[发明专利]一种超声波检测钢砼结构缺陷方法

说明书

本发明公开了一种超声波检测钢砼结构缺陷方法，通过组合使用超声反射与透射方法分别对钢砼结构内部及界面处的缺陷进行检测，准确判断缺陷的位置和大小，采用超声波脉冲反射法，采用零相位滤波法滤除干扰杂波，结合超生阵列法，通过角度补偿增强并放大希望信号，通过快速傅里叶变换将反射声波信号转换为波形信号，根据波形图判断并获得缺陷的位置和大小；利用超声波脉冲透射法，通过从钢砼结构外侧发射超声波，对钢砼结构界面处缺陷进行检测，通过对比相应测点的声时、波幅和频率数据，判断缺陷存在的位置。本发明可以准确判断缺陷的位置和大小，具有检测方法高速、精准度高等优点。

技术领域

本发明涉及超声波探伤技术领域，具体为一种超声波检测钢砼结构缺陷方法。

背景技术

传统钢砼缺陷检测方法采用的超声检测方法，虽可满足工程需求，但是仍有以下不足：

传统超声法检测钢砼结构方法采用超声透射法，超声波投射穿过钢砼结构，声波经外侧金属钢材的反射消耗导致声波信号衰弱较大，在完全射穿钢砼结构后，探头仅能接收微弱透射信号，对接受探头要求较高，成本较高，投射精度远不及预期效果，检测效果不佳。单纯采用超声波透射法检测钢砼结构缺陷仅仅可检测钢砼结构界面处的缺陷，无法对钢砼结构内部进行探伤；传统超声检测分析装置，自动化程度及结果采集精度不高，不足以满足钢砼结构的探伤需求。

发明内容：

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种超声波检测钢砼结构缺陷方法，通过组合使用超声反射与透射方法分别对钢砼结构内部及界面处的缺陷进行检测，准确判断缺陷的位置和大小。

技术方案：一种超声波检测钢砼结构缺陷方法，所述方法包括以下步骤，

S1)获取对比试块原始波形图；

S2)获取待测钢砼结构内部缺陷波形图；

S3)比较所述原始波形图和所述待测钢砼结构内部缺陷波形图得到钢砼结构内部缺陷的位置和大小；

S4)获取待测钢砼结构界面处缺陷波形图；

S5)比较所述原始波形图和所述待测钢砼结构界面处缺陷波形图得到钢砼结构界面处缺陷的位置和大小。

优选的，步骤S1中获取对比试块原始波形图的方法包括，取对比试块，所述对比试块包括与待测钢砼结构一致的材料钢板和砼结构，通过超声波检测确认该试块无任何缺陷，并建立所述原始波形图。

优选的，步骤S2中获取待测钢砼结构内部缺陷波形图的方法包括，从待测钢砼结构外侧发射超声波，对待测钢砼结构内部缺陷进行检测；通过零相位滤波法处理和过滤掉待测钢砼结构界面处的反射波、介质不均等杂波，精准接收所述待测钢砼结构内部缺陷的希望信号，采用超声阵列法，通过角度补偿，多探头的线性叠加增强并放大希望信号，通过快速傅里叶变换获取希望信号的波形图，即所述待测钢砼结构内部缺陷波形图。

优选的，步骤S2中所述滤波方法为零相位滤波法。在接收期望声波前，采用零相位滤波法处理和过滤掉待测钢砼结构界面处的反射波、介质不均等杂波，具体方法如下：

滤波处理的差分方程为：

其中，a和b分别是滤波系数，根据材料特性和声波频率来调整，通过差分法削弱杂波直流偏量，来提高期望反射波的信号强度。以M＝N＝2,n＝0为例计算：

y₍₀₎＝b₀x(0)+b₁x(-1)+b₂x(-21-a₁y(-1)-a₂y(-2)

通过边界延拓可以有效地去除边界效应，从而过滤并削弱杂波的干扰，以更精确的获取期望波。