1 聲波CT無(wú)損檢測(cè)的基本原理
根據(jù)彈性波的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)特征，彈性波層析成像方法可以分為兩大類(lèi)：一是以運(yùn)動(dòng)特征為基礎(chǔ)的射線層析成像；二是以動(dòng)力學(xué)特征為基礎(chǔ)的波動(dòng)方程層析成像。
作為反演聲波穿透的射線層析成象，其基本思想是根據(jù)聲波的射線幾何運(yùn)動(dòng)學(xué)原理，將聲波從發(fā)射點(diǎn)到接收點(diǎn)的旅行時(shí)間表達(dá)成探測(cè)區(qū)域介質(zhì)速度參數(shù)的線積分，然后通過(guò)沿線積分路徑進(jìn)行反投影來(lái)重建介質(zhì)速度參數(shù)的分布圖像。
混凝土聲波CT無(wú)損檢測(cè)，就是根據(jù)聲波射線的幾何運(yùn)動(dòng)學(xué)原理，利用最先進(jìn)的聲波發(fā)射、接收系統(tǒng)，在被檢測(cè)塊體的一端發(fā)射，在另一端接收，用聲波掃描被檢測(cè)體，然后利用計(jì)算機(jī)反演成像技術(shù)，呈現(xiàn)被檢測(cè)體各微小單元范圍內(nèi)的混凝土聲波速度，進(jìn)而對(duì)被檢測(cè)體作出質(zhì)量評(píng)價(jià)。
2 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)
用于現(xiàn)場(chǎng)的觀測(cè)系統(tǒng)為一發(fā)多收聲系，即在一側(cè)單點(diǎn)發(fā)射，另一側(cè)作扇形排列接收，然后逐點(diǎn)同步沿剖面線移動(dòng)進(jìn)行掃描觀測(cè)。
工作布置遵循以下原則，發(fā)射或接收必須分別在同一高程上，以便形成掃描剖面；各發(fā)射點(diǎn)和接收點(diǎn)必須精確測(cè)量坐標(biāo)；發(fā)射和接收點(diǎn)距均應(yīng)在0.4m以下，發(fā)射與接收點(diǎn)之間的距離應(yīng)大于8m，以提高射線密度。
根據(jù)以上原則和泄流深孔挑流鼻坎形態(tài)，我們?cè)赬=20105m直立面，高程分別為78m、75m、72m的水平線上布置聲波發(fā)射排列，在X=20095m、20092m、20092m水平直線上分別布置聲波接收排列，形成3個(gè)聲波掃描剖面進(jìn)行工作（圖1）。全部聲波CT資料現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算機(jī)記錄并存盤(pán)保存。
現(xiàn)場(chǎng)聲波CT檢測(cè)設(shè)備采用先進(jìn)的超磁質(zhì)大功率聲波發(fā)射震源和DB4聲波采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)發(fā)射功率可達(dá)1000 W；發(fā)射系統(tǒng)主頻為8K，接收系統(tǒng)頻率為1K、10K，采樣率8位20MHz，采樣間距10μs，被測(cè)時(shí)間誤差小于1個(gè)采樣間距時(shí)間n×10-4μs，重復(fù)性好。
現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)嚴(yán)格按《水利水電物探規(guī)程》DL-5010-92標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
圖1 聲波穿透剖面布置圖
由于挑流鼻坎底部曲面與X=20105m直立面呈不規(guī)則對(duì)應(yīng)形態(tài)，造成聲波發(fā)射與接收角度偏差較大，使接收換能器接收方向偏離聲波發(fā)射的主能量區(qū)，造成聲波接收能量偏弱，為此應(yīng)改變接收換能器的方向使接收換能器的方向?qū)?yīng)發(fā)射換能器發(fā)射的聲波主能量區(qū)。
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