非金属超声波检测仪

非金属超声波检测仪主要用于检测混凝土的强度、裂缝深度、混凝土匀质性、损伤层厚度、混凝土厚度、桩身完整性、结构内部缺陷、钢管混凝土内部缺陷。 

非金属超声波检测仪操作规程

安装与调试
1、 打开包装箱取出本仪器后，应从外观上检 放大器工作频率范围选择 在仪器内部的 2DT1 印制板上设有工作频率开关。仪器出厂时置于【2】位置，工 作放大器工作频率范围为 10-200kHz,适应混凝土构件及实际工程的检测。 当检测件较薄时， 使用探头频率高于 200kHz 时，可打开机箱盖板，将 2DT1 印制板上转换开关扳向【1】位置， 这时放大器的工作频率范围为 10kHz-1MHz。

2、 本仪器适用电源电压:交流 198-242V;直流 22-26V。使用时供电电压应符合规定 数值，如超过应外加稳压装置使其满足要求。在仪器后面板装有三芯交流电源插座，二芯直 流电源插座以及交直流供电转换开关。当使用交流 220V 时将转换开关拨至"AC" ，用直流 供电时开关拨至"DC" 。
辉度、聚焦、显示位置调节

辉度、聚焦、显示位置的调节 当仪器接上电源后，将面板上的电源开关朝上拨， "电源指示表"的指针应在红区 范围内， 稍等片刻后， 便能看到扫描基线。 其清晰度可调节 【⊙】 聚焦旋钮， 必要时兼调 【*】 辉度旋钮，适当配合使基线清晰。基线的上下左右位置，可调节【↑↓】垂直位移和【←→】 水平位移旋钮， 使移到适于观察的位置。 通常， 仪器要做精密测量， 须待开机后预热 30min, 等仪器工作稳定时，才能进行测量工作。

重复频率选择

重复频率选择 仪器的工作频率分 100Hz 和 50Hz 两种。拨动仪器后面板【重复频率】开关，可以 选择任何一种频率。当测试材料较薄时(即穿透距离较小时) ，应取 100Hz 的重复频率。

扫描宽度的调节

扫描宽度的调节 扫描宽度(即扫描速度)分 20、100、300、800、2000μs 五档。调节时可按探测 材料的声速和试件厚度来选定。一般来说，声速低的或试件厚的材料，应选用扫描宽度大的 档位，以便在荧光屏上显示接收波形。

复式时标的调节

1、复式时标的调节 后面板 【时标】开关置于 【接】 位置时，荧光屏基线上可以看到长短相间的时标列， 其中，短幅度的时标每个间隔为 10μs，长幅度的时标每个间隔为 100μs。如图 1。当不用 复式时标时，将开关置于【断】处。接收探头直接耦合，读下时间读数 t1，然后将发射、接收探头耦合至试件两端，读下时间 读数 t2，则超声波脉冲在试件中的传播时间为 t = t1 - t2 发射电压的调节 面板上的【发射电压 V】分 0 v、200 v、500 v、1000v 三档。当检测的试件较厚 或试件材料对超声波的衰减严重时，应选择较高的发射电压档;反之，可用较低的发射电压 档，在装卸发射探头或不进行测试时，应将开关旋至【0】档。

2、发射 接收 当需要展宽接收波的波形时，应当减少扫描宽度，同时适当加大延迟，使接收波显 示在荧光屏上的适当位置。扫描宽度越小，波形可以展得越宽。当扫描宽度一定时，增大扫 描延迟，接收波在荧光屏上将自右向左移动，如图 3: 扫描延迟加大时 【调零】的调节 面板上的【调零】装置，是为了扣除检测过程中的"零读数"to 而设置的，扣 除方法是:当电缆长度、探头已定且 to < 7.5 μs 时，可用一根已知超声波穿透时间的参 考棒作为检测试件，用小螺丝刀旋转【调零】装置，使仪器读测的穿透时间与参考棒上标称 时间*。这样，当用同样长度的电缆，同样频率的探头以及同样耦合条件来检测试件时， 仪器上的时间读数即为扣除了"零读数"后超声波在试件中的实际传播时间。当电缆长度、 探头频率已定，to > 7.5 μs 时，先将【调零】旋钮顺时针方向旋至大，然后将发射

探测灵敏度的调节

探测灵敏度的调节 面板上【增益】旋钮和【衰减 dB】按键是探测灵敏度的主要控制器。顺时针方向 旋转【增益】旋钮时，灵敏度增大，相反则小。按下【衰减 dB】 ，可获得一定的衰减量，其 值小时，灵敏度高，反之则低。适当调节增益和衰减，可以得到合适的波形和幅度。

扫描延迟的调节

1、 扫描延迟的调节 面板上的【粗调】 、 【细调】【精调】为扫描延迟旋钮， 、 顺时针方向旋转时延迟增大， 反之减少。 【粗调】【细调】【精调】总的延迟时间范围为 180-3500μs，其中【精调】的 、 、 延迟范围为 10μs。由于超声波发射时刻总是滞后于同步 200μs，所以当【粗调】【细调】 、 、 【精调】反时针方向旋转至小时，可以在荧光屏上显示出发射信号。 为了同时在荧光屏上显示出发射和接收信号，除了应把【粗调】【细调】【精调】 、 、 反时针旋转至小外，尚须适当加大扫描宽度，试件越大，扫描宽度也应越大，发射接收当需要展宽接收波的波形时，应当减少扫描宽度，同时适当加大延迟，使接收波显 示在荧光屏上的适当位置。扫描宽度越小，波形可以展得越宽。当扫描宽度一定时，增大扫 描延迟，接收波在荧光屏上将自右向左移动，扫描延迟加大时 【调零】的调节 面板上的【调零】装置，是为了扣除检测过程中的"零读数"to 而设置的，扣 除方法是:当电缆长度、探头已定且 to < 7.5 μs 时，可用一根已知超声波穿透时间的参 考棒作为检测试件，用小螺丝刀旋转【调零】装置，使仪器读测的穿透时间与参考棒上标称 时间*。这样，当用同样长度的电缆，同样频率的探头以及同样耦合条件来检测试件时， 仪器上的时间读数即为扣除了"零读数"后超声波在试件中的实际传播时间。当电缆长度、 探头频率已定，to > 7.5 μs 时，先将【调零】旋钮顺时针方向旋至大，然后将发射、查各旋钮、开关、螺钉是否紧固、完整 无损、然后进行通电检查。

2、接收探头直接耦合，读下时间读数 t1，然后将发射、接收探头耦合至试件两端，读下时间 读数 t2，则超声波脉冲在试件中的传播时间为 t = t1 - t2 发射电压的调节 面板上的【发射电压 V】分 0 v、200 v、500 v、1000v 三档。当检测的试件较厚 或试件材料对超声波的衰减严重时，应选择较高的发射电压档;反之，可用较低的发射电压 档，在装卸发射探头或不进行测试时，应将开关旋至【0】档。

3、 【同步输出】【接收输出】的应用 、 仪器后面板设置【同步输出】【接收输出】插座。前者提供同步输出信号，一则 、 可以在必要时外接示波器监测该机的同步系统工作是否正常， 二则当外接示波器检查仪器各 系统的信号时， 可以作为示波器的外触发同步信号， 以便使要检查的信号能稳定地显示在外 接示波器上。后者提供接收输出信号，以便必要时将该信号输给有关测量仪器，作为分析之 用。 (如输给频谱分析仪，作为频谱分析之用) 。

声速的测量

1、 测量原理: 用黄油或其它耦合剂使探头与被测介质良好接触， 如果被测介质长 度 L 为已知，那么只要测出从发射至接收之间的传播时间 t ，则声速 c 由下式决定: c = L / t ; L-被测介质的长度(m) ; t-超声脉冲在试件中的传播时间(s) 。 c-超声波传播速度(m/s) 实际上仪器上读得的超声脉冲传播时间 t'> t ,即: t'= t + t 0 这里的 t0 即为零读数，零读数的产生是因为仪器、电缆、探头中有种种电延时和声延 时，故即使发射、 接收探头直接耦合， 仪器仍有一定的时间读数，这就是零读数。它随仪器、 电缆长度、换能器以及读时方法而异。所以在测试中必须设法扣除。

2、 时间读测方式 时间读测方式有三种即: 游标法读数、 "手动" 整形自动读数， 复式时标读数。 前两种可以参照"【调零】的调节"中所述的方法扣除和 t0,第三种则必须采用其它手 段来扣除 t0,现详细分述如下:

① 游标读数法，数码显示 将面板上的【计数】开关拨向【手动】档，根据检测试件的厚薄，材料的衰 减情况，选择合适的发射电压和扫描宽度。调节扫描延迟旋钮，使接收波显示在荧光屏上的 适当位置，调节【衰减 dB】和【增益】旋钮，使接收波首波高度为 8 格，然后旋转【微调】 旋钮(即改变标记脉冲的位置)使脉冲的后沿对准接收波的首波前沿，则数码显示器上显示 的数字即为超声波脉冲的传播时间 t， (注意:此处 t 已扣除 t0,下同) 。有时为了调节方便， 也可先旋动【微调】旋钮，置标记脉冲后沿于荧光屏偏左的适当位置，然后再调节扫描延迟 旋钮， 使接收波的首波前沿对准标记脉冲的后沿， 则数码显示器上显示的数字为超声波脉冲 的传播时间。

② 整形自动读数，数码显示 将面板上【计数】开关拨向【自动】档，扫描宽度和发射电压的选择同①， 使接收波显示在荧光屏上适当的位置，调节【衰减 dB】和【增益】旋钮，使接收波的首波 高度为 8 格，然后把衰减量减去 10dB，此时显示器上显示的数码即为超声波脉冲的传播时 间。 应当加强指出， 自动读数总比手动读数大。 而且这一差值的大小与测试距离、 探头频率、 接收灵敏度等都有直接关系。一般来讲，在测试距离、探头频率已定的条件下，提高接收灵 敏度可以缩小自动读数的差异。因此这种使用方法只能作为参考。

③ 复式时标读数 当数显系统出现故障时，亦可采用复式时标配合面板上的【精调】旋钮，以及 显示波形来读测传播时间，作为临时应急措施。把后面板【时标】开关拨向【接】 ，荧光屏 上即显示出时标脉冲。把扫描延迟【粗调】【细调】逆时针旋至小， 、 【精调】逆时针方向 旋至零刻度线上。这时荧光屏上将显示出发射脉冲。置【扫描宽度】开关于适当档位，使标 记脉冲后沿对准发射脉冲的前沿，如图 4a 所示，则传播时间为 t = t1 + t2，由时标读得 (20μs) ;调节扫描延迟，使接收波之前的 10μs 时标对准标记脉冲后沿，如图 4b 所示， 然后调节【精调】刻度旋钮，将接收波前沿对准标记脉冲后沿，如图 4c 所示，这时转过的 刻度即为 t2 的值。发射 接收 a t1 接收 t2 b t2 接收 c 图 4 复式时标读数 必须强调指出，用复式时标法测得 t'=t + t0。包含了超声脉冲的传播时间和零读数 t0， 即 t'=t + t0。因此必须用有关方法另外测出 t0 然后才能求出超声脉冲的传播时间 t = t'- t0。

衰减器的调节

1、 衰减器的调节:衰减器总衰减量为 80dB，分 0.5dB×2，1dB×9(个位档) ， 10dB×7(十位档)三种档级连续可调。0.5dB 档由两个拨开关转换，当任一开关拨上时， 衰减量为 0.5dB，拨下为 0dB;个位、十位档级分别采用 10 位及 8 位按键转换开关，按键上 方标称的数字表示按该键按下时的衰减量。 使用时， 个位、 十位档按键均应有一个键按下 ，才能使衰减档级接通。不然，衰减器就变成断路，接收信号无法送至接收放大 器，造成没有接收信号显示。衰减器的读数是三个档级读数的总和。例如:0.5dB 档有一个 开关拨上，个位档级的"2"键按下，十位档的"40"键下，此时，衰减器的读数为 42.5dB。

2、衰减器有两方面的应用。一是对接收到的强信号进行衰减，获得适当的幅度， 送至接收放大器， 减少强信号造成的失真。 二是用来比较两种不同材质的工件对声波的衰减。

3、比较测量

① 取一参考试件。将发射、接收探头良好地接触于试件两端，调节扫描延迟旋 钮，使接收信号显示在荧光屏上。调节【增益】旋钮，使接收信号*个波形有较大的振幅 (如 4 格) ，读取此时的衰减量 d1，并保持【增益】旋钮位置不变。

② 将发射、接收探头良好地接触于待比较的试件两端，调节扫描延迟，使接收 信号显示在荧光屏上。调整衰减器的档位，使接收信号*个波的幅度仍为 4 格，读取此时 的衰减量 d2，则△d=d2-d1 即为待比较的试件相对于参考试件的衰减量。

波形的观察

波形的观察 对非金属材料或构件进行检测时， 接收波形的观察研究也有很大意义。 根据波形 的变化情况(振幅、畸变、频谱等) ，对材料或构件内部是否存在缺陷或其它非均匀性，可 提供有参考价值的资料。仪器选购件有照像设备，必要时可对波形进行拍照，以供分析参考 之用。

前置放大器的连接与使用

1、当探测件较大，探头线较长时，为了提高接收放大器输入端的信噪比，可采用 前置放大器。

2、 前置放大器的安装: 使用前应将前置放大器盖板打开， 按照规定极性装入二只 Y1154 锌银扣式电池，然后装回盖板。

3、 前置放大器的连接与使用:将前置放大器的【输入】插座通过 1m 的连接电缆 接至探头的插座; 【输出】插座通过连接电缆接于仪器面板上的【收】插座。 注意:发射输出电缆线，不得误接前置放大器的插座，防止损坏前置放大器!打开侧面 的电源开关(开关置于【开】位置) ，前置放大器即处于工作状态。不用时应将电源关闭。 如果估计在较长时间内不使用前置放大器时，应将里面的电池取出，以免霉锈。