童寿兴,伍根伙

(同济大学先进土木工程材料教育部重点实验室,上海 200043)

自CTS-25型非金属超声波检测仪问世近30年以来,其已成为我国建筑工程界使用量最大的混凝土模拟型超声波检测仪。在工程检测前,为了事先扣除换能器的t0读数,CTS-25型仪随机配备了一根铝质金属圆柱体的标准棒。但操作者严格按照规范要求[1],即在标准棒上也采用等幅测量方法扣除换能器的t0读数时,因超声仪示波管中首波在读数标记切点处呈圆弧形而非十分陡峭的首波,此时按照标准棒上标定的声时值扣除t0读数往往会造成系统测量误差。以下笔者将针对这点展开分析。

1 换能器及其t0读数

在结构混凝土的检测中,主要采用频率较低的纵波平面换能器,目前低频换能器常用夹心式。夹心式换能器由辐射体、压电陶瓷片和配重块三部分叠合而成。配重块用钢制作,其作用是迫使大部分能量向辐射体方向射出。辐射体常用铝合金轻金属制作。

在测试时,仪器所显示的发射脉冲与接收信号之间的时间间隔,实际上是发射电路施加于压电晶片上的电信号的前沿与接收到的声波被压电晶体交换成的电信号的起点之间的时间间隔。由于换能器中的压电体与试件间并不直接接触,从发射电脉冲变成到达试件表面的声脉冲,以及从声脉冲变成输入接收放大器的电信号,中间一般隔着换能器辐射体及耦合层,它们有一定的厚度。所以仪器所反映的声时并非超声波通过试件的真正时间。……