導(dǎo)語：超聲波在水利工程質(zhì)量檢測(cè)的應(yīng)用一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

［摘要］超聲波作為一種先進(jìn)的技術(shù)手段，能夠更好的滿足水利工程質(zhì)量檢測(cè)的需求。在對(duì)超聲波檢測(cè)技術(shù)簡述的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)探討超聲波在水利工程質(zhì)量檢測(cè)中的應(yīng)用，通過對(duì)超聲波在鋼焊縫缺陷檢測(cè)、鋼管壁厚度檢測(cè)以及混凝土質(zhì)量檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行研究分析，從多個(gè)角度試驗(yàn)超聲波能夠在水利工程質(zhì)量檢測(cè)這一領(lǐng)域得到更好的應(yīng)用，有效保證水利工程建設(shè)質(zhì)量。

［關(guān)鍵詞］超聲波;水利工程;質(zhì)量檢測(cè);應(yīng)用

超聲波作為一種較為先進(jìn)的檢測(cè)手段，有著其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，在目前水利工程質(zhì)量檢測(cè)中得到了廣泛的應(yīng)用。超聲波在水利工程質(zhì)量檢測(cè)中的應(yīng)用已經(jīng)有了一定的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)，并且現(xiàn)階段發(fā)展速度十分迅速［1］。相對(duì)于這總發(fā)展速度來講，現(xiàn)階段超聲波在水利工程質(zhì)量檢測(cè)中的應(yīng)用質(zhì)量無法滿足實(shí)際應(yīng)用需求，這也對(duì)其質(zhì)量提高有了更高的要求。在現(xiàn)階段來說超聲波在水利工程質(zhì)量檢測(cè)中的應(yīng)用需要通過探索與研究才能得出進(jìn)一步的結(jié)論。水利工程專業(yè)人員需要加深對(duì)超聲波技術(shù)的理解，并且不斷將其應(yīng)用于水利工程質(zhì)量檢測(cè)中，這能夠有效保證水利工程的建設(shè)質(zhì)量提高。

1超聲波檢測(cè)技術(shù)簡述

超聲波檢測(cè)技術(shù)主要是利用超聲波與被檢測(cè)物體內(nèi)部接觸時(shí)，材料密度所發(fā)生的變化反射或透射接收聲部訊號(hào)野生變化，從而對(duì)物體內(nèi)部缺陷情況進(jìn)行檢測(cè)［2］。超聲波檢測(cè)根據(jù)發(fā)射與接收方式的不同，或者時(shí)間的不同可以分為脈沖反射法、脈沖透射法、共振法、衍射時(shí)差法幾種。

2超聲波在鋼焊縫缺陷檢測(cè)中的應(yīng)用

超聲波與X射線作為水利工程質(zhì)量檢測(cè)過程中最重要到的兩種方式，也是鋼焊縫質(zhì)量檢測(cè)最常用的方法。水利工程施工過程中會(huì)留下大量的鋼焊縫，同時(shí)由于鋼焊縫結(jié)構(gòu)物尺寸交到，在水利工程施工過程中受到外界影響較大，使得鋼焊縫質(zhì)量無法得到提升，這也對(duì)鋼焊縫質(zhì)量檢測(cè)提出了更高的要求。鋼焊縫的質(zhì)量檢測(cè)過程需要利用超聲波檢測(cè)才能確保其經(jīng)濟(jì)性能的優(yōu)良。利用超聲波對(duì)鋼焊縫質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)過程中，由于金屬晶粒存在聲阻抗較大、尺寸較小等特征，給檢測(cè)過程帶來一定困難，因此需要考慮到金屬晶粒的特征，對(duì)其缺陷進(jìn)行檢測(cè)［3］。而超聲波檢測(cè)能夠檢測(cè)出其中存在的細(xì)小缺陷，同時(shí)根據(jù)其傾斜角度將超聲波射到需要被檢測(cè)的鋼焊縫中。水利工程在建設(shè)過程中，壓力引水管道主要材料為鋼，且鋼管直徑較大。超聲波在鋼焊縫質(zhì)量檢測(cè)中進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，超聲探頭發(fā)出主頻率為2．5MHz的超聲波，以一定角度對(duì)其進(jìn)行斜角入射，透過待檢測(cè)鋼焊縫，將鋼焊縫中存在的缺陷通過超聲波的形式反射回超聲探頭［4］。超聲波探頭通過能量轉(zhuǎn)換將其反射回波轉(zhuǎn)換成為電信號(hào)后輸入探傷儀，經(jīng)過處理后將其基線顯示在顯示屏上，根據(jù)其缺陷反射波能夠精準(zhǔn)確定鋼焊縫中缺陷存在的具體位置，通過反射波幅及變化情況對(duì)缺陷性質(zhì)與面積進(jìn)行反應(yīng)，如圖1所示。圖1超聲波在鋼焊縫質(zhì)量檢測(cè)中的應(yīng)用示意圖若在鋼焊縫中無缺陷的存在，超聲波通過鋼焊縫則無反射波存在，在顯示屏上僅僅會(huì)顯示起始聲波。

3超聲波在鋼管壁厚度檢測(cè)中的應(yīng)用

在水利工程中，眾多泥沙河流、水電站以及灌區(qū)等引水管都采用鋼制材料，經(jīng)過長時(shí)間的沖刷，管壁厚度會(huì)逐漸減小。為保證引水管道的安全性，主要針對(duì)水管厚度定期進(jìn)行安全性檢查。由于水利工程中的引水鋼管直徑較大、管線較長，一部分管段會(huì)埋在地下，由于其管體被混凝土包裹，不僅無法對(duì)鋼管橫截面進(jìn)行測(cè)量，也無法對(duì)鋼管厚度進(jìn)行測(cè)量。因此，反射聲波金屬測(cè)厚儀對(duì)其發(fā)生超聲波，雖然水管有一部分被混凝土包裹且管中有水體，但通過對(duì)已知金屬材料往返時(shí)間進(jìn)行測(cè)量，能夠?qū)λ摴鼙诤襁M(jìn)行檢測(cè)。

4超聲波在混凝土質(zhì)量檢測(cè)中的應(yīng)用

混凝土作為水利工程中最重要的結(jié)構(gòu)材料之一，主要用于工地材料的養(yǎng)護(hù)、拌和、澆筑、配料等，每一個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)于對(duì)整個(gè)工程質(zhì)量都有著重大的影響。而混凝土標(biāo)準(zhǔn)試件抗壓強(qiáng)度對(duì)混凝土來說，作為一種間接測(cè)定值，對(duì)于混凝土在特定條件下的性能能夠進(jìn)行反應(yīng)［5］。在水利施工過程中，若其中某個(gè)環(huán)節(jié)存在問題，則會(huì)造成非常嚴(yán)重的安全隱患，因此對(duì)混凝土的質(zhì)量檢測(cè)十分重要。相較于傳統(tǒng)的檢測(cè)方法，超聲波在混凝體質(zhì)量檢測(cè)中主要針對(duì)混凝土強(qiáng)度、混凝土缺陷以及混凝土裂縫等。超聲波在混凝土強(qiáng)度檢測(cè)的應(yīng)用中，由于混凝土主要材料為人造石材與多種配料相結(jié)合，因此配料與施工不同條件下對(duì)混凝土強(qiáng)度也會(huì)產(chǎn)生不同程度的負(fù)面影響。利用超聲波對(duì)混凝土強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，通常情況下回采用超聲脈沖法［6］。其主要原理為利用超聲脈沖在通過混凝土的一定速度內(nèi)，由于混凝土自身的一定彈性，超聲脈沖根據(jù)兩者中的一定關(guān)系對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)過程可以利用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行輔助，保證測(cè)試結(jié)果更加精確;超聲波在混凝土缺陷檢測(cè)的應(yīng)用過程中，想要對(duì)齡期、配合比、測(cè)試距離以原材料都固定的混凝土來說，混凝土中如果存在一定空隙或裂縫，那么超聲波只能繞過空隙或裂縫傳播到接收換能器［7］。由于空氣聲阻抗率與混凝土聲阻抗率相比較低，因此超聲波在遇到空隙或裂縫時(shí)，會(huì)出現(xiàn)反射或散射現(xiàn)象，聲能量逐漸出現(xiàn)衰弱的現(xiàn)象，并且其中頻率較高的聲能量衰弱的更快，接收信號(hào)的聲速、頻率以及波幅明顯降低［8－10］。因此，根據(jù)混凝土中超聲波生存參數(shù)測(cè)試值對(duì)于混凝土中的缺陷范圍和位置進(jìn)行確定。其原理如圖2和圖3所示。在超聲波在混凝土表面損傷層檢測(cè)中，若對(duì)需要檢測(cè)混凝土表面因物理、化學(xué)等因素造成的損傷層厚度，可以通過超聲波發(fā)射換能器對(duì)其表面損傷進(jìn)行檢測(cè)，如原理如圖4所示。

5結(jié)語

超聲波在水利工程質(zhì)量檢測(cè)中主要可以針對(duì)鋼焊縫、鋼管壁厚度以及混凝土質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，且有著較好的發(fā)展前景。超聲波在鋼焊縫質(zhì)量檢測(cè)的應(yīng)用中，能將超聲波斜角穿透到鋼焊縫中，從而對(duì)鋼焊縫中存在的缺陷進(jìn)行檢測(cè)。同時(shí)由于聲速在金屬材料上的往返時(shí)間固定，根據(jù)這一特定能夠?qū)λ鼙诤穸冗M(jìn)行檢測(cè)?；蛘呃贸暡ㄔ诨炷林械拇┩杆俣葘?duì)混凝土的強(qiáng)度以及其中存在的縫隙進(jìn)行檢測(cè)。相對(duì)于傳統(tǒng)水利工程質(zhì)量檢測(cè)方法，超聲波檢在水利工程質(zhì)量檢測(cè)中的應(yīng)用有著更多的優(yōu)勢(shì)。超聲波的應(yīng)用在檢測(cè)方法與技術(shù)要求上也較高，目前來說國內(nèi)超聲波檢測(cè)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用存在一定限制，因此需要從多個(gè)角度對(duì)這一領(lǐng)域進(jìn)行試驗(yàn)，讓超聲波在水利工程質(zhì)量檢測(cè)中得到更好的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

［1］曹克元，邵華澤．基于原位觀測(cè)試驗(yàn)的甘肅省中小河流治理工程地質(zhì)分析［J］．水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)．2015(11):67－68+71．

［2］李昕．水利工程質(zhì)量監(jiān)督管理模式的國外經(jīng)驗(yàn)總結(jié)與借鑒［J］．水利技術(shù)監(jiān)督．2017．25(3):5－7．

［3］于媛媛．論水利工程在建設(shè)過程中的質(zhì)量監(jiān)督管理［J］．水利技術(shù)監(jiān)督．2016．24(6):8－9．

［4］楊慶林．水利工程實(shí)施階段監(jiān)管平臺(tái)的設(shè)計(jì)優(yōu)化與實(shí)現(xiàn)［J］．水利技術(shù)監(jiān)督．2018(2)．

［5］吉祖湛．強(qiáng)化水利工程施工安全管理措施［J］．水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)．2016(2):69－72．

［6］吉祖湛．強(qiáng)化水利工程施工安全管理措施［J］．水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)．2016(2):69－72．

［7］張鄧剛．論小灣水電站施工中混凝土裂縫預(yù)防與控制［J］．水利技術(shù)監(jiān)督．2018(03)．200－202．

［8］李昕．水利工程質(zhì)量監(jiān)督管理模式的國外經(jīng)驗(yàn)總結(jié)與借鑒［J］．水利技術(shù)監(jiān)督．2017．25(3):5－7．

［9］于媛媛．論水利工程在建設(shè)過程中的質(zhì)量監(jiān)督管理［J］．水利技術(shù)監(jiān)督．2016．24(6):8－9．

［10］楊慶林．水利工程實(shí)施階段監(jiān)管平臺(tái)的設(shè)計(jì)優(yōu)化與實(shí)現(xiàn)［J］．水利技術(shù)監(jiān)督．2018(2)．31－32+61．

作者:馬軍青 單位:山西省忻州市水利機(jī)械工程處