ACSYS, ACS, A1040, MIRA, A1040 MIRA, MIRA 3D, MIRA 3D pro, 混凝土三維超聲波成像儀, 混凝土超聲波三維掃描儀, 混凝土強度推定超聲波測試儀, 混凝土超聲波三維成像儀, 混凝土三維超聲波斷層掃描儀, 陣列式超聲波成像儀, 混凝土質量檢測儀, 疊合樓板結合面缺陷檢測儀, 三維超聲波成像儀, 超聲波成像儀, 超聲波斷層掃描儀, 斷層掃描儀, 成像儀, 掃描儀, 陣列式, 超聲波, 裝配式混凝土結構檢測
本次測試主要目的是嘗試檢測高強度磚內部裂紋。測試使用的儀器是ACS廠家的最新款A 1040 MIRA 3D混凝土三維超聲波成像儀。A 1040 MIRA 3D使用超聲波作為測試信號，依據不同介質具有不同的聲阻抗，在超聲波傳播過程中會引起不同程度的反射的原理，來檢測混凝土結構中可能存在的異常介質。
一、陣列式檢測原理：
超聲波檢測（UT）是利用超聲波探頭發(fā)出的超聲波，在工件中以一定方向和速度向前傳播，當遇到材料內部兩側聲阻抗有差異的界面時，聲能會部分或全部反射回探頭（穿透法時接收探頭不能接收或接收部分超聲波信號）從而被超聲檢測設備接收和顯示，通過分析聲波信號的波幅、主頻、傳輸時間等聲學參數(shù)，評定缺陷是否存在或存在缺陷的大小位置等。
相關物理參數(shù):
聲阻抗：Z＝ρc（Z表示聲阻抗，ρ表示介質密度，c表示介質聲速）
R（能量反射率）=
T（能量透射率）=1-R
超聲波反射示意圖
技術特點：
1） 陣列式系統(tǒng)
A 1040 MIRA 3D是一個陣列式的控制器，它由32個橫波傳感器組成，當超聲波信號發(fā)出后，接受到的信號會被控制器進行處理，然后轉移到電腦用合適的軟件進行處理。
陣列式傳感器發(fā)射示意圖
2）合成孔徑聚焦超聲成像（SAFT）
傳感器以一定步長沿線性孔徑軌跡移動，在軌跡上的孔徑位置向成像區(qū)域發(fā)射脈沖信號，并接收和儲存檢測信號，然后下一孔徑位置進行相同的發(fā)射、接收和儲存，直達掃描完成；接著按照重建點對相應孔徑檢測號的回波做時延調整、信號疊加和平均等處理，實現(xiàn)逐點聚焦，最終重建整個成像區(qū)域的信號反射圖（見下圖）。
合成孔徑聚焦超聲成像（SAFT）
3）干點式傳感器（DPC）
? 傳統(tǒng)的傳感器需要使用耦合劑才能與混凝土表面緊密接觸，干耦合不使用耦合劑，通過彈簧彈力實現(xiàn)耦合。
? 彈簧加載的天線陣單元可以在粗糙度曲率8mm的表面上工作，在粗糙和不平整的表面也有穩(wěn)定的超聲接觸。
? 使用天線陣獲得高信/噪比。
干點式傳感器（DPC）
4）橫波檢測
? 信噪比提高 — 超聲橫波在混凝土中的散射比縱波弱，接收信號更強。
? 分辨能力有所增強 — 分辨力與超聲波波長有關，波長越短，分辨力越高。橫波波長≈60%縱波波長（波速C=波長λ x 頻率f）;
? 缺陷反射更強 — 橫波只能在固體中傳播，當遇到空氣層或空洞、裂縫時幾乎全反射。
橫波傳感器
5）B-/C-/D-掃描及3D成像
? 成像顯示直觀，與醫(yī)學B超類似，不同的顏色表示不同強度的反射；
? 采用面掃模式可現(xiàn)場顯示3D圖，更清楚直觀；
? 電腦端分析軟件IntroView還可對3D圖進行切片，詳細查看不同位置的圖像。
B-Scan視圖
B-/C-/D-及3D視圖
二、儀器參數(shù)設置
為了不同位置的信號具有可比性，同一次測試，儀器應采用一致的參數(shù)。本次測試的主要參數(shù)設置如下：
1. 波速（wave speed）：3600m/s（橫波波速）
2. 模擬增益（analog gain）：15dB
3. 數(shù)字增益（digital gain）：20dB
三、實測數(shù)據分析
本次測試了幾個試塊，多數(shù)未發(fā)現(xiàn)問題。
試塊1
試塊1厚度200mm，我們從兩面進行了測試底面反射清晰，中間未發(fā)現(xiàn)異常反射，說明內部質量良好。
我們也從頂部測量了一次，也能夠看到底部反射，高度約500mm。
總體來說，試塊1內部應該沒有明顯的問題。
試塊2
試塊2是個方形構件，厚度約420mm，左側測出的數(shù)據較正常，能看到底部反射，靠近右側的圖形則能在距離表面60-70mm的位置看到異常反射。
我們還對試塊2做了一次面掃測試（Map模式），并生成3D圖，這樣有利于更清晰直觀的查看構件內部情況。下圖右下即為測試結果的3D顯示效果，在軟件中或者儀器上可以自由旋轉，從不同角度查看，左上圖和其他結構看到的圖片一樣，為B掃圖，即結構的縱切面圖。
試塊3
試塊3也是個方形構件，比試件2稍小，厚度約320mm，高度約500mm，從頂面和側面都能測試到底部反射，試件內部未發(fā)現(xiàn)明顯問題。
試塊4
試塊4是之前用單探頭超聲對測自測過的，發(fā)現(xiàn)聲速變化，懷疑內部有問題。陣列式超聲測試結果未發(fā)現(xiàn)明顯異常，底部反射清晰，誤差很小，變化基本在5mm之內。
試塊5
試塊5是另一個場地的構件，橫截面邊長400mm左右，從幾個側面測試的數(shù)據，底面反射都很清晰，未發(fā)現(xiàn)異常情況。該構件也保存了雷達測試數(shù)據，400mm以內也沒有發(fā)現(xiàn)異常。試塊4也做了雷達測試，情況與試塊5基本相同，由于尺寸太小，測試距離太短，沒有保存。
