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1、 超声波法在水利工程质量检测中应用研究 唐嘉洪【摘 要】近年来，伴随社会科学技术的不断发展，我国的水利工程质量检测技术也在得到了进一步的发展，在现阶段的水利工程质量检测中，先进技术的应用也屡见不鲜。其中超声波法对水利工程质量检测来说准确性与便利性都相对较高，对此，本文主要结合超声波法的相关概念和原理，将其在水利工程质量检测中的应用进行分析，以促进水利工程项目检测效率的进一步提升。【关键词】超声波法;水利工程;质量检测;应用引言超声波法检测主要是借助超声波的瞬间应变波动原理对混凝土结构进行检测，超声在介质中会以波动形式进行机械振动，从而传播人类视听范围外的机械波。因而在水利工程质量检测中，应用超
2、声波法能够借助其良好的传播能力表现出较为准确的指向性与集中性。同时，该技术还具有较低的成本与较强的适用性，因而可以将其广泛的应用于很多工程材料的无损检测中，检测结果相对来说也比较精准。1.超声波检测原理与影响检测因素分析1.1 检测原理在水利工程质量检测中应用的超声波法在检测中主要需借助超声波在构件中的反射以及透射信号变化，对构件的内部结构进行探查。而在超声波的传播过程中由于会受到一些介质的影响，就可以将介质的超声波声学参数作为参考依据，在一定的频率下运用超声波探测仪器重复进行间断式超声脉冲波发射。由于超声脉冲波本身是不同余弦整合后形成的复频波，所以在收集与整合声波的过程中就可以利用超声脉冲波
3、的结构性能进行分析，得到检测结果。通常来说超声波检测中还包含共振法、脉冲透射法以及脉冲反射法等。1.2 影响检测的因素分析在超声波检测中首先要考虑的影响因素就是耦合剂的影响，在实际的工程检测中，被检测物体的表面往往都是不同的，因而在利用超声波检测的过程中，通常就会因为探头无法与接触面进行良好贴合而产生空隙，影响测量的准确性。对此，为了进一步确保证超声波可以顺利的贯入待检测物体内部，并抵消空隙造成的影响，就需要应用液体耦合剂（应用较多的有合成机油、化学浆糊、水玻璃等）将空隙作用消除。而在检测过程中，待检测物体耦合层的厚度（耦合剂的涂覆厚度）也会直接对检测结果产生影响，其厚度越小，影响程度越低。而
4、当耦合层过厚或待检测表面本身不光滑的时候，影响就会加大。因而在厚度过大或表面不光滑时，往往需要先进行抛光处理，然后涂刷耦合剂，再进行检测。其次，设备因素的影响。在水利工程检测中应用超声波法的时候，设备也会对水利工程质量检测的准确度产生一定的影响。一般来说，设备产生的影响主要体现在以下两方面：其一，超声波声速的影响。在进行超声检测时，被检测结构与系统探头一般会呈现相对运动的状态，而在检测混凝土的时候，检查过程中既要保持超声波的摄入方向与混凝土始终垂直，也要确保所检测的混凝土区域有足够的声音覆盖，从而在声束入射后实现对混凝土内部缺陷的科学判断。其二，在选择探头频率的时候，要确保能够借助超声波的应用
5、及时发现检测中存在的最小缺陷，并在确保超声波能够进行穿透力检测的同时选择发射功率大、频率高的探头，以确保满足超声波检测的需要。2.超声波法在水利工程质量检测中的应用2.1 在检测混凝土裂缝中的应用在现阶段的水利工程中平行反射法与透射法为是比较常用的裂缝检测方法，在实际应用中，可以结合混凝土的结构形式以及实际的裂缝位置确定具体应用哪种方法。从适用性方面来说，一般会在厚度较小，而且结构尺寸都比较规则的混凝土检测中应用透射法。应用时需要在裂缝两侧将接收探头与发射探头进行缓慢移动，如果二者不相交，超声波的变化情况也就不是很明显;如果二者相交，就必然会在裂缝处存在超声波的衍射，进而将接收探头的接受强度与
6、实践进行改变，从而依据其变化的强度和实践对裂缝的深度与位置进行确定。而平行反射法则主要应用于结构尺寸比较复杂，同时裂缝面积也相对较大的构件中，应用这一方法进行检测时，需要对裂缝周围的声波速度进行确定，声波速度通常对混凝土龄期、组成原材料以及配比的影响比较明显，因而一般需要先对周边声波速度检测均值进行确定，而后才能在裂缝两侧平行移动探头。2.2 在检测金属结构中的应用在水利工程质量检测中，因为超声波设备比较轻便，易于携带，且安全性较高，对人体几乎无伤害，所以常将其应用于水利工程现场的金属结构检测中。在实际的工程中，金属结构工程的设备差异一般都比较大，同时焊缝种类繁多，焊缝连接结构与实际的尺寸大小
7、也存在一定的差异性，焊接中也比较容易受到环境等外界因素的影响，所以若是不能科学的进行检测处理往往就会对焊缝连接的有效性产生一定的影响，进而对水利工程的整体质量产生不同程度的影响。而应用超声波检测法进行检测则可以在检测钢焊缝的过程中，结合焊缝尺寸以及材料的部位、厚度、声阻的不同，采用不同角度的换能器、幅值、声速等手段进行分析，从而使整体的焊缝检测质量得以提升。比如在水利工程项目中，通常会在一些灌区管道中采用钢质材料，而钢制材料在长时间的使用中，就难免会受到自然环境的侵蚀，导致管壁的有效厚度因锈蚀而逐渐减少，对运行安全产生严重影响，此时，超声法检测法的优势就得到了体现，运用超声波可以在不损害钢管的
8、情况下进行检测，为水利工程的安全运行提供保障。2.3 在检测钢管壁厚度中的应用对钢管壁厚度进行检测主要是为了确保在水利工程建设施工中应用的钢管能够符合水利工程的实际需要，为水利工程的稳定与安全提供保障，从而降低后续工程中出现问题的可能性。目前大部分水利工程施工采用的引水管都是钢材质的，在应用初期一般都能够表现出比较好的性能，然而经过长时间的冲磨后，钢管壁厚度就会慢慢减小，从而降低结构的支撑力，引发工程事故。因而在工程的施工以及后续投入使用的过程中，既要在完工后第一时间对管壁进行检测，后期还要定期进行检测与维护，从而有效确保引水管道的质量安全。在水利工程中采用的引水钢管一般管径都比较长，所以在施
9、工中就需要将部分管段埋置在地下，而在进行其他方面的施工作业时，还会存在钢管被混凝土包裹的情况，因而就很难对其横截面进行直接测量，加大检测难度。面对这一情况，运用超声脉冲法则可以很好的发挥超声波检测的作用，检测人员可以结合已知金属材料的厚度，利用反射式超声波金属测厚仪进行往返实践测量，从而得到相对准确的数据。这一过程中，尽管只有一侧钢管的表面可供测量，也能够通过一面测量推测整体情况，从而极大的降低了测量人员的工作量，提升了测量的准确度。3.总结综上，在现代科技的引领下，水利工程检测技术也始终在发展和完善，在科技高速发展的新时期，伴随静力触探法、超声波法、弱电磁法等新型质量检测方法的不断推出，水利
10、工程质量检测的准确性與检测效率必然会得到进一步提升。同时，科学的将超声波等检测技术应用于水利工程质量检测中，也能够有效促进水利工程施工质量的提升，将工程使用寿命进一步延长。参考文献1宋会川. 超声波透射法在基桩检测中的应用与研究J. 科技经济市场， 2019（9）：3-4.2龙建旭. 探讨桩基检测中桥梁混凝土超声波检测技术的应用J. 中国建材科技， 2019（3）：16-17.3徐存东， 王铭岩， 王燕. 超声波平测法在混凝土早期受冻损伤检测中的应用研究J. 华北水利水电大学学报（自然科学版）， 2019（4）：1-9.4何雨倩. 水利工程中混凝土检测试验及其质量控制措施J. 珠江水运， 2018（12）：48-49.5李小聪. 关于水利工程施工中防渗技术的应用分析J. 建材与装饰， 2018（5）：294-294. -全文完-
