[發明專利]一種基于超聲CT的混凝土結構質量評價方法

有效

• 申請號: 201610128415.6
• 申請日: 2016-03-07
• 公開（公告）號: CN105784852B
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 沈重;鄭剛兵;朱兆剛;黃友鵬;周超;高允
• 申請（專利權）人: 杭州華新檢測技術股份有限公司
• 主分類號: G01N29/44
• 分類號: G01N29/44
• 代理公司: 北京青松知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11384
• 代理人: 鄭青松

1.一種超聲法檢測混凝土構筑物節點內部不密實性缺陷的判定方法，步驟如下：

步驟一，根據測試構件類型，確定測區布置方法及測點數，每個測位為一個測試文件，在測試文件中記錄測點的超聲測距d_i、超聲聲時l_i、首波波幅測量值A_ci、測點i的接收子波x波形樣本f_x和測試系統的標準子波S波形樣本f_s：

步驟二，通過計算測點i的聲速值v_i，對波形樣本波幅測量值A′_ci進行修正，計算測點i的接收子波與標準子波的復頻差FD_i和計算測點i的接收子波與標準子波的互相關系數R_i得到聲參量的判定值V_i、A_i、FD_i和R_i；

其中，測點i的聲速值V_i＝d_i/t_i，d_i為測點的超聲測距，t_i為測點的超聲聲時；修正后波幅：A_i＝Δ_ci|ΔA_i，Δ_ci為波幅測量值，ΔA_i為波幅修正值，ΔA_i＝ΔA_i1|ΔA_i2式中ΔA_i1為對測距的修正ΔA_i1＝α×(d_i-d₀)，α-衰減系數，d_i-測點的超聲測距，d₀-基準測距：ΔA_i2為對測角γ的修正，具體取值參見下表：

計算測點i的接收子波與標準子波的復頻差

標準子波S的幅度譜為f_s，F_s的實部為F_sr，虛部為F_si；

接收子波x的幅度譜為F_x，F_x的實部為F_xr，虛部為F_xi；

c：頻率幅度譜譜線個數：

計算測點接收波與標準子波的互相關系數，互相關系數計算起點分別為接收波與標準子波的首波起跳點，為避免首波起跳點的判讀偏差，以接收波起跳點為中心，前后小范圍移動樣本點作為接收波計算樣本的起始點，分別計算互相關系數取其最大值作為該測點的互相關系數

上式中：f_s-標準子波S的波形樣本，

f_x-測點i的接收子波x的波形樣本，

n-計算互相關系數的樣本點數，

m-接收波起跳點為中心移動的樣本點數，m＝-10，-9，.....0，1，2，....9，10；

步驟三，將同一個測試構件的所有測點的同一類聲參量判定值合并進行歸一化處理，得到聲參量判定因子

其中：Y_i-測點i的聲參量判定因子V_Yi，A_Yi，FD_Yi和R_Yi的統稱，

y_i為測點i的聲參量判定值V_i，A_i，FD_i和R_i：

y_i(min)為所有測點同一聲參量判定值的最小值：

y_i(max)為所有測點同一聲參量判定值的最大值：

則

步驟四，復頻差判定因子取值大小與混凝土密實性的對應關系與其他三種聲參量判斷因子相反，即取值越大，對應混凝土的密實性越差，為保證聲參量判定因子取值與混凝土的密實性的對應關系的一致性，將復頻差的判定因子取為：

步驟五，計算每個測點綜合判定因子

其中，C_i-歸一化后測點i的綜合判定因子

C′_i-歸一化前測點i的綜合判定因子C′_i＝c_v×V_Yi+c_A×A_Yi+c_F×FD_Yi+c_R×R_Yi

c_r，c_A，c_F，c_R-各聲參量判定因子在綜合判定因子中的加權值；

C′_i(min)-歸一化前測點i的綜合判定因子的最小值；

C′_i(max)-歸一化前測點i的綜合判定因子的最大值；

步驟六，使用0～1統一色譜繪制測點的綜合判定因子的色譜圖；

步驟七，在測位色譜圖上標注出缺陷投影圖，紅色系測點明顯連接成片的區域為缺陷可疑區域；

步驟八，通過對所有測位的色譜圖綜合分析判斷缺陷的空間位置、尺寸和缺陷性質；其特征在于：在步驟五中增加對每個測點進行評價的步驟，其中，在步驟五中，在對每個測點綜合判定因子歸一化前，增加對測點綜合判定因子進行評價的步驟，評價指標值K＝(歸一化前綜合判定因子最大值-歸一化前綜合判定因子最小值)/2，判斷每個測點歸一化前的綜合判定因子是否處在評價指標值K的0.14-0.78倍的范圍內，如果判定處在該區間內，則繼續進行以后的評價步驟；否則該測點值無效，需要舍棄；其中步驟四中所述各聲參量判定因子在綜合判定因子中的加權值根據測試條件進行調整，對可靠性低的聲參量降低其權值。