第二節(jié) 建設(shè)工程中計(jì)算機(jī)儀器和軟件的應(yīng)用

一、計(jì)算機(jī)儀器的應(yīng)用

1．建筑測(cè)量?jī)x器

由于計(jì)算機(jī)在建設(shè)工程中的應(yīng)用，一系列建筑儀器不斷改革、創(chuàng)新，給建筑業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了巨大的便利。目前的計(jì)算機(jī)建筑工程測(cè)量?jī)x器主要有智能全站儀、斷面儀、收斂?jī)x、濕度儀、光學(xué)水準(zhǔn)儀、光學(xué)經(jīng)緯儀、電子經(jīng)緯儀、電子測(cè)距儀、電子全站儀、電子水準(zhǔn)儀、GPS密度計(jì)、地質(zhì)超前預(yù)報(bào)等儀器。

以智能全站儀為例：

世界上最高精度的全站儀：測(cè)角精度（一測(cè)回方向標(biāo)準(zhǔn)偏差）0.5秒，測(cè)距精度0.5mm+1ppm。利用ATR（自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別）功能，白天和黑夜（無(wú)需照明）都可以工作。全站儀已經(jīng)達(dá)到令人不可置信的角度和距離測(cè)量精度，既可人工操作也可自動(dòng)操作，既可遠(yuǎn)距離遙控運(yùn)行也可在機(jī)載應(yīng)用程序控制下使用，可使用在精密工程測(cè)量、變形監(jiān)測(cè)、幾乎是無(wú)容許限差的機(jī)械引導(dǎo)控制等應(yīng)用領(lǐng)域。

1）計(jì)算機(jī)在全站儀中的技術(shù)應(yīng)用

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展與應(yīng)用以及用戶的特殊要求，全站儀進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期，出現(xiàn)了帶內(nèi)存、防水型、防爆型、電腦型等類型的全站儀。

在自動(dòng)化全站儀的基礎(chǔ)上，儀器安裝有自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別與照準(zhǔn)的新功能，因此在自動(dòng)化的進(jìn)程中，全站儀進(jìn)一步克服了需要人工照準(zhǔn)目標(biāo)的重大缺陷，實(shí)現(xiàn)了全站儀的智能化。在相關(guān)軟件的控制下，智能型全站儀在無(wú)人干預(yù)的條件下可自動(dòng)完成多個(gè)目標(biāo)的識(shí)別、照準(zhǔn)與測(cè)量。

（1）光學(xué)系統(tǒng)

光學(xué)系統(tǒng)使全站儀的望遠(yuǎn)鏡實(shí)現(xiàn)了視準(zhǔn)軸、測(cè)距光波的發(fā)射、接收光軸同軸化。在望遠(yuǎn)鏡與調(diào)焦透鏡間設(shè)置分光棱鏡系統(tǒng)，通過(guò)該系統(tǒng)即可瞄準(zhǔn)目標(biāo)，進(jìn)行角度測(cè)量；同時(shí)通過(guò)內(nèi)、外光路調(diào)制光的相位差可以計(jì)算實(shí)測(cè)距離。同軸性使得望遠(yuǎn)鏡一次瞄準(zhǔn)即可實(shí)現(xiàn)同時(shí)測(cè)定水平角、垂直角和斜距等全部基本測(cè)量要素。

（2）自補(bǔ)償系統(tǒng)

雙軸傾斜自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)，可對(duì)縱軸的傾斜進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并在度盤讀數(shù)中對(duì)因縱軸傾斜造成的測(cè)角誤差自動(dòng)加以改正，也可由微處理器自動(dòng)按豎軸傾斜改正計(jì)算式計(jì)算，實(shí)現(xiàn)縱軸傾斜自動(dòng)補(bǔ)償。當(dāng)作業(yè)中全站儀器傾斜時(shí)，運(yùn)算電路會(huì)實(shí)時(shí)計(jì)算出光強(qiáng)的差值，從而換算成傾斜的位移，將此信息傳達(dá)給控制系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償，確保軸始終保證絕對(duì)水平。

（3）電子處理系統(tǒng)

電子處理系統(tǒng)包括微處理器、存儲(chǔ)器等。微處理器主要由寄存器、運(yùn)算器和控制器組成。微處理器的主要功能是根據(jù)鍵盤指令啟動(dòng)儀器進(jìn)行測(cè)量工作，執(zhí)行測(cè)量過(guò)程中的檢核和數(shù)據(jù)傳輸、處理、顯示、儲(chǔ)存等工作，保證整個(gè)測(cè)量工作協(xié)調(diào)有序地進(jìn)行。全站儀存儲(chǔ)器的作用是將實(shí)時(shí)采集的測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來(lái)，再根據(jù)需要傳送到其他設(shè)備（如計(jì)算機(jī)、打印機(jī)等）中，供進(jìn)一步地處理或利用。

（4）外設(shè)支援系統(tǒng)

外設(shè)支援系統(tǒng)的應(yīng)用使全站儀可以通過(guò)操作鍵盤輸入操作指令、數(shù)據(jù)和設(shè)置參數(shù)。全站型儀器的鍵盤和顯示屏均為雙面式，便于正、倒鏡作業(yè)時(shí)操作。輸入輸出接口是與外部設(shè)備連接的裝置，輸入輸出設(shè)備使全站儀能與磁卡和微機(jī)等設(shè)備交互通信、傳輸數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了全站儀與計(jì)算機(jī)間的雙向信息傳輸。

2）全站儀的主要特點(diǎn)

與傳統(tǒng)儀器相比，智能全站儀具有強(qiáng)大的軟件功能，全站儀是集光、電、磁、機(jī)的新技術(shù)，及測(cè)距、測(cè)角于一體的測(cè)繪儀器，操作方便快捷、測(cè)量精度更高、內(nèi)存量更大，能夠?qū)崿F(xiàn)水平距離換算、自動(dòng)補(bǔ)償改正、加常數(shù)乘常數(shù)的改正等。全站儀具有角度測(cè)量、距離測(cè)量、三維坐標(biāo)測(cè)量、交會(huì)定點(diǎn)測(cè)量等多種用途。

全站儀的主要特點(diǎn)如下。

（1）可以實(shí)現(xiàn)綜合測(cè)量

全站儀可以同時(shí)進(jìn)行角度測(cè)量和距離測(cè)量，水平角左角和右角測(cè)量模式可以互換。全站儀可以實(shí)現(xiàn)綜合測(cè)量，提高了測(cè)繪工作的效率。

（2）程序模式功能強(qiáng)大

全站儀內(nèi)存中儲(chǔ)存了各種程序模式，可以很便捷地進(jìn)行三維坐標(biāo)測(cè)量、導(dǎo)線測(cè)量、后方交會(huì)測(cè)量、對(duì)邊測(cè)量、面積測(cè)量等，提高了測(cè)量的自動(dòng)化水平。

（3）測(cè)量精度高

全站儀內(nèi)部采取了一些特殊的測(cè)量補(bǔ)償校正措施，確保了測(cè)量的精度。

3）智能全站儀在測(cè)繪中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的經(jīng)緯儀與水準(zhǔn)儀只能測(cè)量比較具體且小范圍的數(shù)據(jù)，而智能全站儀能全方位地定位目標(biāo)，把人工光學(xué)測(cè)微讀數(shù)代之以自動(dòng)記錄和顯示讀數(shù)，使測(cè)角操作簡(jiǎn)單化，且可避免讀數(shù)誤差的產(chǎn)生。安置一次儀器就可完成該測(cè)站上全部測(cè)量工作。

（1）測(cè)站的建立

首先將全站儀在架站點(diǎn)上進(jìn)行整置，然后測(cè)量出儀器上紅漆點(diǎn)至全站儀橫軸中心的高度，測(cè)量溫度、氣壓、棱鏡高，一并輸入到全站儀中，開(kāi)始建站。如果測(cè)區(qū)中在一個(gè)架站點(diǎn)設(shè)站不能測(cè)量測(cè)區(qū)內(nèi)的全部的碎部點(diǎn)時(shí)，就需要在多個(gè)點(diǎn)設(shè)站，這些點(diǎn)即為轉(zhuǎn)站點(diǎn)，這些點(diǎn)的平面坐標(biāo)須已知。運(yùn)用建站，輸入測(cè)站三維坐標(biāo)、儀器高，再輸入后視坐標(biāo)，然后定向，完成建站。

（2）距離測(cè)量

第一，設(shè)置棱鏡常數(shù)。測(cè)距前須將棱鏡常數(shù)輸入儀器中，儀器會(huì)自動(dòng)對(duì)所測(cè)距離進(jìn)行改正。

第二，設(shè)置大氣改正值或氣溫、氣壓值。實(shí)測(cè)時(shí)，可輸入溫度和氣壓值，全站儀會(huì)自動(dòng)計(jì)算大氣改正值，并對(duì)測(cè)距結(jié)果進(jìn)行改正。

第三，測(cè)量?jī)x器高、棱鏡高并輸入全站儀。

第四，距離測(cè)量。瞄準(zhǔn)目標(biāo)棱鏡中心，按測(cè)距鍵，距離測(cè)量開(kāi)始，測(cè)距完成時(shí)顯示斜距、平距、高差。

全站儀的測(cè)距模式有精測(cè)模式、跟蹤模式、粗測(cè)模式3種。在距離測(cè)量或坐標(biāo)測(cè)量時(shí)，可按測(cè)距模式鍵選擇不同的測(cè)距模式。

（3）坐標(biāo)測(cè)量

第一，設(shè)定測(cè)站點(diǎn)度盤讀數(shù)為其方位角。當(dāng)設(shè)定后視點(diǎn)的坐標(biāo)時(shí)，全站儀會(huì)自動(dòng)計(jì)算后視方向的方位角，并設(shè)定后視方向的水平度盤讀數(shù)為其方位角。第二，設(shè)置棱鏡常數(shù)。第三，設(shè)置大氣改正值或氣溫、氣壓值。第四，量?jī)x器高、棱鏡高并輸入全站儀。第五，瞄準(zhǔn)目標(biāo)棱鏡，按坐標(biāo)測(cè)量鍵，全站儀開(kāi)始測(cè)距并計(jì)算顯示測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)。

全站儀已不僅應(yīng)用于測(cè)繪工程、建筑工程、交通與水利工程、地籍與房地產(chǎn)測(cè)量中，而且在大型工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備和構(gòu)件的安裝調(diào)試、船體設(shè)計(jì)施工、大橋水壩的變形觀測(cè)、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)及體育競(jìng)技等領(lǐng)域中都得到了廣泛應(yīng)用。外業(yè)測(cè)繪是測(cè)繪工作的重點(diǎn)，采用全站儀進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量與采集，可以更加快捷地完成測(cè)繪任務(wù)。

2．建筑檢測(cè)儀器

計(jì)算機(jī)在建筑檢測(cè)方面應(yīng)用非常廣泛，從材料方面、安全方面、質(zhì)量方面等涉及多個(gè)領(lǐng)域，具體包括智能建材放射性檢測(cè)儀、多功能室內(nèi)環(huán)境檢測(cè)儀、甲醛氣體檢測(cè)儀、氨氣檢測(cè)儀、環(huán)境氡檢測(cè)儀、苯氣體檢測(cè)儀、鋼筋掃描儀、鋼筋定位儀、數(shù)字回彈儀、回彈數(shù)據(jù)處理器、混凝土超聲檢測(cè)分析儀、樓板測(cè)厚儀、混凝土厚度測(cè)試儀、鋼筋銹蝕儀、混凝土強(qiáng)度檢測(cè)儀、多功能強(qiáng)度檢測(cè)儀、鋼筋混凝土雷達(dá)探測(cè)儀、混凝土裂縫測(cè)寬儀、混凝土裂縫深度測(cè)試儀等儀器，為建筑業(yè)的健康發(fā)展提供了保障。

下面以鋼筋銹蝕儀為例。

1）鋼筋銹蝕儀簡(jiǎn)介

鋼筋銹蝕儀用于無(wú)損測(cè)量混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的銹蝕程度。儀器主要利用電化學(xué)測(cè)定方法對(duì)混凝土中鋼筋的銹蝕程度進(jìn)行無(wú)損測(cè)量，具有銹蝕測(cè)量、數(shù)據(jù)分析、結(jié)果存儲(chǔ)與輸出等功能，是一種便攜式、測(cè)量精確、使用方便的智能化鋼筋銹蝕測(cè)量?jī)x。其組成部分主要包括主機(jī)、延長(zhǎng)線、金屬電極、電位電極、連接桿等。

利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，鋼筋銹蝕儀測(cè)試操作簡(jiǎn)便，讀數(shù)快而準(zhǔn)，結(jié)果以數(shù)字或圖形方式顯示；鋼筋銹蝕程度分多級(jí)灰度或色彩圖形顯示；測(cè)量數(shù)據(jù)可以選串口或USB口方式傳輸?shù)絇C機(jī)數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行分析；軟件界面簡(jiǎn)潔，操作簡(jiǎn)單，強(qiáng)大的分析處理功能，可直接生成檢測(cè)報(bào)告；永久性銅-硫酸銅參比電極，測(cè)試前后不必更換硫酸銅溶液。

主要功能：

①無(wú)損檢測(cè)混凝土中鋼筋的銹蝕程度；

②測(cè)量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、查看、刪除功能；

③向機(jī)外數(shù)據(jù)處理軟件傳輸測(cè)量數(shù)據(jù)。

2）鋼筋銹蝕儀在鋼筋銹蝕檢測(cè)中的應(yīng)用

（1）鋼筋銹蝕的主要原因分析

混凝土密封得不嚴(yán)實(shí)、裂縫的出現(xiàn)是造成鋼筋銹蝕的主要原因，由于工作人員在對(duì)鋼筋結(jié)構(gòu)進(jìn)行水泥澆筑時(shí)操作不規(guī)范或疏忽，往往會(huì)出現(xiàn)蜂窩、麻面、漏筋等現(xiàn)象，也正是這個(gè)原因使得鋼筋產(chǎn)生銹蝕。混凝土與二氧化碳的反應(yīng)會(huì)使鋼筋結(jié)構(gòu)附近的環(huán)境呈現(xiàn)酸性，這種酸性環(huán)境也是造成鋼筋銹蝕的誘因。

①化學(xué)銹蝕。

在混凝土鋼筋的銹蝕中，化學(xué)銹蝕是導(dǎo)致鋼筋銹蝕的主要原因?；瘜W(xué)銹蝕，往往是由混凝土在水化過(guò)程中產(chǎn)生的堿性物質(zhì)和氣體所引起的，這些堿性物質(zhì)和氣體會(huì)與鋼筋的表面接觸，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。起初，化學(xué)反應(yīng)會(huì)在鋼筋表變形成一種氧化膜，雖然鋼筋表面的氧化膜可以阻止鋼筋的進(jìn)一步氧化，但是由于混凝土受到水化過(guò)程或外界環(huán)境的影響，其鋼筋混凝土內(nèi)部存留大量的熱量，這些熱量為鋼筋的化學(xué)反應(yīng)提供了條件，鋼筋的化學(xué)反應(yīng)會(huì)進(jìn)一步加速，再加上混凝土與鋼筋間隙之間的干燥環(huán)境，往往會(huì)促進(jìn)鋼筋的銹蝕作用的產(chǎn)生。

②電化學(xué)銹蝕。

電化學(xué)銹蝕是在水環(huán)境的作用下形成的，如果鋼筋處于一個(gè)潮濕的環(huán)境中，往往就會(huì)發(fā)生這種銹蝕，因?yàn)楹芏鄷r(shí)候鋼筋的大部分都是發(fā)生了電化學(xué)反應(yīng)才形成銹蝕的。當(dāng)水環(huán)境中存在酸性分子或者活性比較高的陰離子的時(shí)候，其多為氯離子，這些離子會(huì)破壞鋼筋表面的氧化膜，并且使其開(kāi)裂，進(jìn)而直接與鋼筋本體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，加上水和氧氣的存在，就會(huì)引起鋼筋的銹蝕。

（2）儀器對(duì)鋼筋檢測(cè)的方法

①物理學(xué)檢測(cè)。

這種檢測(cè)方法主要有四種形式：電阻探針?lè)?、電阻探頭法、光纖傳感技術(shù)、聲波發(fā)射法。

電阻探針的方法就是將與鋼筋相同材料的電阻探針埋進(jìn)混凝土中，利用電橋原理來(lái)測(cè)量探針的電阻，從而達(dá)到測(cè)量鋼筋銹蝕程度的目的。

電阻探頭的方法是在進(jìn)行建筑鋼筋混結(jié)構(gòu)建筑時(shí)，就預(yù)先將探頭埋進(jìn)鋼筋結(jié)構(gòu)中，此方法適合均勻腐蝕的鋼結(jié)構(gòu)，對(duì)于局部腐蝕的鋼結(jié)構(gòu)不起作用。

光纖傳感技術(shù)是一種新型技術(shù)，但是光纖的造價(jià)過(guò)于高昂，由于光纖能抗電磁干擾，而且材質(zhì)比較輕，并且能夠比較容易放進(jìn)混凝土中，所以將多條光纖鋪設(shè)在鋼筋結(jié)構(gòu)中，利用光的時(shí)域反射原理，就能夠?qū)崿F(xiàn)大型鋼混結(jié)構(gòu)建筑物的鋼筋銹蝕檢測(cè)。利用光纖敏感膜的腐蝕程度來(lái)對(duì)鋼筋結(jié)構(gòu)腐蝕進(jìn)行監(jiān)測(cè)要比以前的檢測(cè)技術(shù)可靠得多，而且后期的維護(hù)成本相對(duì)低廉，也減少了時(shí)間的浪費(fèi)，使得施工效率明顯提高。

聲波發(fā)射法原理是鋼筋結(jié)構(gòu)在受到腐蝕的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生一定內(nèi)張力，這種力會(huì)使混凝土向外裂開(kāi)，而且在這一過(guò)程中產(chǎn)生的能量會(huì)以一種聲波的方式迸發(fā)出去，聲波發(fā)射法就是利用了這一原理，但是，這種方法存在著一定的缺陷，那就是無(wú)法避免外界的聲波干擾。

②電化學(xué)方法（儀器主要運(yùn)用此方法檢測(cè)）。

電化學(xué)方法一般有三種檢測(cè)方法：交流阻抗法、鋼筋銹蝕評(píng)估綜合法、恒電流實(shí)驗(yàn)方法。

交流阻抗方法的原理就是根據(jù)施加在電極上的交流電壓電流信號(hào)的變化程度來(lái)計(jì)算出電極的變化數(shù)據(jù)，從而得出鋼筋結(jié)構(gòu)的銹蝕程度?，F(xiàn)在，這種方法在鋼混結(jié)構(gòu)的建筑物中的使用已經(jīng)非常普遍了，這種方法的優(yōu)點(diǎn)就是能夠顯示出銹蝕的一些信息，而且能夠測(cè)算出銹蝕的速度。不過(guò)，其也存在著一定的缺陷，比如在對(duì)鋼筋銹蝕速度進(jìn)行測(cè)量時(shí)，就必須進(jìn)行大范圍的測(cè)量，工作量比較大，在對(duì)低頻區(qū)信息進(jìn)行測(cè)量時(shí)耗時(shí)較長(zhǎng)，必須進(jìn)行多次測(cè)算；且使用地域受到局限，尤其不能在現(xiàn)場(chǎng)使用。

鋼筋銹蝕評(píng)估綜合方法主要適用于現(xiàn)場(chǎng)，其原理就是利用數(shù)學(xué)建模的方法建立三元辨別函數(shù)，再依據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，然后計(jì)算出鋼筋銹蝕的數(shù)據(jù)，這種方法能避免很多外來(lái)因素的干擾，而且測(cè)算出來(lái)的結(jié)果比較準(zhǔn)確可靠，非常適合鋼筋結(jié)構(gòu)銹蝕程度的檢測(cè)。

恒電流試驗(yàn)方法其原理就是利用激勵(lì)信號(hào)的衰減曲線進(jìn)行分析，由此得出鋼筋結(jié)構(gòu)的銹蝕數(shù)據(jù)，不過(guò)，這種方法的信號(hào)比較弱，時(shí)間短，所以測(cè)試的難度較大，但是這種方法測(cè)試速度較快，而且準(zhǔn)確，能測(cè)算出鋼筋結(jié)構(gòu)瞬間的銹蝕速度。

（3）對(duì)銹蝕鋼筋的檢測(cè)

①標(biāo)測(cè)點(diǎn)。

先找到鋼筋并用粉筆標(biāo)出其位置與走向，鋼筋的交叉點(diǎn)即為測(cè)點(diǎn)，如圖1-1所示。

②測(cè)試。

選擇電位測(cè)試時(shí)，需要鑿開(kāi)一處混凝土露出鋼筋，并除去鋼筋銹蝕層，把連接黑色信號(hào)線的金屬電極夾到鋼筋上，黑色信號(hào)線的另一端接銹蝕儀“黑色”插座，紅色信號(hào)線一端連電位電極，另一端接銹蝕儀“紅色”插座，如圖1-2所示。

選擇梯度測(cè)試時(shí)，不需要開(kāi)鑿混凝土，用連接桿連接兩個(gè)電位電極，點(diǎn)距為20cm，如圖1-3所示。

③數(shù)據(jù)輸出。

通過(guò)儀器將所測(cè)得的數(shù)據(jù)保存，并傳入計(jì)算機(jī)分析軟件中，通過(guò)軟件分析，將最終得出所需結(jié)果，最后將數(shù)據(jù)分析結(jié)果轉(zhuǎn)化成Excel表格打印為報(bào)表。

3．建筑聲學(xué)儀器

聲學(xué)儀器工作原理：聲學(xué)儀器是研究媒質(zhì)中機(jī)械波的產(chǎn)生、傳播、接收和效應(yīng)的而研發(fā)的儀器。建筑聲學(xué)儀器主要包括超聲波探傷儀、聲級(jí)計(jì)及噪聲測(cè)量?jī)x器、振動(dòng)測(cè)量?jī)x器、電聲測(cè)量?jī)x器、實(shí)時(shí)信號(hào)分析儀、環(huán)境噪聲自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、聲強(qiáng)測(cè)量分析儀、測(cè)試傳聲器及前置放大器、建筑聲學(xué)測(cè)量?jī)x器、聲學(xué)校準(zhǔn)器等。通過(guò)聲學(xué)與計(jì)算機(jī)的結(jié)合，將人類無(wú)法通過(guò)感觀判斷的工程更加科學(xué)、直觀、準(zhǔn)確地呈現(xiàn)出來(lái)，為建筑施工與檢測(cè)帶來(lái)了巨大的變化。

以超聲波探傷儀在鋼結(jié)構(gòu)焊接中的檢測(cè)為例。

1）超聲波探傷儀簡(jiǎn)介

超聲波探傷技術(shù)是利用超聲波探傷儀進(jìn)行超聲檢測(cè)的一種技術(shù)，超聲檢測(cè)是無(wú)損檢測(cè)的常用方法之一。

超聲波探傷儀的基本原理是：如果被檢測(cè)材料出現(xiàn)問(wèn)題，超聲波在傳播的過(guò)程中會(huì)受材料內(nèi)部組織變化的影響，從而根據(jù)影響程度來(lái)判斷材料的質(zhì)量。

2）超聲波探傷儀在鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)中的應(yīng)用

①探測(cè)儀識(shí)別鋼結(jié)構(gòu)焊接的幾種缺陷。

夾渣、氣孔。

出現(xiàn)夾渣主要是因?yàn)樵谶M(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)焊接時(shí)未將焊縫內(nèi)的熔渣或者其他雜質(zhì)清理干凈，這些夾渣形狀各異，主要為點(diǎn)狀和條狀?yuàn)A渣。點(diǎn)狀?yuàn)A渣在某種意義上與點(diǎn)狀氣孔類似，在進(jìn)行超聲波探傷時(shí)反射出來(lái)的信號(hào)相差不大。條狀?yuàn)A渣的回波信號(hào)表現(xiàn)明顯，通過(guò)超聲波探傷儀可看出其形狀與鋸齒狀類似，條狀?yuàn)A渣的波幅較低，且隨超聲波探測(cè)儀探頭位置的改變而改變，波形一般表現(xiàn)為樹(shù)枝狀。

氣孔是在鋼結(jié)構(gòu)焊接時(shí)由于溫度過(guò)高，焊縫中融入大量氣體，在焊縫冷凝時(shí)氣體沒(méi)有得到完全排除，從而隨著焊縫的凝固而在焊縫中形成的形狀大小各不相同的孔穴。這些孔穴的形狀以球形為主，按照氣孔的密集程度可以分為單個(gè)氣孔與密集氣孔。在檢測(cè)焊接過(guò)程中，單個(gè)氣孔與密集氣孔的波高、波形均會(huì)有所不同。單個(gè)氣孔的回波高度以及波形一般不會(huì)隨著探測(cè)方向的改變而改變，但是在探頭移動(dòng)之時(shí)回波高會(huì)立即消失。由于密集氣孔是由多個(gè)大小不一的單個(gè)氣孔組成的，在改變探頭位置時(shí)，波高會(huì)出現(xiàn)高低不同的迅速改變。

裂紋。

裂紋對(duì)鋼結(jié)構(gòu)焊接的質(zhì)量有著極大的威脅，所以在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)焊接工作是做好裂紋防治工作是非常重要的。應(yīng)力是影響鋼結(jié)構(gòu)焊接產(chǎn)生裂紋的主要原因，根據(jù)裂紋產(chǎn)生溫度的不同可以分為熱裂紋與冷裂紋，即熱裂紋是在高溫的條件下產(chǎn)生，而冷裂紋是鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件在焊接結(jié)束后經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的凝固形成的。根據(jù)裂紋產(chǎn)生位置的不同可以分為橫向裂紋、縱向裂紋、焊趾裂紋以及根部裂紋。當(dāng)裂紋與焊縫方向相平行時(shí)稱為橫向裂紋，橫向裂紋主要受焊縫速度及鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量的影響；裂紋與焊縫方向相垂直時(shí)稱為縱向裂紋，縱向裂紋主要與作用在鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件焊縫處的應(yīng)力有關(guān)；焊趾裂紋一般與鋼結(jié)構(gòu)材料的表面相垂直；根部裂紋則是位于焊縫根部的裂紋，焊趾裂紋與根部裂紋均屬于冷裂紋。

未焊透、未熔合。

在焊接的過(guò)程中，對(duì)焊接接頭處的金屬?zèng)]有進(jìn)行充分的熔化，導(dǎo)致出現(xiàn)未焊透現(xiàn)象。未焊透的位置主要在焊縫處，且長(zhǎng)度會(huì)有所限制。利用超聲波探傷儀進(jìn)行探測(cè)時(shí)，能夠較輕易地判斷焊縫處是否出現(xiàn)未焊透現(xiàn)象，超聲波探傷儀的探頭在進(jìn)行平移時(shí)，未焊透處的波形相對(duì)于焊縫兩側(cè)更為穩(wěn)定，并且焊縫兩側(cè)的波幅大小基本相同，而未焊透處與焊縫兩側(cè)的波幅出現(xiàn)明顯的波動(dòng)。未熔合與未焊透的形成原因在某種程度上大致相似，未熔合是指在焊縫處填充的材料與鋼結(jié)構(gòu)材料之間沒(méi)有充分熔合在一起，其反射波的波形變化與未焊透的波形變化基本相同，但是焊縫兩側(cè)的波幅相差較大，有時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)一側(cè)能探測(cè)到波幅，而另一側(cè)則無(wú)的現(xiàn)象。

②超聲波探傷儀的要求。

選擇探頭時(shí)，需要參考探頭在檢測(cè)時(shí)發(fā)出的聲波束與鋼結(jié)構(gòu)焊縫之間的實(shí)際距離。為了更好地做好檢測(cè)工作，需要根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的實(shí)際情況選用科學(xué)合理的探頭頻率及角度。選擇探頭頻率主要根據(jù)構(gòu)件的厚度，對(duì)于厚度較大的構(gòu)件，在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)不適合選用高頻率的探頭，因?yàn)檫@種探頭的穿透力較差。但在一般情況下，如果構(gòu)件的厚度在高頻率探頭適用范圍內(nèi)，應(yīng)以更高頻率的探頭優(yōu)先選用，實(shí)際檢測(cè)中，還應(yīng)以鋼構(gòu)件的實(shí)際情況為主。探頭角度的選擇以構(gòu)件的厚度及焊縫類型為主要考慮因素，建筑板材一般使用折射角為60°或是68°為宜。

③超聲波探傷技術(shù)在檢測(cè)中的影響。

在鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)過(guò)程中，即使其中含有多種不同的合金成分，其聲速也認(rèn)為是基本恒定的。而在其他的許多材料中，如許多非鐵金屬或塑料中，超聲傳播速度的變化是非常顯著的，因而會(huì)影響測(cè)量的精度。

如果待檢測(cè)對(duì)象的材料不是各向同性的，那么在不同的方向上聲速就會(huì)不同。在這種情況下必須用檢測(cè)范圍內(nèi)的聲速的平均值進(jìn)行計(jì)算。平均值是通過(guò)測(cè)量聲速與待測(cè)試塊的平均聲速相當(dāng)?shù)膮⒖荚噳K而獲得的。