非金屬超聲波檢測(cè)儀主要用于檢測(cè)混凝土的強(qiáng)度、裂縫深度、混凝土勻質(zhì)性、損傷層厚度、混凝土厚度、樁身完整性、結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷、鋼管混凝土內(nèi)部缺陷。
應(yīng)用領(lǐng)域 |
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符合標(biāo)準(zhǔn) |
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產(chǎn)品特點(diǎn) |
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技術(shù)參數(shù) |
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非金屬超聲波檢測(cè)儀操作規(guī)程
安裝與調(diào)試
1、 打開包裝箱取出本儀器后,應(yīng)從外觀上檢 放大器工作頻率范圍選擇 在儀器內(nèi)部的 2DT1 印制板上設(shè)有工作頻率開關(guān)。儀器出廠時(shí)置于【2】位置,工 作放大器工作頻率范圍為 10-200kHz,適應(yīng)混凝土構(gòu)件及實(shí)際工程的檢測(cè)。 當(dāng)檢測(cè)件較薄時(shí), 使用探頭頻率高于 200kHz 時(shí),可打開機(jī)箱蓋板,將 2DT1 印制板上轉(zhuǎn)換開關(guān)扳向【1】位置, 這時(shí)放大器的工作頻率范圍為 10kHz-1MHz。
2、 本儀器適用電源電壓:交流 198-242V;直流 22-26V。使用時(shí)供電電壓應(yīng)符合規(guī)定 數(shù)值,如超過應(yīng)外加穩(wěn)壓裝置使其滿足要求。在儀器后面板裝有三芯交流電源插座,二芯直 流電源插座以及交直流供電轉(zhuǎn)換開關(guān)。當(dāng)使用交流 220V 時(shí)將轉(zhuǎn)換開關(guān)撥至"AC" ,用直流 供電時(shí)開關(guān)撥至"DC" 。
輝度、聚焦、顯示位置調(diào)節(jié)
輝度、聚焦、顯示位置的調(diào)節(jié) 當(dāng)儀器接上電源后,將面板上的電源開關(guān)朝上撥, "電源指示表"的指針應(yīng)在紅區(qū) 范圍內(nèi), 稍等片刻后, 便能看到掃描基線。 其清晰度可調(diào)節(jié) 【⊙】 聚焦旋鈕, 必要時(shí)兼調(diào) 【*】 輝度旋鈕,適當(dāng)配合使基線清晰?;€的上下左右位置,可調(diào)節(jié)【↑↓】垂直位移和【←→】 水平位移旋鈕, 使移到適于觀察的位置。 通常, 儀器要做精密測(cè)量, 須待開機(jī)后預(yù)熱 30min, 等儀器工作穩(wěn)定時(shí),才能進(jìn)行測(cè)量工作。
重復(fù)頻率選擇
重復(fù)頻率選擇 儀器的工作頻率分 100Hz 和 50Hz 兩種。撥動(dòng)儀器后面板【重復(fù)頻率】開關(guān),可以 選擇任何一種頻率。當(dāng)測(cè)試材料較薄時(shí)(即穿透距離較小時(shí)) ,應(yīng)取 100Hz 的重復(fù)頻率。
掃描寬度的調(diào)節(jié)
掃描寬度的調(diào)節(jié) 掃描寬度(即掃描速度)分 20、100、300、800、2000μs 五檔。調(diào)節(jié)時(shí)可按探測(cè) 材料的聲速和試件厚度來選定。一般來說,聲速低的或試件厚的材料,應(yīng)選用掃描寬度大的 檔位,以便在熒光屏上顯示接收波形。
復(fù)式時(shí)標(biāo)的調(diào)節(jié)
1、復(fù)式時(shí)標(biāo)的調(diào)節(jié) 后面板 【時(shí)標(biāo)】開關(guān)置于 【接】 位置時(shí),熒光屏基線上可以看到長(zhǎng)短相間的時(shí)標(biāo)列, 其中,短幅度的時(shí)標(biāo)每個(gè)間隔為 10μs,長(zhǎng)幅度的時(shí)標(biāo)每個(gè)間隔為 100μs。如圖 1。當(dāng)不用 復(fù)式時(shí)標(biāo)時(shí),將開關(guān)置于【斷】處。接收探頭直接耦合,讀下時(shí)間讀數(shù) t1,然后將發(fā)射、接收探頭耦合至試件兩端,讀下時(shí)間 讀數(shù) t2,則超聲波脈沖在試件中的傳播時(shí)間為 t = t1 - t2 發(fā)射電壓的調(diào)節(jié) 面板上的【發(fā)射電壓 V】分 0 v、200 v、500 v、1000v 三檔。當(dāng)檢測(cè)的試件較厚 或試件材料對(duì)超聲波的衰減嚴(yán)重時(shí),應(yīng)選擇較高的發(fā)射電壓檔;反之,可用較低的發(fā)射電壓 檔,在裝卸發(fā)射探頭或不進(jìn)行測(cè)試時(shí),應(yīng)將開關(guān)旋至【0】檔。
2、發(fā)射 接收 當(dāng)需要展寬接收波的波形時(shí),應(yīng)當(dāng)減少掃描寬度,同時(shí)適當(dāng)加大延遲,使接收波顯 示在熒光屏上的適當(dāng)位置。掃描寬度越小,波形可以展得越寬。當(dāng)掃描寬度一定時(shí),增大掃 描延遲,接收波在熒光屏上將自右向左移動(dòng),如圖 3: 掃描延遲加大時(shí) 【調(diào)零】的調(diào)節(jié) 面板上的【調(diào)零】裝置,是為了扣除檢測(cè)過程中的"零讀數(shù)"to 而設(shè)置的,扣 除方法是:當(dāng)電纜長(zhǎng)度、探頭已定且 to < 7.5 μs 時(shí),可用一根已知超聲波穿透時(shí)間的參 考棒作為檢測(cè)試件,用小螺絲刀旋轉(zhuǎn)【調(diào)零】裝置,使儀器讀測(cè)的穿透時(shí)間與參考棒上標(biāo)稱 時(shí)間*。這樣,當(dāng)用同樣長(zhǎng)度的電纜,同樣頻率的探頭以及同樣耦合條件來檢測(cè)試件時(shí), 儀器上的時(shí)間讀數(shù)即為扣除了"零讀數(shù)"后超聲波在試件中的實(shí)際傳播時(shí)間。當(dāng)電纜長(zhǎng)度、 探頭頻率已定,to > 7.5 μs 時(shí),先將【調(diào)零】旋鈕順時(shí)針方向旋至大,然后將發(fā)射
探測(cè)靈敏度的調(diào)節(jié)
探測(cè)靈敏度的調(diào)節(jié) 面板上【增益】旋鈕和【衰減 dB】按鍵是探測(cè)靈敏度的主要控制器。順時(shí)針方向 旋轉(zhuǎn)【增益】旋鈕時(shí),靈敏度增大,相反則小。按下【衰減 dB】 ,可獲得一定的衰減量,其 值小時(shí),靈敏度高,反之則低。適當(dāng)調(diào)節(jié)增益和衰減,可以得到合適的波形和幅度。
掃描延遲的調(diào)節(jié)
1、 掃描延遲的調(diào)節(jié) 面板上的【粗調(diào)】 、 【細(xì)調(diào)】【精調(diào)】為掃描延遲旋鈕, 、 順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)延遲增大, 反之減少。 【粗調(diào)】【細(xì)調(diào)】【精調(diào)】總的延遲時(shí)間范圍為 180-3500μs,其中【精調(diào)】的 、 、 延遲范圍為 10μs。由于超聲波發(fā)射時(shí)刻總是滯后于同步 200μs,所以當(dāng)【粗調(diào)】【細(xì)調(diào)】 、 、 【精調(diào)】反時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)至小時(shí),可以在熒光屏上顯示出發(fā)射信號(hào)。 為了同時(shí)在熒光屏上顯示出發(fā)射和接收信號(hào),除了應(yīng)把【粗調(diào)】【細(xì)調(diào)】【精調(diào)】 、 、 反時(shí)針旋轉(zhuǎn)至小外,尚須適當(dāng)加大掃描寬度,試件越大,掃描寬度也應(yīng)越大,發(fā)射接收當(dāng)需要展寬接收波的波形時(shí),應(yīng)當(dāng)減少掃描寬度,同時(shí)適當(dāng)加大延遲,使接收波顯 示在熒光屏上的適當(dāng)位置。掃描寬度越小,波形可以展得越寬。當(dāng)掃描寬度一定時(shí),增大掃 描延遲,接收波在熒光屏上將自右向左移動(dòng),掃描延遲加大時(shí) 【調(diào)零】的調(diào)節(jié) 面板上的【調(diào)零】裝置,是為了扣除檢測(cè)過程中的"零讀數(shù)"to 而設(shè)置的,扣 除方法是:當(dāng)電纜長(zhǎng)度、探頭已定且 to < 7.5 μs 時(shí),可用一根已知超聲波穿透時(shí)間的參 考棒作為檢測(cè)試件,用小螺絲刀旋轉(zhuǎn)【調(diào)零】裝置,使儀器讀測(cè)的穿透時(shí)間與參考棒上標(biāo)稱 時(shí)間*。這樣,當(dāng)用同樣長(zhǎng)度的電纜,同樣頻率的探頭以及同樣耦合條件來檢測(cè)試件時(shí), 儀器上的時(shí)間讀數(shù)即為扣除了"零讀數(shù)"后超聲波在試件中的實(shí)際傳播時(shí)間。當(dāng)電纜長(zhǎng)度、 探頭頻率已定,to > 7.5 μs 時(shí),先將【調(diào)零】旋鈕順時(shí)針方向旋至大,然后將發(fā)射、查各旋鈕、開關(guān)、螺釘是否緊固、完整 無損、然后進(jìn)行通電檢查。
2、接收探頭直接耦合,讀下時(shí)間讀數(shù) t1,然后將發(fā)射、接收探頭耦合至試件兩端,讀下時(shí)間 讀數(shù) t2,則超聲波脈沖在試件中的傳播時(shí)間為 t = t1 - t2 發(fā)射電壓的調(diào)節(jié) 面板上的【發(fā)射電壓 V】分 0 v、200 v、500 v、1000v 三檔。當(dāng)檢測(cè)的試件較厚 或試件材料對(duì)超聲波的衰減嚴(yán)重時(shí),應(yīng)選擇較高的發(fā)射電壓檔;反之,可用較低的發(fā)射電壓 檔,在裝卸發(fā)射探頭或不進(jìn)行測(cè)試時(shí),應(yīng)將開關(guān)旋至【0】檔。
3、 【同步輸出】【接收輸出】的應(yīng)用 、 儀器后面板設(shè)置【同步輸出】【接收輸出】插座。前者提供同步輸出信號(hào),一則 、 可以在必要時(shí)外接示波器監(jiān)測(cè)該機(jī)的同步系統(tǒng)工作是否正常, 二則當(dāng)外接示波器檢查儀器各 系統(tǒng)的信號(hào)時(shí), 可以作為示波器的外觸發(fā)同步信號(hào), 以便使要檢查的信號(hào)能穩(wěn)定地顯示在外 接示波器上。后者提供接收輸出信號(hào),以便必要時(shí)將該信號(hào)輸給有關(guān)測(cè)量?jī)x器,作為分析之 用。 (如輸給頻譜分析儀,作為頻譜分析之用) 。
聲速的測(cè)量
1、 測(cè)量原理: 用黃油或其它耦合劑使探頭與被測(cè)介質(zhì)良好接觸, 如果被測(cè)介質(zhì)長(zhǎng) 度 L 為已知,那么只要測(cè)出從發(fā)射至接收之間的傳播時(shí)間 t ,則聲速 c 由下式?jīng)Q定: c = L / t ; L-被測(cè)介質(zhì)的長(zhǎng)度(m) ; t-超聲脈沖在試件中的傳播時(shí)間(s) 。 c-超聲波傳播速度(m/s) 實(shí)際上儀器上讀得的超聲脈沖傳播時(shí)間 t'> t ,即: t'= t + t 0 這里的 t0 即為零讀數(shù),零讀數(shù)的產(chǎn)生是因?yàn)閮x器、電纜、探頭中有種種電延時(shí)和聲延 時(shí),故即使發(fā)射、 接收探頭直接耦合, 儀器仍有一定的時(shí)間讀數(shù),這就是零讀數(shù)。它隨儀器、 電纜長(zhǎng)度、換能器以及讀時(shí)方法而異。所以在測(cè)試中必須設(shè)法扣除。
2、 時(shí)間讀測(cè)方式 時(shí)間讀測(cè)方式有三種即: 游標(biāo)法讀數(shù)、 "手動(dòng)" 整形自動(dòng)讀數(shù), 復(fù)式時(shí)標(biāo)讀數(shù)。 前兩種可以參照"【調(diào)零】的調(diào)節(jié)"中所述的方法扣除和 t0,第三種則必須采用其它手 段來扣除 t0,現(xiàn)詳細(xì)分述如下:
① 游標(biāo)讀數(shù)法,數(shù)碼顯示 將面板上的【計(jì)數(shù)】開關(guān)撥向【手動(dòng)】檔,根據(jù)檢測(cè)試件的厚薄,材料的衰 減情況,選擇合適的發(fā)射電壓和掃描寬度。調(diào)節(jié)掃描延遲旋鈕,使接收波顯示在熒光屏上的 適當(dāng)位置,調(diào)節(jié)【衰減 dB】和【增益】旋鈕,使接收波首波高度為 8 格,然后旋轉(zhuǎn)【微調(diào)】 旋鈕(即改變標(biāo)記脈沖的位置)使脈沖的后沿對(duì)準(zhǔn)接收波的首波前沿,則數(shù)碼顯示器上顯示 的數(shù)字即為超聲波脈沖的傳播時(shí)間 t, (注意:此處 t 已扣除 t0,下同) 。有時(shí)為了調(diào)節(jié)方便, 也可先旋動(dòng)【微調(diào)】旋鈕,置標(biāo)記脈沖后沿于熒光屏偏左的適當(dāng)位置,然后再調(diào)節(jié)掃描延遲 旋鈕, 使接收波的首波前沿對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記脈沖的后沿, 則數(shù)碼顯示器上顯示的數(shù)字為超聲波脈沖 的傳播時(shí)間。
② 整形自動(dòng)讀數(shù),數(shù)碼顯示 將面板上【計(jì)數(shù)】開關(guān)撥向【自動(dòng)】檔,掃描寬度和發(fā)射電壓的選擇同①, 使接收波顯示在熒光屏上適當(dāng)?shù)奈恢?,調(diào)節(jié)【衰減 dB】和【增益】旋鈕,使接收波的首波 高度為 8 格,然后把衰減量減去 10dB,此時(shí)顯示器上顯示的數(shù)碼即為超聲波脈沖的傳播時(shí) 間。 應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)指出, 自動(dòng)讀數(shù)總比手動(dòng)讀數(shù)大。 而且這一差值的大小與測(cè)試距離、 探頭頻率、 接收靈敏度等都有直接關(guān)系。一般來講,在測(cè)試距離、探頭頻率已定的條件下,提高接收靈 敏度可以縮小自動(dòng)讀數(shù)的差異。因此這種使用方法只能作為參考。
③ 復(fù)式時(shí)標(biāo)讀數(shù) 當(dāng)數(shù)顯系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),亦可采用復(fù)式時(shí)標(biāo)配合面板上的【精調(diào)】旋鈕,以及 顯示波形來讀測(cè)傳播時(shí)間,作為臨時(shí)應(yīng)急措施。把后面板【時(shí)標(biāo)】開關(guān)撥向【接】 ,熒光屏 上即顯示出時(shí)標(biāo)脈沖。把掃描延遲【粗調(diào)】【細(xì)調(diào)】逆時(shí)針旋至小, 、 【精調(diào)】逆時(shí)針方向 旋至零刻度線上。這時(shí)熒光屏上將顯示出發(fā)射脈沖。置【掃描寬度】開關(guān)于適當(dāng)檔位,使標(biāo) 記脈沖后沿對(duì)準(zhǔn)發(fā)射脈沖的前沿,如圖 4a 所示,則傳播時(shí)間為 t = t1 + t2,由時(shí)標(biāo)讀得 (20μs) ;調(diào)節(jié)掃描延遲,使接收波之前的 10μs 時(shí)標(biāo)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記脈沖后沿,如圖 4b 所示, 然后調(diào)節(jié)【精調(diào)】刻度旋鈕,將接收波前沿對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記脈沖后沿,如圖 4c 所示,這時(shí)轉(zhuǎn)過的 刻度即為 t2 的值。發(fā)射 接收 a t1 接收 t2 b t2 接收 c 圖 4 復(fù)式時(shí)標(biāo)讀數(shù) 必須強(qiáng)調(diào)指出,用復(fù)式時(shí)標(biāo)法測(cè)得 t'=t + t0。包含了超聲脈沖的傳播時(shí)間和零讀數(shù) t0, 即 t'=t + t0。因此必須用有關(guān)方法另外測(cè)出 t0 然后才能求出超聲脈沖的傳播時(shí)間 t = t'- t0。
衰減器的調(diào)節(jié)
1、 衰減器的調(diào)節(jié):衰減器總衰減量為 80dB,分 0.5dB×2,1dB×9(個(gè)位檔) , 10dB×7(十位檔)三種檔級(jí)連續(xù)可調(diào)。0.5dB 檔由兩個(gè)撥開關(guān)轉(zhuǎn)換,當(dāng)任一開關(guān)撥上時(shí), 衰減量為 0.5dB,撥下為 0dB;個(gè)位、十位檔級(jí)分別采用 10 位及 8 位按鍵轉(zhuǎn)換開關(guān),按鍵上 方標(biāo)稱的數(shù)字表示按該鍵按下時(shí)的衰減量。 使用時(shí), 個(gè)位、 十位檔按鍵均應(yīng)有一個(gè)鍵按下 ,才能使衰減檔級(jí)接通。不然,衰減器就變成斷路,接收信號(hào)無法送至接收放大 器,造成沒有接收信號(hào)顯示。衰減器的讀數(shù)是三個(gè)檔級(jí)讀數(shù)的總和。例如:0.5dB 檔有一個(gè) 開關(guān)撥上,個(gè)位檔級(jí)的"2"鍵按下,十位檔的"40"鍵下,此時(shí),衰減器的讀數(shù)為 42.5dB。
2、衰減器有兩方面的應(yīng)用。一是對(duì)接收到的強(qiáng)信號(hào)進(jìn)行衰減,獲得適當(dāng)?shù)姆龋?送至接收放大器, 減少?gòu)?qiáng)信號(hào)造成的失真。 二是用來比較兩種不同材質(zhì)的工件對(duì)聲波的衰減。
3、比較測(cè)量
① 取一參考試件。將發(fā)射、接收探頭良好地接觸于試件兩端,調(diào)節(jié)掃描延遲旋 鈕,使接收信號(hào)顯示在熒光屏上。調(diào)節(jié)【增益】旋鈕,使接收信號(hào)*個(gè)波形有較大的振幅 (如 4 格) ,讀取此時(shí)的衰減量 d1,并保持【增益】旋鈕位置不變。
② 將發(fā)射、接收探頭良好地接觸于待比較的試件兩端,調(diào)節(jié)掃描延遲,使接收 信號(hào)顯示在熒光屏上。調(diào)整衰減器的檔位,使接收信號(hào)*個(gè)波的幅度仍為 4 格,讀取此時(shí) 的衰減量 d2,則△d=d2-d1 即為待比較的試件相對(duì)于參考試件的衰減量。
波形的觀察
波形的觀察 對(duì)非金屬材料或構(gòu)件進(jìn)行檢測(cè)時(shí), 接收波形的觀察研究也有很大意義。 根據(jù)波形 的變化情況(振幅、畸變、頻譜等) ,對(duì)材料或構(gòu)件內(nèi)部是否存在缺陷或其它非均勻性,可 提供有參考價(jià)值的資料。儀器選購(gòu)件有照像設(shè)備,必要時(shí)可對(duì)波形進(jìn)行拍照,以供分析參考 之用。
前置放大器的連接與使用
1、當(dāng)探測(cè)件較大,探頭線較長(zhǎng)時(shí),為了提高接收放大器輸入端的信噪比,可采用 前置放大器。
2、 前置放大器的安裝: 使用前應(yīng)將前置放大器蓋板打開, 按照規(guī)定極性裝入二只 Y1154 鋅銀扣式電池,然后裝回蓋板。
3、 前置放大器的連接與使用:將前置放大器的【輸入】插座通過 1m 的連接電纜 接至探頭的插座; 【輸出】插座通過連接電纜接于儀器面板上的【收】插座。 注意:發(fā)射輸出電纜線,不得誤接前置放大器的插座,防止損壞前置放大器!打開側(cè)面 的電源開關(guān)(開關(guān)置于【開】位置) ,前置放大器即處于工作狀態(tài)。不用時(shí)應(yīng)將電源關(guān)閉。 如果估計(jì)在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不使用前置放大器時(shí),應(yīng)將里面的電池取出,以免霉銹。