相控阵超声成像技术检测硅墨烯保温一体化外墙缺陷试验研究
Experimental study on detection of hollow defects in silicon graphene insulation integrated external wall using phased array ultrasonic imaging method
关键词：
相控阵超声成像法；硅墨烯；外墙；缺陷；检测
Key words：
Phased array ultrasonic imaging technology; Silicone graphene; External wall; Defect; Detection
刊期：
2025年第6期
DOI：
10.19761/j.1000-4637.2025.06.064.06
文章编号：
基金项目：
“十四五”国家重点研发计划项目（2023YFC3806300）；上海市科委社发项目（22dz1203100）。
作者：
黄 威1，周志云1，*，董庆广2
单位：
1.上海理工大学 环境与建筑学院，上海 200093；2.上海市建筑科学研究院有限公司，上海 200003
摘要
摘 要：设计制备了硅墨烯保温一体化外墙，采用相控阵超声成像技术对外墙混凝土基层与硅墨烯保温板交界面处的缺陷进行了检测，并对比了缺陷深度理论值与检测值。结果表明：采用相控阵超声成像技术可以对外墙混凝土基层与硅墨烯保温板交界面处的缺陷进行检测；对于处于较浅位置的缺陷，采用相控阵超声成像技术的检测结果与理论值一致；对于处于较深位置的缺陷，采用该技术的检测结果与理论值存在一定误差；缺陷深度以及叠加区长度对相控阵超声成像技术的检测精度有一定的影响，对非叠加区内的缺陷深度检测结果精度相对较好，若对叠加区内以及有疑义的地方可进行单独成像。
Abstract: A silicon graphene insulation integrated external wall was designed and prepared, and phased array ultrasonic imaging technology was used to detect defects at the interface between the concrete base of the external wall and the silicon graphene insulation board. The theoretical value of defect depth was compared with the detection value. The results indicate that phased array ultrasonic imaging technology can be used to detect defects at the interface between the concrete base of the external wall and the silicone graphene insulation board. The detection results of phased array ultrasonic imaging technology for defects in shallow positions are consistent with the theoretical values, while there is a certain error between the detection results of the technology and the theoretical values for defects located in deeper positions. The depth of defects and the length of the overlapping area have a certain impact on the detection accuracy of phased array ultrasonic imaging technology. The accuracy of defect depth detection results is relatively good for non overlapping areas, and if there are suspicious areas within the overlapping area, separate imaging can be performed.
结论
（1）采用相控阵超声成像技术可以对外墙混凝土基层与硅墨烯保温板交界面处的缺陷进行检测。
（2）对于处于较浅位置的缺陷，采用相控阵超声成像技术检测出的结果与理论值一致，而对于处于较深位置的缺陷，采用相控阵超声成像技术检测出的结果与理论值存在一定误差。
（3）缺陷深度以及叠加区长度对相控阵超声成像技术的检测精度有一定的影响，对非叠加区内的缺陷深度检测结果精度相对较好，对叠加区内以及有疑义的地方可进行单独成像，以保证检测结果的准确性。
参考文献
[1] 柴新禹,程敬之.相控阵超声断层成像诊断仪孔径聚焦声场的研究[J].中国超声医学杂志,1993,9(4):260-264.
[2] 郎益夫,蒋楠祥,蔡崇成,等.B型超声诊断仪凸面相控阵探头聚焦声场的计算[J].中国生物医学工程学报,1990,9(2):127-133.
[3] 彭朝勇,胥松柏,杜创洲,等.航空铝试块疲劳裂纹相控阵超声成像检测[J].北京航空航天大学学报,2022,48(12):2398-2404.
[4] 方春华,游海鑫,胡冻三,等.基于相控阵超声的压接管潜伏性缺陷检测技术[J]中国测试,2023,49(5):39-44,163.
[5] 余超,季昌国,张鹏鲲,等.基于相控阵超声的电力线夹检测技术研究[J].材料导报,2022,36(增刊1):587-592.
[6] 张森,张延松,罗柽,等.邮轮薄板焊缝的相控阵超声检测系统设计[J].机械设计与研究,2022,38(6):137-142.
[7] 马骞,陈智发,云维锐.基于相控阵超声技术的重载铁路钢轨焊缝检测方法[J].铁道建筑,2022,62(2):47-52.
[8] 夏玉秀,张义凤,薛峰.相控阵超声检测技术在航空领域应用研究进展[J].无损探伤,2023,47(4):6-10,38.
[9] 徐万宝,杨昊,张炜豪,等.相控阵超声检测技术在钢结构建筑工程检测中的应用研究[J].安徽建筑,2022,29(9):164-166.
[10] 王康,刘士清,黄鹏飞,等.装配式建筑浆锚灌浆质量的相控阵超声检测[J].无损检测,2020,42(11):52-58.
[11] 姚利君,李华良,管文,等.相控阵超声成像法检测钢筋混凝土叠合构件缺陷研究[J].施工技术,2017,46(17):20-22,40.
[12] 刘亚辉,王立,李海波,等.相控阵超声成像法检测混凝土预制构件内部缺陷试验研究[J].浙江建筑,2021,38(6):56-59.
[13] 李华良.超声技术在既有建筑加固改造工程检测中的应用[J].绿色建筑,2020,12(4):109-112.
[14] 张晋峰,孙彬,毛诗洋,等.装配式混凝土结构内部缺陷无损检测试验研究[J].建筑结构,2020,50(9):26-31.
[15] 胡红波,杨勇华,宋雄彬.超声技术检测装配式钢筋混凝土叠合梁构件缺陷研究[J].广州建筑,2021,49(2):34-37.
[16] 宋雄彬,廖兴升,谭学民,等.基于相控阵超声成像法的装配式钢筋混凝土构件缺陷检测技术应用研究[J].广州建筑,2022,50(1):38-43.
引用本文
黄威,周志云,董庆广.相控阵超声成像技术检测硅墨烯保温一体化外墙缺陷试验研究[J].混凝土与水泥制品,2025(6):64-69
HUANG W,ZHOU Z Y,DONG Q G.Experimental study on detection of hollow defects in silicon graphene insulation integrated external wall using phased array ultrasonic imaging method[J].China Concrete and Cement Products,2025(6):64-69.
上一个： 表面硬度法检测套筒灌浆料强度试验研究
下一个： 木纹清水混凝土的制备及其一次浇筑应用研究
相关文件