷面測(cè)線的直徑，并記錄； 步驟4在鋼管表面涂抹耦合劑，對(duì)每個(gè)測(cè)線用超聲波檢測(cè)儀進(jìn)行對(duì)測(cè)，并記錄儀 器中顯示的聲時(shí)、聲速、振幅、頻率和波形參數(shù)； 步驟5對(duì)上步驟記錄的多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，得出管內(nèi)的混凝土均勻狀況。具 體判斷方法如下在所述步驟3記錄的數(shù)據(jù)中，選擇上述步驟2中通過敲擊初步判斷為鋼管 內(nèi)密實(shí)部位的聲時(shí)t進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，去除奇異點(diǎn)，得出均值t，作為超聲波波速通過無缺陷 鋼管混凝土的時(shí)間值； 分別將步驟3中記錄的t最大值、t最小值與均值t進(jìn)行比較，得出A^與At2， 根據(jù)缺陷的計(jì)算公式h" AtVa，計(jì)算鋼管最大脫空缺陷值^與最小lv得出Ah二h「h^ 式中，h為鋼管脫空缺陷值，Va為超聲波在空氣中的聲速，A t為超聲波波速通過無缺陷和 有缺陷鋼管混凝土的時(shí)間差； 工程上規(guī)定最大值缺陷允許值僅有3mm，如果由于混凝土均質(zhì)問題而引起的缺陷
波動(dòng)誤差A(yù)h > 3mm，則判定混凝土均勻性很差；反之，判定混凝土均勻性較好。 步驟6如果鋼管內(nèi)混凝土均勻性好，則進(jìn)行管內(nèi)缺陷的定量計(jì)算，通過超聲波檢
測(cè)儀測(cè)出的聲時(shí)值，計(jì)算出各斷面的管內(nèi)缺陷值；如果鋼管內(nèi)混凝土均勻性不好，則得出結(jié)
論，完成檢測(cè)。 缺陷的計(jì)算公式h" AtVa，式中，h為鋼管脫空缺陷值，Va為超聲波在空氣中的 聲速，At為超聲波波速通過無缺陷和有缺陷鋼管混凝土的時(shí)間差。
權(quán)利要求
鋼管脫空超聲檢測(cè)方法，其特征是，該方法包括以下步驟步驟1確定每根鋼管的檢測(cè)斷面，在鋼管表面設(shè)置若干測(cè)線，每根測(cè)線分布在鋼管斷面直徑的兩端，各測(cè)線在鋼管表面均勻分布；步驟2用小錘對(duì)拱肋各斷面各測(cè)線敲擊，根據(jù)敲擊聲對(duì)鋼管內(nèi)的混凝土密實(shí)程度進(jìn)行初步處判，并記錄判處結(jié)果，對(duì)處判有缺陷的地方作為重點(diǎn)檢測(cè)對(duì)象；步驟3用工具尺測(cè)出各斷面測(cè)線的直徑，并記錄；步驟4在鋼管表面涂抹耦合劑，對(duì)每個(gè)測(cè)線用超聲波檢測(cè)儀進(jìn)行對(duì)測(cè)，并記錄儀器中顯示的聲時(shí)、聲速、振幅、頻率和波形參數(shù)；步驟5對(duì)上步驟記錄的多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，得出管內(nèi)的混凝土均勻狀況；步驟6如果鋼管內(nèi)混凝土均勻性好，則進(jìn)行管內(nèi)缺陷的定量計(jì)算，通過超聲波檢測(cè)儀測(cè)出的聲時(shí)值，計(jì)算出各斷面的管內(nèi)缺陷值；如果鋼管內(nèi)混凝土均勻性不好，則得出結(jié)論，完成檢測(cè)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲檢測(cè)方法，其特征是，所述步驟5中，混凝土均勻狀況的 判斷方法如下在所述步驟3記錄的數(shù)據(jù)中，選擇上述步驟2中通過敲擊初步判斷為鋼管內(nèi)密實(shí)部位 的聲時(shí)t進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，去除奇異點(diǎn)，得出均值T，認(rèn)定為超聲波通過無缺陷鋼管混凝土的 時(shí)間值；分別將步驟3中記錄的t最大值、t最小值與均值T進(jìn)行比較，得出A、與Aty根據(jù) 缺陷的計(jì)算公式h " AtVa，計(jì)算由于混凝土的均勻性而引起的鋼管脫空缺陷誤差的最大 值^與最小值h2，得出Ah = h「h2 ;式中，h為鋼管脫空缺陷值，Va為超聲波在空氣中的聲 速，At為超聲波波速通過無缺陷和有缺陷鋼管混凝土的時(shí)間差；如果由于混凝土均質(zhì)問題而引起的缺陷波動(dòng)誤差A(yù)h > 3mm，則判定混凝土均勻性很 差；反之，判定混凝土均勻性較好。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲檢測(cè)方法，其特征是，所述步驟6中的鋼管脫空缺陷值計(jì) 算方式與步驟5中的計(jì)算方法是根據(jù)缺陷的計(jì)算公式h " A tVa，計(jì)算鋼管脫空缺陷值； 式中，h為鋼管脫空缺陷值，Va為超聲波在空氣中的聲速，A t為超聲波通過無缺陷和有缺 陷鋼管混凝土的時(shí)間差。
全文摘要
本發(fā)明涉及鋼管脫空超聲檢測(cè)方法，該方法包括以下步驟確定每根鋼管的檢測(cè)斷面，在鋼管表面設(shè)置若干測(cè)線，各測(cè)線在鋼管表面均勻分布；用小錘對(duì)拱肋各斷面各測(cè)線敲擊，根據(jù)敲擊聲對(duì)鋼管內(nèi)的混凝土密實(shí)程度進(jìn)行初步處判，并記錄判處結(jié)果；用工具尺測(cè)出各斷面測(cè)線的直徑，并記錄；在鋼管表面涂抹耦合劑，對(duì)每個(gè)測(cè)線用超聲波檢測(cè)儀進(jìn)行對(duì)測(cè)，并記錄儀器中顯示的聲時(shí)、聲速、振幅、頻率和波形參數(shù)；對(duì)上步驟記錄的多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，得出管內(nèi)的混凝土均勻狀況；如果鋼管內(nèi)混凝土均勻性好，則進(jìn)行管內(nèi)缺陷的定量計(jì)算，通過超聲波檢測(cè)儀測(cè)出的聲時(shí)值，計(jì)算出各斷面的管內(nèi)缺陷值；如果鋼管內(nèi)混凝土均勻性不好，則得出檢測(cè)結(jié)論。
文檔編號(hào)G01N29/07GK101710101SQ20091018351
公開日2010年5月19日 申請(qǐng)日期2009年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月23日
發(fā)明者傅斌, 康俊, 張宇峰, 朱曉文 申請(qǐng)人:江蘇省交通科學(xué)研究院股份有限公司