Ультразвуковая интроскопия конструкций из бетона при одностороннем доступе тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.13, доктор технических наук Шевалдыкин, Виктор Гавриилович

• Шевалдыкин, Виктор Гавриилович
• доктор технических наук
• 2000

Оглавление диссертации доктор технических наук Шевалдыкин, Виктор Гавриилович

4

1. УЛЬТРАЗВУКОВОЙ КОНТРОЛЬ БЕТОНА. МЕТОДЫ И ВОЗМОЖНОСТИ

1.1. Особенности акустического тракта аппаратуры для контроля бетона.

1.2. Анализ методов ультразвукового контроля бетона и их применимости для создания аппаратуры интроскопии.

1.3. Импульсный эхо-метод при контроле бетона.

1.4. Выводы.

1.5. Цели и задачи работы.

2. ТЕОРИЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ИНТРОСКОПИИ БЕТОНА ПРИ ОДНОСТОРОННЕМ ДОСТУПЕ

2.1. Шум структурной реверберации и его основные характеристики.

2.2. Отношения сигнал/шум и пути их увеличения.

2.3. Метод синтезированной апертуры с комбинационным зондированием.

2.4. Пространственная корреляция структурного шума.

2.5. Синтез и отображение образа визуализируемого пространства.

2.6. Сухой и жидкостный акустический контакт при интроскопии бетона.

2.7. Продольные и поперечные ультразвуковые волны при интроскопии бетона.

2.8. Измерение скорости ультразвука в бетоне при одностороннем доступе.

2.9. Характеристики визуализирующей аппаратуры.

2.10. Выводы.

3. УЛЬТРАЗВУКОВЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ И АНТЕННЫЕ СИСТЕМЫ ДЛЯ ИНТРОСКОПИИ БЕТОНА

3.1. Принципы конструирования низкочастотных короткоимпульсных ультразвуковых пьезопреобразователей.

3.2. Ультразвуковые преобразователи и антенные системы с жидкостным акустическим контактом.

3.3. Особенности ультразвуковых преобразователей с сухим точечным контактом.

3.4. Ультразвуковые преобразователи и антенные системы с сухим акустическим контактом.

3.5. Выводы.

4. УЛЬТРАЗВУКОВАЯ АППАРАТУРА ДЛЯ ИНТРОСКОПИИ

БЕТОНА ПРИ ОДНОСТОРОННЕМ ДОСТУПЕ

4.1. Аппаратура с жидкостным акустическим контактом.

4.1.1. Толщиномер - дефектоскоп УТ201М.

4.1.2. Томограф УИ201С.

4.2. Аппаратура с сухим акустическим контактом.

4.2.1. Томограф А1230.

4.2.2. Дефектоскоп А1220.

4.3. Приборы для анализа свойств бетона, повышающие достоверность интроскопии.

4.3.1. МультиметрА1102.

4.3.2. Тестер УК1401.

4.4. Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Ультразвуковая интроскопия конструкций из бетона при одностороннем доступе»

Бетон и железобетон на протяжении десятков лет и в настоящее время являются основными конструкционными строительными материалами. Область их применения весьма широка и продолжает расти благодаря появлению новых технологий в строительстве и производстве конструкций из бетона. Наряду с ростом объёмов использования этих материалов усложняются и сами конструкции из них.

Главной характеристикой бетона является прочность. Однако несущая способность бетонной конструкции или всего сооружения зависит не только от прочности самого материала, но и также от различных дефектов его внутренней структуры, которые невозможно обнаружить внешним осмотром. Это в равной мере относится и к новым объектам и к построенным много лет назад. Дефектами внутренней структуры бетона могут быть пустоты, трещины, области рыхлого (плохо уплотнённого) бетона, инородные включения, существенно меньшей, чем у цементного камня плотности, плохое сцепление бетона с арматурой или цементного камня с крупным заполнителем и т. п. Размеры дефектов, ослабляющих прочность конструкции, зависят от размеров самой конструкции, её формы, внутреннего устройства, вида и степени армирования и т. д. В зависимости от ответственности конструкции в её проектную прочность обычно закладывают более или менее значительный запас на неизбежные производственные дефекты и возможность появления новых дефектов с течением времени.

В процессе возведения бетонных сооружений и при обследовании давно эксплуатируемых применяются многие методы неразрушающего контроля (НК), но наиболее широко используемыми являются ультразвуковые методы, благодаря своей информативности и относительной простоте применения. Среди них основное значение имеет метод определения прочности бетона по скорости ультразвука. Его применение регламентируется несколькими нормативными документами и специальными методиками [15]. Наряду с оценкой прочности бетона значительный объём работ НК составляет дефектоскопия бетона при строительстве и эксплуатации сооружений, особенно энергетических.

Ультразвуковую дефектоскопию бетона в настоящее время проводят почти исключительно методами сквозного прозвучивания. Для получения достоверных результатов контроля конструкцию прозвучивают по многим траекториям, переставляя ультразвуковые преобразователи по предварительно выполненной разметке, содержащей сотни и даже тысячи точек [75, 87]. При этом требуется соблюдение соосности установки преобразователей на противоположные поверхности конструкции и довольно точное измерение базы прозвучивания, достигающей часто нескольких метров. Особо ответственные конструкции прозвучивают ещё и по перекрёстным траекториям для лучшего окон-туривания внутренних дефектов.

Несмотря на большую трудоёмкость теневой дефектоскопии и отсутствие разрешающей способности по глубине (только перекрёстное прозвучивание даёт слабое разрешение) этот метод остаётся главным методом контроля качества конструкций и сооружений из бетона. При отсутствии двухстороннего доступа к обследуемому объекту применяют поверхностное прозвучивание, позволяющее достоверно судить о прочности и дефектности лишь поверхностного слоя бетона толщиной до 10 - 15 см. Поэтому при проектировании конструкций в местах, где невозможно сквозное прозвучивание часто закладывают повышенные запасы прочности. При оценке несущей способности эксплуатируемых сооружений в таких местах приходится использовать частично разрушающие методы (например, выбуривание кернов) с последующим ремонтом. Это ещё более трудоёмкие и дорогие методы, не дающие, всё же, полной информации о состоянии обследуемого объекта.

Однако часто встречаются сооружения с одной доступной поверхностью, размеры которых или условия эксплуатации не позволяют применять частично разрушающий контроль, а результатов поверхностного прозвучивания не достаточно. Такими объектами являются, например, защитные оболочки реакторов АЭС, трубы различного назначения, градирни, туннели. Некоторые из них до ввода в эксплуатацию допускают проведение ультразвуковой дефектоскопии сквозным прозвучиванием и её обязательно выполняют. Но в процессе эксплуатации такой контроль уже неприменим и в случае острой необходимости в обследовании может понадобиться серьёзное вмешательство в режим работы объекта или полная его остановка. Разрешить эту проблему могла бы аппаратура, позволяющая проводить дефектоскопию бетонных конструкций при одностороннем доступе на глубину, хотя бы в 5 - 7 раз превышающую возможности метода поверхностного прозвучивания.

Принципиально такая аппаратура должна основываться на методах отражения ультразвуковых волн, то есть на анализе сигналов, пришедших из объёма материала. В этих сигналах в принципе содержится исчерпывающая информация о координатах, размерах и даже свойствах дефектов, которые требуется обнаружить. Однако извлечь эту информацию очень трудно.

Работы над созданием и совершенствованием такой дефектоскопической аппаратуры ведутся и в нашей стране и за рубежом уже на протяжении последних 15-20 лет, но до широкого её внедрения в практику ещё далеко. Причины этого в том, что бетон и тем более железобетон обладает весьма неоднородной внутренней структурой и грубой, часто неплоской, поверхностью с множеством микротрещин и пор. Внутреннее строение бетона - это множество бесформенных частиц из различных минералов с размерами от единиц до десятков миллиметров, соприкасающихся между собой, промежуточное пространство между которыми заполнено цементным камнем. Ультразвуковые колебания могут распространяться в такой среде на достаточные для практики расстояния, если частота колебаний почти на два порядка ниже частот, используемых при ультразвуковой дефектоскопии металлов. На тех же частотах, где контроль бетона возможен, затухание ультразвука в нём сильно зависит от частоты. Причём можно использовать довольно узкий диапазон частот, "зажатый" между резким подъёмом коэффициента затухания на частотах выше 150 кГц и неприемлемым для разрешающей способности аппаратуры увеличением длительности сигналов, при частотах менее 20 кГц.

Необходимость контроля бетона на таких низких частотах, при которых длины волн ультразвука лежат в диапазоне от 20 до 200 мм, не позволяет использовать хорошо разработанную технику и методологию ультразвуковой дефектоскопии металлов и других мелкоструктурных материалов. Используемые там способы создания направленных пучков излучения и анализ принятых сигналов, практически, всегда намного превышающих уровень шумов материала и аппаратуры, при контроле бетона неприменимы.

Размеры недопустимых дефектов, влияющих на прочностные свойства бетонных конструкций, зависят от множества причин и в крупных сооружениях могут достигать сотен миллиметров. Минимальные их размеры соизмеримы с крупным заполнителем бетона, то есть 20 - 70 мм. Это часто встречающиеся пустоты в местах густого армирования или неуплотнённые области с плохим сцеплением цементного камня с заполнителем и арматурой, усадочные трещины, случайно попавшие в бетон низкопрочные инородные включения. Таким образом, дефекты конструкций, которые часто требуется обнаруживать, соизмеримы с длиной волны ультразвука и ведут себя подобно точечным отражателя, то есть рассеивают упругие волны во все стороны. Глубина их залегания может быть любой. При одностороннем доступе к объекту диапазоном глубин контроля является вся толщина конструкции, то есть от нуля до метра и более.

Большие длины волн ультразвукового излучения требуют ещё больших размеров источников и приёмников ультразвука для создания сколько-нибудь направленных характеристик их акустических полей. Прямой совмещённый ультразвуковой преобразователь с апертурой в 3 длины волны, то есть порядка 150 мм, обладает худшей направленностью в сравнении с его высокочастотным аналогом, апертура которого 10 длин волн. С его помощью не только, практически, нельзя обнаружить пустоту, соизмеримую с размерами зёрен крупного заполнителя (даже более 70 мм), но и использовать его на грубой поверхности бетона очень трудно. Две такие пустоты на одинаковой глубине, например 500 мм, отстоящие одна от другой на размер апертуры преобразователя, вряд ли удастся раздельно зафиксировать из-за широкой диаграммы направленности преобразователя при условии малых отражений от структурных неоднородно-стей бетона. Однако это условие обычно не выполняется.

Одним из главных (если не самым главным) препятствий для обнаружения полезных сигналов в бетоне является шум многократных отражений ультразвука от зёрен его структуры. Этот специфический шум создаётся самим зондирующим сигналом и присутствует всегда. Его уровень, как будет показано ниже, как правило, больше амплитуд полезных сигналов и может их превышать на 20 - 30 дБ. Практически единственным способом борьбы с этим шумом является пространственное его усреднение, требующее обзора исследуемого объёма бетонной конструкции из разных точек её поверхности, то есть сканирования поверхности по значительной площади. Следствием этого встаёт проблема создания надёжного акустического контакта между аппаратурой и бетоном.

Эта проблема включает в себя и сохранение контакта в процессе контроля. Большие потери времени на подготовку к контролю и в процессе сканирования антенной системой объекта, очевидно, неприемлемы. Поверхность объекта после контроля не должна быть испорченной.

Таким образом, можно отметить, что традиционные методы высокочастотной ультразвуковой дефектоскопии при контроле бетонных конструкций неприменимы. Только контроль толщины бетонных панелей в достаточно ограниченном диапазоне можно в принципе вести аппаратурой, подобной высокочастотным толщиномерам или дефектоскопам, используя ультразвуковые преобразователи с большой апертурой (в несколько длин волн). А для выполнения достоверных измерений толщины в практически необходимом диапазоне нужна специальная аппаратура, созданию которой посвящена работа [77].

Ранние попытки использовать отражённые ультразвуковые волны для контроля бетонных изделий при одностороннем доступе были предприняты ещё в середине 60-х годов. Так, например, И. В. Защук в работе [31] приводит описание и результаты определения толщин бордюрных плит и бетонного покрытия дороги эхо-методом. Значительный вклад в развитие данной проблемы, особенно в части создания низкочастотных ультразвуковых преобразователей внесли отечественные учёные: Ю.М. Рапопорт, В.Е. Поляков, А.И. Потапов [71 - 74, 76]. Из зарубежных исследователей, существенно развивших классический эхо-метод применительно к контролю бетона, можно отметить У. Хиллгера (W. Hillger) [110], О. Кроггеля (О. Kroggel), Р. Джансона (R. Jansohn) и М. Ратманна (М. Ratmann) [117] (все из Германии). Значительных успехов в применении метода синтезированной апертуры для контроля бетона достигли М. Краус (М. Krause) (Германия) [115], М. Шикерт (М. Schickert) (Германия) [123, 124], П.А. Гейдеки (Р.А. Gaydecki) (Великобритания) и Ф.М. Бурдекин (F.M. Burdekin) (Великобритания) [109]. q

Однако аппаратура, созданная ими, позволяет обнаруживать отражатели только в мелкоструктурном бетоне на небольшой глубине и часто лишь на уровне шума. О проблеме акустического контакта в работах зарубежных коллег почти нет упоминаний, что говорит о лабораторных пока исследованиях, не вышедших в сферу практического применения. Только в работе [116], опубликованной в 2000 году, сообщается о системе, которая может быть установлена в автофургоне. В ней использован набор из 10 50-мм преобразователей устанавливаемых на горизонтальную поверхность бетона, смазанную водой или глицерином.

Созданием аппаратуры интроскопии конструкций из бетона при одностороннем доступе занимается и коллектив сотрудников МНПО "Спектр" уже более 15 лет. В исследованиях, отражённых в данной работе, вместе с автором принимали непосредственное участие А.В. Ковалёв, В.Н. Козлов, А.А. Самокрутов, [Н.Н. Яковлев|. На самом начальном этапе исследований над данной проблемой работал коллектив лаборатории "Голография" Ульяновского политехнического института под руководством Б.Б. Чернятьева.

Проводимые нами исследования были направлены на создание такой аппаратуры интроскопии, чтобы она могла применяться в практической работе дефектоскопистов по контролю качества возводимых сооружений и по обследованию давно эксплуатируемых. Причём под интроскопией с самого начала подразумевалась томография, как наиболее информативная, наглядная и просто анализируемая форма визуализации внутренней структуры бетонных конструкций, особенно при низких отношениях сигнал/шум. Традиционная А-развёртка, однако, никогда не исключалась из способов отображения информации по причине её общеизвестности и привычности. Такая цель требовала разработки всех сторон проблемы: исследования бетонов как среды распространения ультразвука, создания излучателей и приёмников акустических колебаний с требуемыми характеристиками (известные ультразвуковые преобразователи не подходили), поиска способов получения надёжного акустического контакта и, наконец, самого главного - разработки метода синтеза апертуры, который бы при ограниченном объёме точек съёма акустических данных с поверхности конструкции мог дать радикальное увеличение отношения сигнал/шум в результирующем изображении при одновременно высокой пространственной селекции.

Исторически вначале все эти задачи были решены при жидкостном акустическом контакте антенных устройств с поверхностью бетона. Была создана практическая аппаратура, работавшая на продольных ультразвуковых волнах: толщиномер бетонных изделий, по сути, низкочастотный дефектоскоп, и томограф, визуализирующий до 11 параллельных сечений бетонной конструкции. Её эксплуатация в течение нескольких лет показала, что жидкостный контакт, несмотря на специальные устройства подачи жидкости к антенной решётке и стабилизации её объёма в процессе зондирования конструкции, сильно ограничивает область применения созданных приборов.

Поиск возможности контроля без контактных жидкостей кроме успешного решения самой задачи акустического контакта открыл путь повышения дефектоскопических характеристик создаваемой аппаратуры. Это применение поперечных акустических волн, излучение и приём которых стали возможны с созданием ультразвуковых преобразователей с сухим точечным контактом (СТК). Преобразователи с СТК нашли применение и как самостоятельные изделия в приборах для оценки физико-механических свойств материалов и для контроля прочности бетона [40, 84, 96]. Последние разработки аппаратуры интроскопии основываются только на сухом акустическом контакте и использовании поперечных волн. Эксплуатация одной из них - томографа с 36-элементной антенной решёткой - показала простоту и удобство проведения контроля при высоких характеристиках получаемых изображений [127]. Другая разработка - дефектоскоп бетонных конструкций с возможностью квазитомографического отображения информации - оказалась ещё более доступной даже для малоквалифицированных операторов и простой при эксплуатации, решающей, однако, множество дефектоскопических задач при контроле бетона (см. прилож.).

Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и списка литературы.

Заключение диссертации по теме «Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий», Шевалдыкин, Виктор Гавриилович

Основные результаты работы составляют следующее:

1. Структурный шум в бетоне - нестационарный случайный процесс с нормальным распределением мгновенных значений, статистические характеристики которого не зависят от способа его возбуждения и приёма.

2. Уровень полезных эхо-сигналов при контроле бетона в большинстве практических случаев лежит существенно ниже уровня структурного шума.

3. Для обнаружения соизмеримых с длиной волны отражателей в бетоне с пространственным разрешением такого же порядка необходим синтез акустической апертуры больших волновых размеров с помощью матричной антенной решётки и комбинационного зондирования объекта контроля.

4. Взаимно-корреляционные свойства структурного шума, действующего в разных точках поверхности бетона, позволяют располагать элементы антенной решётки с шагом порядка половины длины поперечной волны в бетоне. При таком шаге синтезируемая апертура при ограниченном количестве элементов в решётке обеспечивает накопление полезных сигналов с допустимыми потерями в отношении сигнал/шум из-за частичной корреляции шума в принимаемых колебаниях.

5. При синтезе апертуры от нескольких положений антенной решётки на поверхности объекта оптимальным является шаг сканирования, равный расстоянию между крайними элементами решётки плюс 1 шаг элементов в направлении санирования. Такой шаг даёт почти наибольшее отношение сигнал/шум при высокой производительности контроля.

6. Отражатели, соизмеримые с длиной волны и находящиеся внутри проекции синтезированной апертуры на параллельную ей плоскость в объекте контроля на глубинах не более размера синтезированной апертуры, отображаются на томограммах в виде компактных образов, соизмеримых с длиной волны.

7. При интроскопии бетонных изделий лучшие характеристики обнаружения отражателей достигаются при использовании поперечных ультразвуковых волн. Излучение их в объект контроля и приём возможен с помощью элементов антенной решётки с сухим точечным контактом.

8. Измерение скорости поперечных волн в процессе контроля объекта возможно по задержке поперечных волн с горизонтальной поляризацией, распространяющихся вдоль поверхности объекта. Излучение и приём их происходит теми элементами антенной решётки, направления колебаний протекторов которых параллельны.

9. Чувствительность визуализирующей аппаратуры, оценённая для квадратной антенной решётки поперечных волн из 36 элементов с СТК и синтезированной апертуры из 9 (3 х 3) положений этой решётки на поверхности объекта с оптимальным шагом сканирования, позволит обнаружить отражатель в виде пустотной сферы диаметром 50 мм в среднем бетоне с затуханием ультразвука 20 дБ/м на глубине 740 мм с отношением сигнал/шум в томограмме 6 дБ. Разрешающая способность аппаратуры на глубинах до 500 мм при этих же условиях, частоте ультразвука 50 кГц и скорости 2700 м/с составит приблизительно 150 мм по фронту и 100 мм по глубине.

10. Жидкостное демпфирование пьезоэлемента и его стержневидная форма, делающая рабочую моду колебаний самой низкочастотной, позволяют создавать различные практические конструкции ультразвуковых низкочастотных преобразователей, особенностью которых является малая длительность ревер-берационно-шумовой характеристики.

11. Заострённый протектор (в виде конуса или пирамиды) с толщиной и поперечными размерами, много меньшими длины волны, обеспечивает надёжный акустический контакт ультразвукового преобразователя с бетоном без контактных жидкостей, не внося существенных искажений формы коротких широкополосных сигналов.

12. Стержнеобразные пьезоэлементы с поперечным пьезоэффектом, демпфированные жидким материалом, в сочетании с заострённым протектором малых волновых размеров являются основой ультразвуковых преобразователей с сухим контактом для контроля бетона продольными, поперечными, головными, Рэлеевскими и SH ультразвуковыми волнами. Преобразователь с двумя пьезоэлементами на общем протекторе обладает способностью создавать либо нормальные, либо касательные напряжения в точке акустического контакта с материалом, то есть может менять рабочий тип акустической волны в зависимости от способа электрической коммутации пьезоэлементов.

13. Антенные решётки из элементов с малой длительностью ревербера-ционно-шумовой характеристики, как с жидкостным, так и с сухим акустическим контактом позволяют вести контроль бетонных конструкций в различных полевых условиях.

14. Созданная аппаратура для интроскопии конструкций из бетона с обоими видами акустического контакта, обладает дефектоскопическими и эксплуатационными характеристиками, достаточными для контроля бетонных сооружений различного назначения. Аппаратура, работающая с сухим контактом, более удобна в эксплуатации, обладает большими возможностями анализа результатов контроля и лучшими характеристиками обнаружения дефектов, по сравнению с аппаратурой с жидкостным контактом.

15. Разработанные ультразвуковые преобразователи с сухим точечным контактом используются в разработанных нами приборах и как самостоятельные изделия с существующей низкочастотной аппаратурой для контроля бетона, горных пород, пластмасс.

16. В ходе исследований созданы следующие ультразвуковые приборы:

- толщиномер - дефектоскоп УТ201М с жидкостным контактом (изготовлено 25 шт.);

- томограф УИ201С с жидкостным контактом (изготовлено 4 шт.);

- томограф А123 0 с сухим контактом (изготовлено 5 шт.);

- дефектоскоп А1220 с сухим контактом (изготовлено более 20 шт.);

- мультиметр А1102 с сухим контактом для анализа свойств материалов по скоростям продольных и поперечных волн (изготовлено 10 шт.);

- тестер УК 1401 с сухим контактом для контроля прочности бетона и оценки глубины трещин (изготовлено более 250 шт.).

В настоящее время производится аппаратура только с сухим контактом.

Толщиномер - дефектоскоп УТ201М отображает на экране эхо-сигналы до глубин в 600 - 700 мм в бетоне в зависимости от скорости ультразвука и позволяет обнаруживать пустотные дефекты в виде сфер диаметром 50 мм на глубине 300 мм в мелкоструктурном бетоне. Прибор УТ201М приказом № 077 от 25.04.94 г. принят на вооружение ФСК.

Томограф УИ201С обеспечивает визуализацию бетона на глубину до 600 мм и позволяет обнаруживать пустотные дефекты в виде сфер диаметром порядка 30 мм на глубинах до 250 мм и в виде каналов того же диаметра до глубин в 400 мм. Совместным решением в/ч 68240 и МНПО "Спектр" утверждён акт государственных испытаний томографа УИ201С и он рекомендован с серийному производству.

Томограф А1230 позволяет визуализировать бетонные сооружения на глубину до 1 метра и обнаруживать в бетонах марки 400 пустоты объёмом 30 см3 на глубинах до 300 мм или каналы диаметром 20 мм до глубин в 500 мм.

Для построения томограммы длиной 1 метр (в направлении сканирования) и шириной (по оси глубин) 600 мм требуется около 5 минут, включая время сканирования объекта. А1230 эксплуатируется в нескольких организациях РФ.

Дефектоскоп А1220 обеспечивает просмотр бетона на глубину 1,5 метра и обнаружение (в бетоне марки 400) с отношением сигнал/шум более 6 дБ:

- канала диаметром 50 мм до глубины 400 мм;

- сферы диаметром 80 мм до глубины 250 мм.

Максимальная измеряемая толщина бетона марки 400 равна 600 мм. Погрешность измерений толщины и глубины залегания дефектов в бетоне марки 400 не превышает ± 10 %. Для получения на экране 5-изображения среза объекта контроля размерами 2 м (в направлении сканирования) на глубину 1,5 м требуется около 1,5 минут. Для переноса этих данных в компьютер и их отображения нужно ещё не более 30 с. На прибор А1220 31 августа 2000 года выдан Сертификат об утверждении типа средств измерений RU.C.27.004A № 8625, который зарегистрирован в Государственном реестре средств измерений под № 20148-00. А1220 эксплуатируется в нескольких странах СНГ и Западной Европы.

Мультиметр All02 позволяет измерять скорости ультразвука в диапазоне от 1000 до 10000 м/с и вычислять по ним физико-механические характеристики неметаллических материалов. А1102 эксплуатируется в РФ и Чехии.

Тестер УК1401 обеспечивает измерения скорости продольных волн от 2000 до 10000 м/с и времени - от 15 до 75 мкс. Погрешность измерений 1 %. В эксплуатации более 2 сотен приборов. На прибор УК 1401 выданы Сертификат соответствия метрологическим нормам и требованиям № 0000374 от 25.11.99, зарегистрированный в Реестре системы сертификации средств измерений под № 990200014., а также Свидетельство о регистрации № 041.2000 от 25.05.2000, зарегистрированное в отраслевом Реестре средств измерений, допущенных к применению на железнодорожном транспорте под № МТ-041.2000. УК 1401 эксплуатируется в нескольких странах СНГ, Западной Европы и Японии.

17. Ближайший аналог созданной нами визуализирующей аппаратуры опубликован в журнале Insite, Vol. 42. No. 7. 2000. pp. 447 - 450 [116]. Эта визуализирующая система состоит из 10 преобразователей диаметром 50 мм, устанавливаемых с помощью шаблона на поверхность бетона, набора блоков для возбуждения преобразователей и приёма сигналов, цифрового осциллографа для записи сигналов и компьютера. Акустический контакт создаёт вода или глицерин. Приведены результаты измерения толщины бетонной плиты в 500 мм и обнаружения канала диаметром 40 мм на глубине 100 мм в бетоне.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Изучены свойства структурного шума при ультразвуковом контроле бетона эхо-методом и установлено:

- статистические характеристики структурного шума не зависят от способа его возбуждения и приёма;

- радиус корреляции структурного шума на поверхности бетона приблизительно равен половине длины поперечной волны.

2. Оценены ожидаемые и реальные отношения сигнал/шум при эхо

•1 импульсном контроле бетона на продольных и поперечных волнах и обоснованы преимущества применения поперечных волн для интроскопии бетона.

3. Предложен метод синтезированной фокусируемой апертуры с комбинационным зондированием полупространства элементами матричной антенной решётки, позволяющий достичь требуемых отношений сигнал/шум при высокой пространственной селекции отражателей в бетоне. Метод даёт увеличение отношения сигнал/шум по мощности в половину квадрата числа антенных элементов, участвующих в синтезе апертуры, по сравнению с отношением сигнал/шум в колебаниях каждого элемента.

4. Предложена и обоснована совокупность технических решений для разработки класса ультразвуковых низкочастотных преобразователей с малой длительностью реверберационно-шумовой характеристики, с жидкостным и сухим акустическим контактом, способностью к излучению и приёму как продольных, так и обоих типов объёмных волн при сухом контакте. Главными из них являются:

- демпфирование пьезоэлемента жидким материалом;

- частота рабочей моды пьезоэлемента наименьшая из всех частот его колебаний;

- заострённый протектор в виде конуса малых волновых размеров для создания сухого точечного акустического контакта с бетоном;

- два противофазно колеблющихся пьезоэлемента или пьезоэлемент с из-гибной модой для создания касательных напряжений на поверхности бетона.

Практическая ценность работы состоит:

1. В создании аппаратуры, визуализирующей внутреннюю структуру железобетонных сооружений при одностороннем доступе и позволяющей обнаруживать опасные дефекты и внутренние коммуникации в них. Аппаратура рассчитана на применение в полевых условиях, не нуждается в контактных жидкостях и обеспечивает достаточную для практики производительность. Аппаратура эксплуатируется в настоящее время, как в нашей стране, так и за рубежом.

2. В разработке приборов для контроля свойств материалов, прочности бетона в изделиях и сооружениях и состояния его поверхностного слоя. Приборы не требуют контактных смазок и просты в эксплуатации вплоть до полевых условий. Наибольшее распространение получил ультразвуковой тестер УК 1401 при контроле несущей способности железобетонных опор контактной сети железных дорог.

3. В разработке ряда ультразвуковых низкочастотных преобразователей с сухим точечным контактом, используемых как в созданной аппаратуре, так и самостоятельно в составе других приборов для контроля бетона, горных пород, пластмасс.

Использование результатов, полученных в работе, возможно в нескольких направлениях.

Конечная цель работы была достигнута в значительной степени благодаря двум техническим находкам: жидкому демпферу и комбинационному зондированию. Жидкий демпфер позволил создать хороший низкочастотный ультразвуковой преобразователь малых размеров, а значит легко сочетаемый с точечным акустическим контактом, то есть сухим, отрывшим возможность использовать поперечные волны. Комбинационное зондирование явилось мощным средством увеличения отношений сигнал/шум в принятых из бетона акустических колебаниях и далеко отодвинуло тот предел чувствительности метода САФТ, который задаёт неоднородная структура бетона.

Используя предложенные технические решения, можно конструировать различные ультразвуковые преобразователи. Простота управления типом используемых волн, их поляризацией, направлением излучения и приёма на столь низких ультразвуковых частотах не только обещает заметное улучшение характеристик известной аппаратуры, но и открывает пути создания множества новых приборов для решения самых разных задач контроля неметаллических материалов. Обладая малыми габаритными размерами и массой, эти преобразователи в сочетании с различными радиотехническими методами выделения полезных сигналов из помех, могут стать основным средством взаимодействия ультразвуковой аппаратуры с объектом контроля и вытеснить преобразователи с жидкостным контактом из большинства сфер ультразвукового контроля на низких частотах.

Созданные приборы, как и всякая новая техника быстро устаревают. Уже сегодня ясно, что в следующем поколении визуализирующей аппаратуры нужно заложить возможность селекции отражателей по поляризации отражённых волн, использовать фазу отражённого сигнала для определения характера неоднородности, ввести в алгоритм синтеза томограмм поиск по форме отражателя, то есть изменяющуюся фокусировку апертуры на разные типы дефектов: объёмные, плоские, протяжённые и т. д. Состояние и быстрое развитие электронной техники не оставляет никаких сомнений в том, что это возможно даже при меньшей стоимости аппаратуры.

Применение синтезированной апертуры с комбинационным зондированием при контроле крупноструктурных металлов и в первую очередь сварных соединений из аустенитных сталей может не только повысить чувствительность дефектоскопов, но и улучшит прорисовку формы дефектов из-за более диффузного облучения контролируемой области и возможности синтеза изображений на обоих типах объёмных волн. И первые эксперименты уже дали положительные результаты.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Анализ состояния методов и средств ультразвуковой интроскопии бетонных конструкций показал следующее:

1. Практически используемая аппаратура ультразвуковой интроскопии бетона отсутствует.

2. Существующие ультразвуковые системы с синтезированной апертурой при интроскопии бетона обеспечивают недостаточные для практики чувствительность, глубину и прочие характеристики обнаружения дефектов. Они более низкие, чем потенциальные возможности используемого метода. Системы больше подходят для лабораторных исследований, чем для практического использования.

3. Нет последовательно разработанной теории ультразвуковой интроскопии бетона при одностороннем доступе.

4. В полной мере решить задачу интроскопии бетонных конструкций при одностороннем доступе можно с помощью эхо-импульсного метода с синтезированием фокусирующей апертуры больших волновых размеров.

5. Применяемые в практике неразрушающего контроля бетона ультразвуковые преобразователи по своим акустическим и эксплуатационным характеристикам малопригодны для использования в качестве элементов антенных решёток визуализирующей аппаратуры.

6. Жидкие и эластичные материалы для создания акустического контакта антенной решётки с бетоном при практической работе с этой аппаратурой неудобны и не могут дать нужной производительности контроля.

Цели данной работы состояли в следующем:

1. В создании теории ультразвуковой интроскопии бетона, позволяющей:

- рационально и обоснованно разрабатывать аппаратуру для визуализации внутренней структуры бетонных конструкций при одностороннем доступе;

- создавать методики применения этой аппаратуры для решения конкретных задач неразрушающего контроля.

2. В разработке ультразвуковых приборов для интроскопии бетонных сооружений при одностороннем доступе, пригодных к применению в различных практических условиях.

Задачи работы сформулированы следующим образом:

1. Исследовать статистические характеристики структурного шума бетона, в частности, взаимные корреляционные функции его реализаций, принятых в разных точках поверхности бетона;

2. Исследовать ожидаемые отношения полезного сигнала к структурному шуму (сигнал/шум) в типичных бетонах для характерных отражателей при эхо-импульсном методе контроля на продольных и поперечных ультразвуковых волнах;

3. Разработать метод пространственно-временной обработки принимаемых из бетона колебаний, обеспечивающий требуемые отношения сигнал/шум и высокую пространственную селекцию отражателей при ограниченном количестве точек излучения и приёма на поверхности крупноструктурного полупространства;

4. Разработать способ измерения скорости распространения ультразвуковых волн того же типа, который будет использоваться для зондирования контролируемого объекта;

5. Разработать ультразвуковые преобразователи, необходимые для исследований бетона и создания практической аппаратуры интроскопии. Они должны обладать:

- быстрозатухающей реверберационно-шумовой характеристикой;

- способностью излучать и принимать из твёрдой среды как продольные, так и поперечные ультразвуковые волны;

- надёжным и легко достижимым на практике акустическим контактом с бетоном;

6. Разработать ультразвуковые матричные антенные решётки, обеспечивающие производительный контроль бетонных конструкций разработанным для этого методом пространственно-временной обработки сигналов;

7. Разработать практическую аппаратуру, визуализирующую внутреннюю структуру бетонных конструкций при одностороннем доступе, подтверждающую правильность проведённых исследований и разработок;

8. Выпустить созданную аппаратуру в эксплуатацию и по её результатам определить направления совершенствования данного класса приборов.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Шевалдыкин, Виктор Гавриилович, 2000 год

1. Анализ и выделение сейсмических сигналов: Пер. с англ. /Под ред. Ч. Чжаня. М.: Мир, 1986. 240 с.

2. Бадалян В. Г., Базулин Е. Г. Цифровое восстановление изображения рассеивателей методом проекции в спектральном пространстве. // Акустический журнал, 1988, 34. № 2. С. 222 231.

3. Баженов Ю. М. Способы определения состава бетонов различных видов. М.: Стройиздат, 1975. 307 с.

4. Балабаев С. М., Ивина Н. Ф. Компьютерное моделирование колебаний и излучений тел конечных размеров, (методы конечных и граничных элементов). Владивосток.: Дальнаука, 1996. 213 с.

5. Бархатов В. А., Нестерова Л. А. Применение эластичных протекторов для ввода ультразвуковых колебаний в изделия. // Дефектоскопия, 1994. № 11. С. 70 77.

6. Бобров А. В., Духненко В. П. Устройство для акустического контроля крупноструктурных материалов. Авт. свид. № 1573417. Бюл. изобр. 1990, № 23.

7. Вахитов Я. Ш. Теоретические основы электроакустики и электроакустическая аппаратура. М.: Искусство, 1982. 415 с.

8. Викторов И. А. Звуковые поверхностные волны в твёрдых телах. М.: Наука, 1981.288 с.

9. Виноградов Н. В., Данилов В. П., Иванов А. Л. Ультразвуковой концентратор. Авт. свид. № 545924. Бюл. изобр. 1977, № 5.

10. Воларович М. П., Баюк Е. И. Исследование упругих свойств образцов горных пород при всесторонних давлениях до1000 кг/см . Сб. МОПИ

11. Применение ультраакустики к исследованию вещества". М.: МОПИ, вып. 11. С. 147.

12. Глухов Н. А. Точечные источники ультразвука как инструмент контроля физико-механических свойств материалов. // Дефектоскопия, 1992, № 8, с. 49-51.

13. Гоноровский И. С. Радиотехнические цепи и сигналы. М.: Радио и связь, 1986. 512 с.

14. Городжа А. Д. Дефектоскопия бетонных конструкций эхо-методом. // Неразрушающие методы контроля бетонных и железобетонных конструкций. Тезисы докладов к Всесоюзному научно-техническому семинару (Москва, 1977 г.). Киев.: 1977. С. 73 75.

15. ГОСТ 10268-80. Бетон тяжёлый. Технические требования к заполнителям. М.: Стандарты, 1980. 20 с.

16. ГОСТ 17624-87. Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности. М.: Стандарты, 1987. 25 с.

17. Гринченко В.Т., Мелешко В.В. Гармонические колебания и волны в упругих телах. Киев. Изд. "Наукова думка", 1981. 284 с.

18. Гурвич А. К., Ермолов И. Н. Ультразвуковой контроль сварных швов. Киев.: Техника. 1972. 460 с.

19. Гурвич И. И., Боганик Г. Н. Сейсмическая разведка. М.: Недра, 1976.286 с.

20. Данилов В. Н. К оценке уровня структурных помех с учётом повторного Рэлеевского рассеяния упругих волн. // Дефектоскопия, 1989. № 5. С. 79 83.

21. Данилов В. Н., Ямщиков B.C. Рассеяние продольных упругих волн на совокупности малых сферических неоднородностей. // Дефектоскопия, 1984. № 5. С. 14 19.

22. Джонс Р., Фэкэоару И. Неразрушающие методы испытаний бетонов. Пер. с румынск. М.: Стройиздат, 1974. 292 с.

23. Джураев Г. Г. Поглощение энергии упругих колебаний в материале образцов и в конструкциях. / Труды МИСИ: Неразрушающие методы испытания материалов. М., 1971, № 82. С. 34 82.

24. Дзенис В. В. Применение ультразвуковых преобразователей с точечным контактом для неразрушающего контроля. Рига.: Зинатне, 1987. С. 39 -75.

25. Домаркас В. Й., Кажис Р. -И. Ю. Контрольно-измерительные пьезоэлектрические преобразователи. Вильнюс.: Минтис. 1975. 258 с.

26. Домаркас В. Й., Пилецкас Э. JI. Ультразвуковая эхоскопия. М.: Машиностроение, Ленингр. отдел., 1988. 276 с.

27. Ермолов И.Н. Теория и практика ультразвукового контроля. М.: Машиностроение, 1981, 240 с.

28. Ермолов И.Н., Пилин Б. П. Расчёт уровня структурных помех и схема устройства для временной регулировки чувствительности эхо-дефектоскопа. // Дефектоскопия. 1972. № 3. С. 26 33.

29. Ермолов И.Н., Пилин Б. П. Современное состояние и перспективы развития ультразвукового контроля металлов с крупнозернистой структурой. // Заводская лаборатория. 1979. № 1. С. 46 52.

30. Залесский В. В. Анализ и синтез пьезоэлектрических преобразователей. Ростов.: Изд-во РГУ, 1971. 152 с.

31. Зарецкий-Феоктистов Г.Г., Рапопорт Ю.М. Ультразвуковые преобразователи для поверхностного прозвучивания крупноструктурных материалов. // Дефектоскопия. 1990. № 2. С. 89 91.

32. Защук И. В. Электроника и акустические методы испытания строительных материалов. М.: Высшая школа, 1968. 248 с.

33. Кайно Г. Акустические волны: Устройства, визуализация и аналоговая обработка сигналов. Пер с англ. М.: Мир, 1990. 656 с.

34. Каневский И. Н. Фокусирование звуковых и ультразвуковых волн. М.: Наука, 1977. 336 с.

35. Карташёв В. Г., Кузьмин С. В. Анализ структурного шума в задачах ультразвуковой дефектоскопии. // Труды МЭИ. Вып. 642. М.: МЭИ, 1991. С. 128- 138.

36. Кеслер Н. А., Шрайфельд JI. И. Исследование рассеяния ультразвука с учётом статистики распределения величин зёрен поликристаллических металлов. // Дефектоскопия, 1975. № 1. С. 95 100.

37. Ковалёв А. В., Козлов В. Н., Самокрутов А. А., Шевалдыкин В. Г., Яковлев Н. Н. Импульсный эхо-метод при контроле бетона. Помехи и пространственная селекция. /Дефектоскопия, 1990, № 2, с. 29 41.

38. Ковалёв А. В., Шевалдыкин В. Г., Козлов В. Н., Самокрутов А. А., Яковлев Н. Н. Ультразвуковой прибор нового класса для контроля бетонных конструкций при одностороннем доступе // Бетон и железобетон. 1989. № 9 С. 3 обл.

39. Ковалёв А. В., Шевалдыкин В. Г., Козлов В. Н., Самокрутов А. А., Яковлев Н. Н. Ультразвуковой контроль изделий из крупноструктурных материалов при одностороннем доступе. /Приборы и системы управления, 1989, № 5, с. 9- 10.

40. Ковалёв А. В., Шевалдыкин В. Г., Козлов В. Н., Яковлев Н. Н. Некоторые проблемы развития ультразвукового эхо-метода контроля материалов и изделий. /Приборы и системы управления, 1988, № 5, с. 18-20.

41. Козлов В. Н., Подольский В. И., Самокрутов А. А., Шевалдыкин В. Г. Оценка состояния железобетонных опор контактной сети ультразвуковым прибором поверхностного прозвучивания. // В мире неразрушающего контроля. 2000. № 1.С. 45-47.

42. Козлов В. Н., Самокрутов А. А., Шевалдыкин В. Г. / Научно-технические достижения. Межотраслевой научно-технический сборник. М.: ВИМИ. 1994. №5. С. 41 -43.

43. Козлов В. Н., Самокрутов А. А., Шевалдыкин В. Г. Аппаратура для ультразвукового контроля и диагностики конструкций. 15 Российская научно-техническая конференция "Неразрушающий контроль и диагностика". Тезисы докладов. М.: 1999. Т. 1. С. 345.

44. Козлов В. Н., Самокрутов А. А., Шевалдыкин В. Г. Синфазные антенные решётки в ультразвуковой дефектоскопии бетона. 15 Российская научно-техническая конференция "Неразрушающий контроль и диагностика". Тезисы докладов. М.: 1999. Т. 1. С. 305.

45. Козлов В. Н., Самокрутов А. А., Шевалдыкин В. Г. Ультразвуковая антенная решётка в виде двухмерной матрицы. Патент РФ № 2080592. -Бюлл., изобр., 1997, № 15.

46. Козлов В. Н., Самокрутов А. А., Шевалдыкин В. Г. Ультразвуковой низкочастотный преобразователь. Патент РФ № 2082163. - Бюлл., изобр., 1997, №17.

47. Козлов В. Н., Самокрутов А. А., Шевалдыкин В. Г., Яковлев Н. Н. Ультразвуковой дефектоскоп. Авт. свид. № 1559280. Бюл. изобр. 1990, № 15.

48. Козлов В. Н., Самокрутов А. А., Яковлев Н. Н., Ковалёв А. В., Шевалдыкин В. Г. Акустическая В- и С-томография крупноструктурных материалов импульсным эхо-методом // Приборы и системы управления. 1989. № 7. С. 21-24.

49. Козлов В. Н., Шевалдыкин В. Г., Яковлев Н. Н. Ультразвуковой низкочастотный пьезопреобразователь. Авт. свид. № 1425534. Бюл. изобр. 1988, №35.

50. Козлов В. Н., Шевалдыкин В. Г., Яковлев Н. Н. Ультразвуковой пьезопреобразователь. Авт. свид. № 1388785. Бюл. изобр. 1988, № 14, с. 197.

51. Козлов В. Н., Шевалдыкин В. Г., Яковлев Н. Н. Ультразвуковой пьезопреобразователь. Авт. свид. № 1462185. Бюл. изобр. 1989, № 8.

52. Козлов В. Н., Шевалдыкин В. Г., Яковлев Н. Н. Экспериментальная оценка затухания ультразвука в бетоне. Дефектоскопия, 1988, № 2, с.67-75.

53. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. /Под общ. ред. И. Г. Арамановича. М.: Наука, 1974. 832 с.

54. Королёв М. В., Карпельсон А. Е. Широкополосные ультразвуковые пьезопреобразователи. М.: Машиностроение, 1982. 157 с.

55. Королёв М. В., Карпельсон А. Е., Шевалдыкин В. Г. О физическом представлении работы резонансных пьезопреобразователей. // Труды НИКИМ-Па. Неразрушающий контроль, виброметрия, диагностика. 1983. С. 21 27.

56. Коряченко В. Д. Статистическая обработка сигналов дефектоскопа с целью увеличения отношения сигнал/шум при реверберационных помехах структуры. // Дефектоскопия, 1975. № 1. С. 87 95

57. Крауткремер И., Крауткремер Г. Ультразвуковой контроль материалов. Справочник. Пер. с нем. М.: "Металлургия", 1991. 752 с.

58. Крылов Н. А., Калашников В. А., Полищук А. М. Радиотехнические методы контроля качества железобетона. JL- М.: Стройиздат, 1966. 380 с.

59. Ланге Ю. В. Акустические низкочастотные методы и средства не-разрушающего контроля многослойных конструкций. М.: Машиностроение, 1991.272 с.

60. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Теория упругости. М.: Наука, 1988.204 с.

61. Левин Б. Р. Теоретические основы статистической радиотехники. Книга первая. /М.: Сов.радио, 1974, 552 с.

62. Лейбензон Б. И. Ультразвуковая локация в горном деле. М.: Недра. 1968.180 с.

63. Методы акустического контроля металлов. /Под ред. Н.П. Алёшина. М.: Машиностроение, 1987. 456 с.

64. Методы неразрушающих испытаний: Пер. с англ. /Под ред. Р. Шарпа. М.: Мир, 1972. 496 с.

65. Немзоров Н. И., Никитин С. Н., Сарсадских К. И., Холодных С. И. Методико-аппаратно-программные средства для измерения скоростей распространения Р- и S-волн. // Дефектоскопия, 1991, № 11, с. 17-27.

66. Неразрушающий контроль и диагностика. Справочник. /Под ред. В. В. Клюева. М.: Машиностроение, 1995. 488 с.

67. Никитин А. А. Статистические методы выделения геофизических аномалий. М.: Недра. 1979. 280 с.

68. Ногин С. И., Бобров А. В., Носаль М. В. Устройство для ультразвукового контоля качества бетона. Авт. свид. № 1490620. Бюл. изобр. 1989, № 24.

69. Осетров А. В. Акустическая томография. // Зарубежная радиоэлектроника, 1991. № 5. С. 3 29.

70. Осетров А. В. Теория пространственно-временной дифракционной томографии при сканировании одиночного приёмоизлучателя по плоскости. // Акустический журнал. 1991. Том 37. № 3. С. 528 534.

71. Питолин А. И., Попко В. П., Рябов Г. Ю. Применение мозаичных ультразвуковых преобразователей для контроля изделий из композиционных материалов. // Труды МЭИ. Вып. 642. М.: МЭИ, 1991. С. 71 88.

72. Поляков В. Е., Потапов А. И., Карапетян О. О. и др. Широкополосный пьезоэлектрический преобразователь. Авт. свид. № 548096. Бюл. изобр. 1979, №40.

73. Поляков В. Е., Потапов А. И., Сборовский А. К. Ультразвуковой контроль качества конструкций. Л.: Судостроение. 1978. 200 с.

74. Потапов А. И. Применение импульсных низкочастотных ультразвуковых методов для контроля качества изделий из крупноструктурных материалов. // Дефектоскопия, 1979. № 7. С. 46 58.

75. Потапов А. И., Поляков В. Е. Эхо-импульсная низкочастотная дефектоскопия изделий из стеклопластиков. Л.: ЛДНТП, 1972. 40 с.

76. Почтовик Г. Я., Липник В. Г., Филонидов А. М. Дефектоскопия бетона ультразвуком в энергетическом строительстве. М.: Энергия. 1977. 121 с.

77. Рапопорт Ю.М. Ультразвуковая дефектоскопия строительных деталей и конструкций. /Л.: Стройиздат, Ленингр. отд. 1975, 128 с.

78. Самокрутов А. А. Ультразвуковая эхо-импульсная толщинометрия бетона. Диссертация (в форме научного доклада) на соискание ученой степени кандидата технических наук. М.: МНПО "Спектр", 1996. 33 с.

79. Самокрутов А. А., Шевалдыкин В. Г., Яковлев Н. Н. Ультразвуковой низкочастотный пьезопреобразователь. Авт. свид. № 1534387. Бюл. изобр. 1990, № 1.

80. Свистов В. М. Радиолокационные сигналы и их обработка. М.: Советское радио. 1977. 448 с.

81. Смажевская Е. Г., Фельдман Н. Б. Пьезоэлектрическая керамика. М.: Советское радио, 1971. 199 с.

82. Сороко JI. М. Интроскопия. М.: Энергоатомиздат. 1983. 128 с.

83. Теоретические основы радиолокации. /Под ред. Я. Д. Ширмана. М.: Советское радио, 1970. 560 с.

84. Ультразвуковой низкочастотный пьезопреобразователь. Проспект МНПО "Спектр". М.: НИИ интроскопии, 1987.

85. Ультразвуковые приборы для неразрушающего контроля бетона, горных пород, керамики, пластмасс. // Заводская лаборатория. 1998. Т. 64. № 4. Раздел «Реклама. Объявления».

86. Ультразвуковые пьезопреобразователи для неразрушающего контроля. /Под ред. И.Н. Ермолова. М.: Машиностроение, 1986. 280 с.

87. Фалькович С. Е., Хомяков Э. Н. Статистическая теория измерительных радиосистем. М.: Радио и связь, 1981. 288 с.

88. Филонидов А. М., Третьяков А. К. Контроль бетона ультразвуком в гидротехническом строительстве. М.: Энергия, 1969. 120 с.

89. Харкевич А. А. Борьба с помехами. М.: Физматгиз, 1965. 276 с.

90. Хэвлайс Дж. Ф., Тейнзер Дж. К. Ультразвуковая визуализация в медицине: Принципы и аппаратура. // ТИИЭР, 1979. Т. 67. № 4. С. 209 234.

91. Чабанов В. Е. Лазерный ультразвуковой контроль материалов. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1986. 232 с.

92. Шевалдыкин В. Г. Безэталонная толщинометрия на основе объёмных акустических волн. // Дефектоскопия, 1985, № 9, с. 19-26.

93. Шевалдыкин В. Г. О безэталонном измерении толщины изделий с переменной по глубине скоростью звука. // Дефектоскопия, 1986, № 3, с.20 22.

94. Шевалдыкин В. Г. Экспериментальная оценка характеристик безэталонного толщиномера с акустическим трактом объёмных волн. // Труды НИКИМПа. Техническая диагностика промышленного оборудования. 1985. С. 59 62.

95. Шевалдыкин В. Г., Козлов В. Н. Способ ультразвукового контроля изделий. Авт. свид. № 1265594. Бюл. изобр. 1986, № 39.

96. Шевалдыкин В. Г., Козлов В. Н., Яковлев Н. Н. Об искажении ультразвуковых импульсов в средах с большим затуханием. // Труды НИКИМПа. Современные методы и средства неразрушающего контроля. 1986. С. 60 -63.

97. Шевалдыкин В. Г., Самокрутов А. А., Козлов В. Н. Новые аппара-турно-методические возможности ультразвукового прозвучивания композитов и пластмасс. // Заводская лаборатория. 1998. № 4. С. 29 39.

98. Шевалдыкин В. Г., Яковлев Н. Н. Материал для демпфера ультразвукового преобразователя. Авт. свид. № 1280535. Бюл. изобр. 1986, № 48, с. 221.

99. Шевалдыкин В. Г., Яковлев Н. Н., Козлов В. Н. Новые ультразвуковые низкочастотные пьезопреобразователи // Дефектоскопия. 1990. № 6. С. 44 -50.

100. Ширман Я. Д., Манжос В. Н. Теория и техника обработки радиолокационной информации на фоне помех. М.: Радио и связь, 1981. 416 с.

101. Штагер Е.А., Чаевский Е. В. Рассеяние волн на телах сложной формы. М.: Соверское радио. 1974. 240 с.

102. Шутилов В.А. Основы физики ультразвука. /Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1980, 280 с.

103. Яблоник Л. М. //Заводская лаборатория. 1963. № 1. С. 46 48.

104. Яковлев Н. Н., Самокрутов А. А., Козлов В. Н., Шевалдыкин В. Г. Ультразвуковые низкочастотные пьезопреобразователи с низким уровнем собственных шумов. /Приборы и системы управления, 1989, № 8, с. 24 27.

105. Яковлев Н. Н., Шевалдыкин В. Г., Козлов В. Н. Результаты измерения затухания ультразвука в бетоне. //Тез. докл. XI всесоюз. конф. "Неразру-шающие физические методы и средства контроля". М.: МИЛО "Спектр", 1987. С. 69.

106. Azar L., Wooh S-C. Experimental Characterization of Ultrasonic Phased Arrays for Nondestructive Evaluation of Concrete Structures. // Materials Evaluation, 1999. No. 2. pp. 134- 140.

107. Bossi R. H., Hildebrand B. P. Stepped-Frequency Ultrasonic Holography. // Materials Evaluation, 1988, 46. No. 4, pp. 659 670.

108. Corl P.D., Grant P.M., Kino G.S. A Digital Synthetic Focus Acoustic Imaging System for NDE.-Proc. IEEE Ultrasonics Symp., 1978, p. 263 268.

109. Gaydecki P. A., Burdekin F. M. Nondestructive Testing of Reinforced and Pre-stressed Concrete Structures. // Nondestructive Testing and Evaluation., 1998, Vol. 14, pp. 339-392.

110. Hillger W. Inspection of Concrete by Ultrasonic Pulse-Echo-Technique. 6th European conference on Non-Destructive Testing. Nice, 1994, pp. 1159 1163.

111. Karaoguz M., Bilgutay N., Akgul Т., Popovics S. Ultrasonic Testing of Concrete Using Split Spectrum Processing. // Materials Evaluation, 1999. No. 11. pp. 1183 1190.

112. Kozlov V. N., Samokrutov A. A., Shevaldykin V. G. Thickness Measurements and Flaw Detection in Concrete Using Ultrasonic Echo Method. // Nondestructive Testing and Evaluation., 1997, Vol. 13, pp. 73 84.

113. Kraus H.G. Generalized Synthetic aperture, focused transduser, pulse-echo, ultrasonic scan data processing for non-destructive inspection. // Ultrasonics, 1983, 21, No.l, p.l 1 18.

114. Krause M., Mielentz F., Milman В., Wiggenhauser H., Muller W., Schmitz V. Ultrasonic imaging of concrete members using an array system. // Insite, Vol. 42. No. 7. 2000. pp. 447 450.

115. Kroggel O., Jansohn R., Ratmann M. Progress in Application of Ultrasound in Pulse-Echo-Technique to Examine Concrete Structures. 6th European conference on Non-Destructive Testing. Nice, 1994, pp. 1145 1152.

116. Lange Yu. V., Moujitski V. F., Shevaldykin V. G., Kozlov V. N., Samokrutov A. A. Non-destructive testing of multiplayer structures and concrete. // Insite, Vol. 40. No. 6. 1998. pp. 400 403.

117. Mayer K., Marklein R., Langenberg K. J., Kreutter T. Three-dimensional imaging system based on Fourier transform synthetic aperture focusing technique. // Ultrasonics, 1990, 28, No.7, pp. 241 255.

118. Moshfeghi M. Side-lobe suppression for ultrasonic imaging arrays. // Ultrasonics, 1987, 25, JsTo.ll, p. 322 327.

119. Saniie J., Wang Т., Bilgutay N. M. Analysis of Homomorphic Processing for Ultrasonic Grain Signal Characterization. // IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control. Vol. 36, No. 3, May 1989, pp. 365 375.

120. Sansalone M., Carino N., J. Impact-Echo: A Method for Flaw Detection in Concrete Using Transient Stress Waves. U.S. Department of commerce. National Bureau of Standards. Washington, 1986. 237 p.

121. Schickert M. Towards SAFT-Imaging in Ultrasonic Inspection of concrete. // International Symposium Non-Destructive Testing in Civil Engineering (NDT-CE) September 26 28, 1995, pp. 411-418.

122. Shandiz H. Т., Gaydecki P. A New SAFT Method in Ultrasonic Imaging at Very Low Frequency by Using Pulse Echo Method // NDT.net November 1999, Vol. 4. No. 11. 6 p.

123. Shandiz H. Т., Gaydecki P. Low Frequency Ultrasonic Images Using Time Domain SAFT in Pitch Catch Method. // NDT.net November 1999, Vol. 4. No. 11. 6 p.

124. Shevaldykin V. G., Kozlov V. N., Samokrutov A. A. Inspection of Concrete by Ultrasonic Pulse-Echo Tomograph with Dry Contact. 7th European conference on Non-Destructive Testing. Copenhagen, 26 29 May, 1998.

125. Tasker C.G., Milne J.M., Smith R.L., Recent Work at the National NDT Centre on Concrete Inspection, British Journal of NDT, vol. 32, No.7, (1990), pp. 355359.

126. Thomson R.N. A Portable System for high Resolution Ultrasonic Imaging on Site. -Brit. J. NDT, 1984, 26, No.5, p. 281 285.

127. Thomson R.N. Transverse and longitudinal resolution of the synthetic aperture focusing technique. // Ultrasonics, 1984, 22, No.l, p. 9 -15.

128. Ultrasonic Concrete Thickness Gaude. Newsletter of National NDT Centre. Issue № 32, March, 1988.