浅析超声脉冲法在水利工程质量检测中的应用

　　超声脉冲法作为一种比较先进的检测手段，凭借着脉冲法本身的优势，在当前水利工程质量检测中始终扮演着举足轻重的角色。国家水利工程对于超声脉冲法的实际应用有了一定的经验与基础，特别是在超声脉冲法运用于水利工程质量检测方面具有实际的了解。但是现阶段科学技术的发展势头迅猛，相应的对水利工程质量的提升有了更高的要求。当前超声脉冲法在水利工程质量检测中的运用过程需要通过进一步的研究与探索才能得出相应的结论，国家水利工程领域的专业人员需要加强对于超声脉冲法的理解，并且专注于超声脉冲法的研究与探索。在不断的实践过程中将超声脉冲法更好的应用于水利工程质量的检测过程中，保证可以将研究的成果纳入到水利工程领域，使其成为水利工程研究领域一个重要的课题，以保证提高水利工程的建设质量。
　　1 超声脉冲法的基本概述
　　在基本的概念定义上，波动是物质运动的形式，重要表现为两种类型，机械波与电磁波。机械波主要是指机械在具有弹性的介质中发生了波动，这个过程主要是通过水波以及声波的形式进行表现。声波就是机械波的一种，可以在传播的过程中通过能量逐层传递的方式传播出去。声波可以在介质中进行传播，这个过程能够产生巨大的能量，需要保持高频率的传播。声波具有一定的接收范围，如果超出这个范围，是无法识别的。超声波同样是机械波的一种形式，主要的特点就是可以体现出高频率与巨大的传播能量。超声波的传播方式可以体现出反射与散射的现象，这种现象的存在可以更好的反应介质的结构变化与出现的本质变化。通过相关的研究过程，人们会借助于这种超声波来进行分析，针对参数以及频率的变化从这个过程中更加深入的去了解介质中的相关信息。超声波的整个传播过程可能会伴随着多种现象的出现，从而在对混凝土的结构检测与金属结构的检测上体现出较大的帮助。为了更好的保证介质不会在连续波传播的过程中受到影响，需要结合着被检测介质的相关特征来进行分析，这个过程采用了分析仪器的超声波声学参数，保证可以在具有特定重复频率间断的发射中产生超声脉冲波。超声脉冲波更是体现出复频波的特点，这种复频波的频率主要是由不同的余弦进行了整合，保证可以在超声脉冲波收集整合的过程中使用到超声脉冲波的结构性能。
　　2 超声脉冲波在水利工程质量检测中的应用过程
　　2.1 钢焊缝质量检测的应用过程
　　超声脉冲法与X射线法属于工程建设的过程中质量检测最为重要的两种方式，同样在钢焊缝质量检测中也是常用的方法之一。水利工程施工过程中所留下的钢焊缝数量较多，同时所有的钢焊缝结构物的尺寸也较大，在施工过程中还会受到环境以及外界因素的影响，使得焊缝质量得不到保证，也给施工焊缝质量的检测提出了更高的要求。钢焊缝质量的检测过程必须使用超声脉冲法才可以保证焊缝质量显示出优良的经济性能。超声脉冲法在进行钢焊缝质量的检测时，需要考虑金属晶粒的特征。由于存在着尺寸较小、声阻抗较大的特性，给检测的过程带来了困难，但是超声脉冲法的应用可以探测出其中最为细小的缺陷，同时还可以根据倾斜的角度使超声脉冲波射到需要被检测的钢焊缝中。在水利工程施工的过程中，压力引水管道主要是钢管结构，管径较大，同时生产压力钢管也多是工业用的钢板卷。在工厂生产水电压力引水钢管的时候，为了更好的保证质量，应该采用专用的超声探测器进行合理的检查，保证可以在没有发现任何问题的情况下进行安装或者是焊接。
　　2.2 钢管壁厚度检测中的应用过程
　　在具有众多泥沙的河流中，灌区以及水电站的引水管虽然都是钢材质，但是经过长时间的冲磨，管壁的厚度还是会出现减小的趋势。为了更好的保证引水管道的安全性能，相应的管理部门应该重视定期检查的重要性，定期对引水钢管的厚度进行检查。考虑到引水钢管的管径尺度，管线长度，存在一部分管段被埋置在地下，同时还有混凝土的包裹，所以无法提供可以测量的横截面，包括钢管的厚度也无法采用适当的方法进行检测。超声脉冲法中的反射式超声波金属测厚仪能够通过超声脉冲波的应用对已知的金属材料往返时间进行测量，尽管只有钢管的一侧表面出现在外面，但是也不影响检测过程的顺利进行，并且可以迅速、准确的将引水钢管的厚度检测出来。
　　2.3 混凝土质量检测中的应用过程
　　混凝土是现代建筑工程施工过程中最为重要的结构材料之一，混凝土有着多个相互配合的环节，如配料、拌和、浇注与养护等，任何一个环节如果出现问题，将会影响混凝土的整体质量。混凝土在一定的程度上可以通过性能反映出标准试件的抗压强度，特别是在施工的环节中，如果因为细节上出现问题，就会导致标准试件可信度呈现下降的趋势。
　　(1)混凝土强度的检测与分析。混凝土主要是通过多种配料融合制成的人造石材，它的主要配料与施工的条件可以在不同程度上对混凝土的强度产生负面影响。当对混凝土的强度进行实际检测的时候，选择最为普遍的方式还是超声脉冲法。这种方式主要的应用原理就是超声脉冲法能够在一定的速度之内穿透混凝土，然后加上混凝土本身的弹性质地，超声脉冲法就可以根据两者之间的关系进行检测，在这个过程中还应该加上数学模型进行辅助，保证检测的结果更具科学性。
　　(2)混凝土存在的缺陷检测与分析。混凝土的原材料在一定条件下，如果超声脉冲波穿透的速度越快， 就会证明这种混凝土的强度较高，同时内部也会显得更加密实。如果混凝土中没有空洞与缝隙，超声脉冲波会以飞快的速度穿透，反之如果存在空洞与缝隙将会绕道而行，产生反射与散射的现象。人们完全可通过超声脉冲波的实际反应判断混凝土出现空洞与缝隙的地方，同时也可以一并判定混凝土空洞所存在的范围与大小。这个检测的过程中能够呈现出更为直观的效果，由于检测设备比较简单，所以操作的过程并不复杂，检测的结果也更具有权威性。超声脉冲法虽然属于一种新兴的技术，在初步发展的过程中就备受关注，但是超声脉冲波的应用难度较大，仍旧存在着很多未被发掘的潜能，特别是在技术方面还有很大的研究空间。
　　3 结束语
　　超声脉冲波的实际应用在钢焊缝、钢管壁厚度以及混凝土的质量检测上有着较为广阔的发展前景，特别是超声脉冲波可以通过斜度穿透到钢焊缝中，检测在钢焊缝中是否存在着缺陷的位置;同时还能对已知声速的金属材料往返时间进行一个时间上的检测，以便确定相应的管壁厚度;可以运用超声脉冲波在混凝土中的穿透速度判断混凝土的强度以及是否存在空洞或者是缝隙，明确空洞的位置与范围大小。相比于传统的检测方法，超声脉冲法具有诸多的优势，因此在水利工程质量的检测过程中应用十分广泛。超声脉冲法技术所涉及的领域众多，所以在检测方式与技术上要求比较高，目前国内对于超声脉冲法在实际应用中的研究并没有过于深入，检测的方式也存在一定的限度，需要加大对这个领域的试验，争取从多个角度上研究更加有利的检测方式与发展策略，为超声脉冲法更好的适应水利工程质量检测的需要并促进水利保持较好的发展势头提供可靠有利的保障。