1 聲波CT無損檢測的基本原理
根據(jù)彈性波的運動學(xué)和動力學(xué)特征，彈性波層析成像方法可以分為兩大類：一是以運動特征為基礎(chǔ)的射線層析成像；二是以動力學(xué)特征為基礎(chǔ)的波動方程層析成像。
作為反演聲波穿透的射線層析成象，其基本思想是根據(jù)聲波的射線幾何運動學(xué)原理，將聲波從發(fā)射點到接收點的旅行時間表達成探測區(qū)域介質(zhì)速度參數(shù)的線積分，然后通過沿線積分路徑進行反投影來重建介質(zhì)速度參數(shù)的分布圖像。
混凝土聲波CT無損檢測，就是根據(jù)聲波射線的幾何運動學(xué)原理，利用最先進的聲波發(fā)射、接收系統(tǒng)，在被檢測塊體的一端發(fā)射，在另一端接收，用聲波掃描被檢測體，然后利用計算機反演成像技術(shù)，呈現(xiàn)被檢測體各微小單元范圍內(nèi)的混凝土聲波速度，進而對被檢測體作出質(zhì)量評價。
2 現(xiàn)場檢測技術(shù)
用于現(xiàn)場的觀測系統(tǒng)為一發(fā)多收聲系，即在一側(cè)單點發(fā)射，另一側(cè)作扇形排列接收，然后逐點同步沿剖面線移動進行掃描觀測。
工作布置遵循以下原則，發(fā)射或接收必須分別在同一高程上，以便形成掃描剖面；各發(fā)射點和接收點必須精確測量坐標(biāo)；發(fā)射和接收點距均應(yīng)在0.4m以下，發(fā)射與接收點之間的距離應(yīng)大于8m，以提高射線密度。
根據(jù)以上原則和泄流深孔挑流鼻坎形態(tài)，我們在X=20105m直立面，高程分別為78m、75m、72m的水平線上布置聲波發(fā)射排列，在X=20095m、20092m、20092m水平直線上分別布置聲波接收排列，形成3個聲波掃描剖面進行工作（圖1）。全部聲波CT資料現(xiàn)場計算機記錄并存盤保存。
現(xiàn)場聲波CT檢測設(shè)備采用先進的超磁質(zhì)大功率聲波發(fā)射震源和DB4聲波采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)發(fā)射功率可達1000 W；發(fā)射系統(tǒng)主頻為8K，接收系統(tǒng)頻率為1K、10K，采樣率8位20MHz，采樣間距10μs，被測時間誤差小于1個采樣間距時間n×10-4μs，重復(fù)性好。
現(xiàn)場檢測嚴(yán)格按《水利水電物探規(guī)程》DL-5010-92標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
圖1 聲波穿透剖面布置圖
由于挑流鼻坎底部曲面與X=20105m直立面呈不規(guī)則對應(yīng)形態(tài)，造成聲波發(fā)射與接收角度偏差較大，使接收換能器接收方向偏離聲波發(fā)射的主能量區(qū)，造成聲波接收能量偏弱，為此應(yīng)改變接收換能器的方向使接收換能器的方向?qū)?yīng)發(fā)射換能器發(fā)射的聲波主能量區(qū)。
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