Ultrasonic Imaging of Concrete/ RCC Structures using Immersion Technique
Creators
- 1. Bhabha Atomic Research Centre
- 2. Homi Bhabha National Institute
Description
There has been a rapid increase in the construction of under-water concrete structures all over the world and the maintenance and rehabilitation of these concrete structures pose a major concern for estimating the quality and the useful remaining life of these structures. To cater to such needs, the detection of defects, porosities and rebar locations inside the Concrete/Reinforced Cement Concrete (RCC) structures have been carried out using the in-house developed single-channel ultrasonic imaging system at Electronics Division, BARC, India. Commercially, the inspection of under-water concrete structures is being carried out by utilizing Ultrasonic Pulse Velocity (UPV) method in Transmit-Receive (T-R) mode to indirectly estimate the density and strength of the concrete structure under test. UPV method requires a skill to interpret the data provided by the UPV instrument. The in-house developed single-channel system can perform imaging of Concrete/ RCC structures both in Pulse Echo (PE) as well as in T-R mode and can function in UPV mode. The imaging system performs data acquisition and temporal averaging of the RF bipolar data to achieve high Signal-to-Noise Ratio (SNR) ( > 20 dB). In this paper, different types of concrete blocks with simulated defects and RCC blocks with steel rebars have been utilized for the inspection using the single-channel imaging system in water-immersion mode. The B-Scan images have been acquired for the concrete and RCC sample test blocks, using 54 KHz water immersion transducer in PE mode. The acquired B-Scan images have revealed the internal details of the Concrete and RCC sample test blocks, resembling the defects generated in the test blocks. The A-Scan waveform was also acquired on the 1 metre thick concrete block in contact PE mode, which shows the capability of the single channel ultrasonic imaging system for the inspection of such thick concrete blocks.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
كانت هناك زيادة سريعة في بناء الهياكل الخرسانية تحت الماء في جميع أنحاء العالم، وتشكل صيانة هذه الهياكل الخرسانية وإعادة تأهيلها مصدر قلق كبير لتقدير جودة هذه الهياكل والعمر المتبقي المفيد لها. لتلبية هذه الاحتياجات، تم الكشف عن العيوب والمسامات ومواقع حديد التسليح داخل هياكل الخرسانة/الخرسانة المسلحة باستخدام نظام التصوير بالموجات فوق الصوتية أحادي القناة المطور داخليًا في قسم الإلكترونيات، BARC، الهند. من الناحية التجارية، يتم إجراء فحص الهياكل الخرسانية تحت الماء باستخدام طريقة سرعة النبض بالموجات فوق الصوتية (UPV) في وضع الإرسال والاستقبال (T - R) لتقدير كثافة وقوة الهيكل الخرساني الخاضع للاختبار بشكل غير مباشر. تتطلب طريقة UPV مهارة لتفسير البيانات التي توفرها أداة UPV. يمكن للنظام أحادي القناة المطور داخليًا إجراء تصوير لهياكل الخرسانة/ الخرسانة المسلحة في كل من صدى النبض (PE) وكذلك في وضع T - R ويمكن أن يعمل في وضع UPV. يقوم نظام التصوير بالحصول على البيانات والمتوسط الزمني لبيانات الترددات اللاسلكية ثنائية القطب لتحقيق نسبة إشارة إلى ضوضاء عالية (SNR) (> 20 ديسيبل). في هذه الورقة، تم استخدام أنواع مختلفة من الكتل الخرسانية ذات العيوب المحاكاة وكتل الخرسانة المسلحة مع قضبان حديد التسليح للتفتيش باستخدام نظام التصوير أحادي القناة في وضع الغمر بالماء. تم الحصول على صور B - Scan لكتل اختبار عينة الخرسانة والخرسانة المسلحة، باستخدام محول غمر الماء 54 كيلو هرتز في وضع PE. كشفت صور B - Scan التي تم الحصول عليها عن التفاصيل الداخلية لكتل اختبار عينات الخرسانة وقطع الخرسانة المسلحة، والتي تشبه العيوب المتولدة في كتل الاختبار. كما تم الحصول على الشكل الموجي A - Scan على كتلة خرسانية بسماكة 1 متر في وضع PE الملامس، مما يدل على قدرة نظام التصوير بالموجات فوق الصوتية أحادي القناة على فحص هذه الكتل الخرسانية السميكة.Translated Description (French)
Il y a eu une augmentation rapide de la construction de structures en béton sous-marines dans le monde entier et l'entretien et la réhabilitation de ces structures en béton constituent une préoccupation majeure pour estimer la qualité et la durée de vie utile restante de ces structures. Pour répondre à ces besoins, la détection des défauts, des porosités et des emplacements des barres d'armature à l'intérieur des structures en béton/béton armé de ciment (RCC) a été effectuée à l'aide du système d'imagerie ultrasonique monocanal développé en interne à Electronics Division, BARC, Inde. Sur le plan commercial, l'inspection des structures en béton sous-marines est effectuée en utilisant la méthode de vitesse d'impulsion ultrasonore (UPV) en mode émission-réception (T-R) pour estimer indirectement la densité et la résistance de la structure en béton testée. La méthode UPV nécessite une compétence pour interpréter les données fournies par l'instrument UPV. Le système monocanal développé en interne peut effectuer l'imagerie des structures en béton/ RCC à la fois en écho d'impulsion (PE) ainsi qu'en mode T-R et peut fonctionner en mode UPV. Le système d'imagerie effectue l'acquisition de données et la moyenne temporelle des données bipolaires RF pour atteindre un rapport signal sur bruit (SNR) élevé ( > 20 dB). Dans cet article, différents types de blocs de béton avec des défauts simulés et des blocs RCC avec des barres d'armature en acier ont été utilisés pour l'inspection en utilisant le système d'imagerie à canal unique en mode d'immersion dans l'eau. Les images B-Scan ont été acquises pour les blocs d'essai d'échantillons de béton et de RCC, en utilisant un transducteur d'immersion dans l'eau à 54 KHz en mode PE. Les images B-Scan acquises ont révélé les détails internes des blocs de test d'échantillons Concrete et RCC, ressemblant aux défauts générés dans les blocs de test. La forme d'onde A-Scan a également été acquise sur le bloc de béton de 1 mètre d'épaisseur en mode PE de contact, ce qui montre la capacité du système d'imagerie ultrasonore à canal unique pour l'inspection de ces blocs de béton épais.Translated Description (Spanish)
Ha habido un rápido aumento en la construcción de estructuras de hormigón bajo el agua en todo el mundo y el mantenimiento y la rehabilitación de estas estructuras de hormigón plantean una gran preocupación para estimar la calidad y la vida útil restante de estas estructuras. Para satisfacer tales necesidades, la detección de defectos, porosidades y ubicaciones de barras de refuerzo dentro de las estructuras de concreto/concreto de cemento reforzado (RCC) se ha llevado a cabo utilizando el sistema de imágenes ultrasónicas de un solo canal desarrollado internamente en la División de Electrónica, BARC, India. Comercialmente, la inspección de estructuras de hormigón bajo el agua se está llevando a cabo utilizando el método de Velocidad de Pulso Ultrasónico (UPV) en modo Transmisión-Recepción (T-R) para estimar indirectamente la densidad y la resistencia de la estructura de hormigón bajo prueba. El método UPV requiere una habilidad para interpretar los datos proporcionados por el instrumento UPV. El sistema de un solo canal desarrollado internamente puede realizar imágenes de estructuras de concreto/ RCC tanto en Pulse Echo (PE) como en modo T-R y puede funcionar en modo UPV. El sistema de imágenes realiza la adquisición de datos y el promedio temporal de los datos bipolares de RF para lograr una alta relación señal-ruido (SNR) ( > 20 dB). En este documento, se han utilizado diferentes tipos de bloques de hormigón con defectos simulados y bloques RCC con barras de acero para la inspección utilizando el sistema de imágenes de un solo canal en modo de inmersión en agua. Las imágenes B-Scan se han adquirido para los bloques de prueba de muestras de hormigón y RCC, utilizando un transductor de inmersión en agua de 54 KHz en modo PE. Las imágenes B-Scan adquiridas han revelado los detalles internos de los bloques de prueba de muestras de Concreto y RCC, asemejándose a los defectos generados en los bloques de prueba. La forma de onda A-Scan también se adquirió en el bloque de hormigón de 1 metro de espesor en modo PE de contacto, lo que muestra la capacidad del sistema de imágenes ultrasónicas de un solo canal para la inspección de dichos bloques de hormigón gruesos.Files
27193_manuscript.pdf.pdf
Files
(626.0 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:31bfd718ab1b6c5bbd35651c67d45b22
|
626.0 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- التصوير بالموجات فوق الصوتية لهياكل الخرسانة/ الخرسانة المسلحة باستخدام تقنية الغمر
- Translated title (French)
- Imagerie ultrasonore de structures en béton/ RCC à l'aide de la technique d'immersion
- Translated title (Spanish)
- Imágenes ultrasónicas de estructuras de hormigón/ RCC utilizando la técnica de inmersión
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4316661694
- DOI
- 10.58286/27193
References
- https://openalex.org/W2010758637
- https://openalex.org/W2332907673
- https://openalex.org/W2652643960
- https://openalex.org/W3084520561
- https://openalex.org/W4205261370