تسجيل الصدى عبر الحفرة (CSL)

يستخدم اختبار الصوت السوني المتقاطع (CSL) موجات الزلازل المضغوطة كمصدر للطاقة. تتأثر موجات الزلازل التي تمر عبر الخرسانة بكثافتها ومعاملها المروني. تقلل المناطق المتصدعة أو “الضعيفة” في الخرسانة من سرعة موجات الزلازل ويمكن اكتشاف ذلك. بالإضافة إلى ذلك، يتأثر ارتفاع نبضة الزلزال بواسطة هذه العيوب على الرغم من أن هذا لا يستخدم بشكل واسع في الوقت الحالي. محتوى التردد لنبضة الطاقة الزلزالية يحدد الدقة والاختراقية للإشارة. الترددات العالية تحتوي على تخفيضات ذات ارتفاع الامبليتود ولكن يمكن تصوير الأهداف الصغيرة. بالمقابل، الترددات الأقل تحتوي على تخفيضات أقل ولكن يمكن تصوير الأهداف الأكبر. المصدر الزلزالي ينتج نبضة ترددها عادة 30 إلى 40 كيلوهرتز.

طريقة CSL هي “مشتقة” من اختبار سرعة النبض الفوق صوتي (UPV). المبدأ الأساسي لاختبار CSL هو أن سرعة النبض الفوق صوتي من خلال الخرسانة تتغير بنسبة متناسبة مع كثافة المواد والمعامل المروني. العلاقة المعروفة بين المناطق المتصدعة أو الضعيفة وسرعة النبض المقاسة وتخفيض الإشارة أمر أساسي لهذه الاختبارات. أظهرت الأبحاث أن المناطق الضعيفة تقلل السرعات وتزيد من التخفيضات. أثناء قياسات CSL، يتم قياس وتسجيل الزمن الظاهري لانتقال الإشارة بين المرسل والمستقبل.

من خلال قياس أوقات السفر لنبضة على مسافة معروفة (بين المرسل والمستقبل)، يمكن حساب السرعة كدالة للمسافة على مر الزمن. إذا تم إجراء عدد من هذه القياسات ومقارنتها في نقاط مختلفة على الهيكل الخرساني، يمكن تقييم سلامة الخرسانة بشكل عام. تُعرف أوقات وصول الموجات الأولية (FAT) المسجلة أثناء اختبارات CSL باسم الوصول المضغوط أو الأولي أو الطولي أو ال P-wave. الموجة P هي الموجة التي تتحرك جسيماتها بشكل متميز في نفس اتجاه انتقال الموجة. يُطلق على سطح المرحلة الثابتة، أو السطح الذي تتحرك عليه الجسيمات معًا في لحظة معينة في الزمن، اسم الجبهة الموجية. الخط الوهمي العمودي على الجبهة الموجية يُسمى مسار الشعاع. غالبًا ما يُفترض أن شعاع الطاقة فوق الصوتية المُنتجة تسافر على طول مسار الشعاع (روبرت إي. شيريف ولويد ب. جيلدارت، 1995).