宋智达
天津科信建设工程检测有限公司 天津市河西区
摘要：超声波作为一种先进的检测方法，有其独特的优点，在水利工程质量检测中得到了广泛的应用。超声波在水利工程质量检测中的应用有一定的经验基础，现阶段发展速度很快。与总体发展速度相比，现阶段超声波在水利工程质量检测中的应用质量已不能满足实际应用的需要，这对其质量的提高也提出了更高的要求。现阶段，超声波在水利工程质量检测中的应用还需要进一步的探索和研究，才能得出进一步的结论。水利专业人员需要加深对超声波技术的认识，并不断将其应用于水利工程质量检测中，才能有效保证水利工程施工质量的提高。
关键词：超声波；水利工程；质量检测；应用
超声波是一种先进的技术手段，由于其自身的特点和优势，更能满足工程质量的监测，而超声波已经应用于生活的方方面面，重点研究了超声波在水利工程质量检测中的应用，通过超声波在钢结构焊缝缺陷检测、钢管壁厚检测和混凝土质量检测中的应用，得出多角度的超声波检测可以更好地应用于水利工程质量检测领域，切实保证水利工程建设质量。
1超声波检测技术简述
超声波在检测中的应用，由于其波长短、方向性好，可以穿透不透明材料。由于其自身的特点，可以用于超声检测、厚度测量、遥控等技术，利用超声技术可以完成对不透明物体的成像。在水利工程质量检测中，结合三维可视化技术，实现了对工程质量的检测，有效地监控质量问题及时采取措施。
2超声波检测水利工程质量的应用
声波是一种频率高于人耳（20Hz-20KHz）的声波。频率越高，检测精度越高，分辨率越高。超声检测是利用超声特征检测物体的表面和内部传播，材料密度变化时遇到的界面反射或透射，接收到的声信号特征变化，来检测物体的内部或表面缺陷。从理论上讲，超声波在不同材料中的传播速度是不同的，而超声波在同一材料不同金属厚度中的传播速度也是不同的。多普勒效应形成的反射图像也会产生影响。超声波本质上是一种波，它在传播过程中遵循波的传播规律和原理。
3浅析超声波在水利工程质量检测中的重要性
水利工程质量检验，是指对水利工程建设单位、原材料、中间产品、金属结构等的检验、计量、试验或者测量，水利工程质量检验单位按照国家有关法律法规对水利工程中使用的机电等设备进行检验，并将检验结果与有关标准和要求进行比较，确保工程质量的每一步都是合格的活动进行。水利工程质量检验主要分为测量、岩土工程、机电工程、金属结构和混凝土工程。检验结果分为A、B两级，大型水利工程质量检验业务主要包括建筑物质量鉴定和水利工程质量安全事故鉴定。在大型工程中，任何一个质量差的部分都可能导致整个工程的整体坍塌，因此每个环节都应该有一个相当高的质量要求标准。由于水利工程的特殊性和难度，也加大了工程检测的难度系数，并引入各种新技术解决检测过程中的问题。超声波是一种频率高于20000赫兹的声波。它是水利工程质量检测技术之一。超声波具有方向性好、穿透力强的特点。最重要的是其在水中传输距离长，解决了水利工程部件在水中难以准确检测的空间局限性，让国家水利事业更进一步。
4超声波在钢焊缝缺陷检测中的应用
超声波与X射线作为水利工程质量检测过程中最重要到的两种方式，也是钢焊缝质量检测最常用的方法。水利工程施工过程中会留下大量的钢焊缝，同时由于钢焊缝结构物尺寸交到，在水利工程施工过程中受到外界影响较大，使得钢焊缝质量无法得到提升，这也对钢焊缝质量检测提出了更高的要求。钢焊缝的质量检测过程需要利用超声波检测才能确保其经济性能的优良。利用超声波对钢焊缝质量进行检测过程中，由于金属晶粒存在声阻抗较大、尺寸较小等特征，给检测过程带来一定困难，因此需要考虑到金属晶粒的特征，对其缺陷进行检测。而超声波检测能够检测出其中存在的细小缺陷，同时根据其倾斜角度将超声波射到需要被检测的钢焊缝中。水利工程在建设过程中，压力引水管道主要材料为钢，且钢管直径较大。超声波在钢焊缝质量检测中进行应用时，超声探头发出主频率为2.5MHz的超声波，以一定角度对其进行斜角入射，透过待检测钢焊缝，将钢焊缝中存在的缺陷通过超声波的形式反射回超声探头。
超声波探头通过能量转换将其反射回波转换成为电信号后输入探伤仪，经过处理后将其基线显示在显示屏上，根据其缺陷反射波能够精准确定钢焊缝中缺陷存在的具体位置，通过反射波幅及变化情况对缺陷性质与面积进行反应，如图1所示。
图1超声波在钢焊缝质量检测中的应用示意图
若在钢焊缝中无缺陷的存在，超声波通过钢焊缝则无反射波存在，在显示屏上仅仅会显示起始声波。
5超声波在钢管壁厚度检测中的应用
在水利工程中，许多泥沙河流、水电站和灌区等引水管道都是用钢材制成的。长时间冲刷后，管壁厚度逐渐减小。为保证引水管道的安全，主要根据输水管道的厚度定期进行安全检查。由于水利工程引水管道管径大、管道长，部分管段将埋在地下。由于管体被混凝土包裹，不仅无法测量钢管的横截面，而且无法测量钢管的厚度。因此，反射声金属测厚仪可以通过测量已知金属材料的返回时间来检测水管壁厚，尽管部分水管被混凝土包裹，管内有水。 6超声波在混凝土质量检测中的应用
混凝土作为水利工程中最重要的结构材料之一，主要用于现场材料的养护、拌和、浇筑和配料。每一个环节都对整个工程的质量有着重大的影响。因此，混凝土质量检测是整个检测过程中最重要的环节。混凝土标准试件的抗压强度作为一种间接测量值，在特定条件下能反映混凝土的性能。在水利建设过程中，如果其中一个环节出现问题，就会造成非常严重的安全隐患，因此混凝土的质量检测非常重要。与传统的检测方法相比，超声波对混凝土质量的检测主要集中在混凝土强度、混凝土缺陷和混凝土裂缝等方面。超声波在混凝土强度检测中的应用，由于混凝土主要是由人工石料和多种配料混合而成，很容易受到施工条件和材料质量的影响。在其复杂的形成过程中，各种条件的变化都会对混凝土的生产带来不同程度的影响。一般采用超声脉冲法检测混凝土强度，主要利用超声脉冲通过混凝土时混凝土弹性的影响。计算了超声脉冲的速度，并根据两者之间的关系来检测其强度
7结语
在水利工程质量检测中，超声波主要可以检测钢焊缝、钢管壁厚和混凝土质量，具有良好的发展前景。在超声波在钢焊缝质量检测中的应用中，超声波坡口可以穿透钢焊缝，从而检测出钢焊缝中的缺陷。同时，由于金属材料上的声速往返时间固定，可以根据这一具体情况检测水管壁厚。或利用超声波在混凝土中的穿透速度来检测混凝土的强度和裂缝。与传统的水利工程质量检测方法相比，超声波检测在水利工程质量检测中的应用具有更多的优势。超声波技术的应用对检测方法和技术要求也较高。目前，国内超声波检测技术在实际应用中存在一定的局限性，因此有必要对这一领域进行多角度的检测，使超声波更好地应用于水利工程质量检测中。
参考文献
[1]马军青.超声波在水利工程质量检测中的应用[J].地下水,2019,41(02):221-222.
[2]刘照.水利工程质量检测新技术研究[J].科技创新与应用,2018(35):148-149.
[3]胡春涛.超声波在水利工程质量检测中的应用[J].水科学与工程技术,2018(01):82-85.
[4]袁冶.浅析无损检测技术在水利工程中的应用[J].科技展望,2015,25(03):66.
[5]丛良良,孙德勇.超声波水位计在水闸工程中的应用[J].浙江水利科技,2017,45(4):37-39.
[6]孙庆武.超声波透射法检测水下基桩刍议[J].山西水利,2017,33(7):44-45.
[7]张邓刚.论小湾水电站施工中混凝土裂缝预防与控制[J].水利技术监督.2018(03).200－202.
[7]李昕.水利工程质量监督管理模式的国外经验总结与借鉴[J].水利技术监督.2017.25(3):5－7.
[8]于媛媛.论水利工程在建设过程中的质量监督管理[J].水利技术监督.2016.24(6):8－9.