现在的问题是z值如何确定?我们知道超声平测法中求真实测距是采用“时~距法”,取直线回归方程的截距为平测法的修正值a。因为平测法的修正值a是基于2个换能器之间的修正值,在超声角测法中,构件边缘至换能器近边缘距的修正值z仅是对1个换能器的修正值,所以拟考虑套用超声平测法中求真实测距的方法,尝试在试件上先采用“时~距法”平测,取直线回归方程截距a的二分之一作为超声角测法中一条直角边上的修正值z。
按照“同声时等效测距法”,采用常规换能器直径Ф38mm(频率f=50kHz、零读数t0=12.4 us)在匀质梯形试件不同阶梯测距的检测数据见表1。表1角测中的A、B、C栏分别表示构件边缘至换能器的中心距A0、近边缘距A2、按“同声时等效测距法”修正距A1及其按这2条直角边距计算的斜边距。(超声平测法的直线回归方程L=-12.2+4.379t;z简化取6mm)
三、 检测数据分析
表1所示了8个尺寸不同的踏步面对测的数据以及角测的数据。超声角测采用丁角方法,在试件的2个直角面各置1个换能器。同步移动2个换能器时分别利用(8个尺寸不同的踏步面)对测声时数据,按照“同声时等效测距法”,一边移动一边观察超声仪屏至超声对测时的相同声时时停止,测量构件边缘至换能器的近边缘距A2(虽然同步移动,可能不一定对称,宜测量2个A2距)。根据2个A2距,进行z值修正后计算的角测法斜边测距如C栏所列。
8个尺寸不同的踏步面对测的距离分别是100 mm、150 mm、200 mm、250 mm、300 mm、350 mm、400 mm、500 mm,检测数据表明:
1)频率50kHz、φ=38mm的常规直径换能器无论是采用中心距还是内边距,声时等效距的误差很大,毫无疑问,A栏中心距是正偏差、B栏内边缘距是负偏差;
2)在短测距的时候,在100 mm、150 mm、200 mm、250 mm“角测~对测同声时等效距”的误差比较大,即角测法布置的超声测点A2应该大于250mm;
3)根据试验数据分析,引起“角测~对测同声时等效距”的试验误差,有一些是由对测法时产生的:表1中换能器对测时,相对比较250 mm、300 mm、350 mm、400 mm、500 mm测距,300mm、400mm的声速4.464 km/S、4.484 km/S比250 mm、350 mm、500 mm测距的平均声速4.412 km/S偏大,即67.2 us、89.2 us的检测数值偏小,导致角测时采用的同声时偏小,即使角测~对测同声时等效距偏小。
4)当采用平测法回归系数0.5倍截距修正后,在250 mm、300 mm、350 mm、400 mm、500 mm的误差较小,表明“角测~对测同声时等效距”方法有效。
参考文献:
[1] 童寿兴.混凝土假性碳化引起回弹法强度的误判. 无损检测,2006,8
[2] 谷川恭雄,童寿興,中村正行.超音波法によるコンクリートのひび割れ深さ推定方法に関する研究.日本コンクリート工学協会:コンクリートの非破壊試験法に関するシンポシウム論文集.1991,4