超聲波檢測技術在混凝土上的應用研究.pdf

1、隨著近年來道路橋梁坍塌事故的頻繁發(fā)生，道路的安全檢測就尤為重要了，現(xiàn)在的道路檢測中，有破壞性檢測技術和無損檢測技術兩種。無損檢測技術以其獨特的優(yōu)勢應用越來越廣泛。其中超聲波無損檢測技術是最常用的一種，其利用超聲波在被測對象和其缺陷的傳播過程中的性能差異，對超聲波產生的反射、透射波形以及發(fā)射、接收時間等分析處理，來檢測出混凝土內部的缺陷、空洞、裂痕等。
　　本文設計的超聲波檢測系統(tǒng)，可廣泛應用于混凝土、復合斷層、石料等內部的結構、缺

2、陷等無損檢測領域。包括超聲收發(fā)陣列、50KHz超聲波信號產生、信號處理等。該系統(tǒng)利用單向脈沖反射技術描繪被測對象的內部結構，從而探測被測對象的混入雜物、空洞、裂縫、層間分離以及材料中的其他缺陷，并可用于施工質量的評估。本文采用的主要技術路線如下：
　　（1）學習超聲波檢測的脈沖反射法與脈沖透射法原理，設計出反射法超聲波檢測系統(tǒng)。設計出超聲波單探頭結構以及超聲收發(fā)陣列，并計算出每個陣元之間的距離。
　?。?）采用STM32F4

3、07產生超聲波發(fā)射驅動波形，50KHz的超聲波周期為20μs，控制器遠遠滿足其工作頻率。功率放大部分，使用IR2117脈沖放大芯片和IRFP460功率場效應管，彌補了一般運算放大器的電流驅動能力弱的不足。
　　（3）每個陣元前端是耐磨陶瓷觸點與被測物體接觸。陣元后端都有一個獨立的彈簧懸掛結構，若采用相控陣陣列可以使得整個陣列平面能夠與粗糙不平的被測物體緊密接觸，這樣的結構設計提供了在粗糙的平面長時間使用的技術。
　　（4）超