非金屬超聲波檢測儀

非金屬超聲波檢測儀主要用于檢測混凝土的強度、裂縫深度、混凝土勻質性、損傷層厚度、混凝土厚度、樁身完整性、結構內部缺陷、鋼管混凝土內部缺陷。 

非金屬超聲波檢測儀操作規程

安裝與調試
1、 打開包裝箱取出本儀器后，應從外觀上檢 放大器工作頻率范圍選擇 在儀器內部的 2DT1 印制板上設有工作頻率開關。儀器出廠時置于【2】位置，工 作放大器工作頻率范圍為 10-200kHz,適應混凝土構件及實際工程的檢測。 當檢測件較薄時， 使用探頭頻率高于 200kHz 時，可打開機箱蓋板，將 2DT1 印制板上轉換開關扳向【1】位置， 這時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。使用時供電電壓應符合規定 數值，如超過應外加穩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換開關。當使用交流 220V 時將轉換開關撥至"AC" ，用直流 供電時開關撥至"DC" 。
輝度、聚焦、顯示位置調節

輝度、聚焦、顯示位置的調節 當儀器接上電源后，將面板上的電源開關朝上撥， "電源指示表"的指針應在紅區 范圍內， 稍等片刻后， 便能看到掃描基線。 其清晰度可調節 【⊙】 聚焦旋鈕， 必要時兼調 【*】 輝度旋鈕，適當配合使基線清晰?；€的上下左右位置，可調節【↑↓】垂直位移和【←→】 水平位移旋鈕， 使移到適于觀察的位置。 通常， 儀器要做精密測量， 須待開機后預熱 30min, 等儀器工作穩定時，才能進行測量工作。

重復頻率選擇

重復頻率選擇 儀器的工作頻率分 100Hz 和 50Hz 兩種。撥動儀器后面板【重復頻率】開關，可以 選擇任何一種頻率。當測試材料較薄時(即穿透距離較小時) ，應取 100Hz 的重復頻率。

掃描寬度的調節

掃描寬度的調節 掃描寬度(即掃描速度)分 20、100、300、800、2000μs 五檔。調節時可按探測 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，應選用掃描寬度大的 檔位，以便在熒光屏上顯示接收波形。

復式時標的調節

1、復式時標的調節 后面板 【時標】開關置于 【接】 位置時，熒光屏基線上可以看到長短相間的時標列， 其中，短幅度的時標每個間隔為 10μs，長幅度的時標每個間隔為 100μs。如圖 1。當不用 復式時標時，將開關置于【斷】處。接收探頭直接耦合，讀下時間讀數 t1，然后將發射、接收探頭耦合至試件兩端，讀下時間 讀數 t2，則超聲波脈沖在試件中的傳播時間為 t = t1 - t2 發射電壓的調節 面板上的【發射電壓 V】分 0 v、200 v、500 v、1000v 三檔。當檢測的試件較厚 或試件材料對超聲波的衰減嚴重時，應選擇較高的發射電壓檔;反之，可用較低的發射電壓 檔，在裝卸發射探頭或不進行測試時，應將開關旋至【0】檔。

2、發射 接收 當需要展寬接收波的波形時，應當減少掃描寬度，同時適當加大延遲，使接收波顯 示在熒光屏上的適當位置。掃描寬度越小，波形可以展得越寬。當掃描寬度一定時，增大掃 描延遲，接收波在熒光屏上將自右向左移動，如圖 3: 掃描延遲加大時 【調零】的調節 面板上的【調零】裝置，是為了扣除檢測過程中的"零讀數"to 而設置的，扣 除方法是:當電纜長度、探頭已定且 to < 7.5 μs 時，可用一根已知超聲波穿透時間的參 考棒作為檢測試件，用小螺絲刀旋轉【調零】裝置，使儀器讀測的穿透時間與參考棒上標稱 時間*。這樣，當用同樣長度的電纜，同樣頻率的探頭以及同樣耦合條件來檢測試件時， 儀器上的時間讀數即為扣除了"零讀數"后超聲波在試件中的實際傳播時間。當電纜長度、 探頭頻率已定，to > 7.5 μs 時，先將【調零】旋鈕順時針方向旋至大，然后將發射

探測靈敏度的調節

探測靈敏度的調節 面板上【增益】旋鈕和【衰減 dB】按鍵是探測靈敏度的主要控制器。順時針方向 旋轉【增益】旋鈕時，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，靈敏度高，反之則低。適當調節增益和衰減，可以得到合適的波形和幅度。

掃描延遲的調節

1、 掃描延遲的調節 面板上的【粗調】 、 【細調】【精調】為掃描延遲旋鈕， 、 順時針方向旋轉時延遲增大， 反之減少。 【粗調】【細調】【精調】總的延遲時間范圍為 180-3500μs，其中【精調】的 、 、 延遲范圍為 10μs。由于超聲波發射時刻總是滯后于同步 200μs，所以當【粗調】【細調】 、 、 【精調】反時針方向旋轉至小時，可以在熒光屏上顯示出發射信號。 為了同時在熒光屏上顯示出發射和接收信號，除了應把【粗調】【細調】【精調】 、 、 反時針旋轉至小外，尚須適當加大掃描寬度，試件越大，掃描寬度也應越大，發射接收當需要展寬接收波的波形時，應當減少掃描寬度，同時適當加大延遲，使接收波顯 示在熒光屏上的適當位置。掃描寬度越小，波形可以展得越寬。當掃描寬度一定時，增大掃 描延遲，接收波在熒光屏上將自右向左移動，掃描延遲加大時 【調零】的調節 面板上的【調零】裝置，是為了扣除檢測過程中的"零讀數"to 而設置的，扣 除方法是:當電纜長度、探頭已定且 to < 7.5 μs 時，可用一根已知超聲波穿透時間的參 考棒作為檢測試件，用小螺絲刀旋轉【調零】裝置，使儀器讀測的穿透時間與參考棒上標稱 時間*。這樣，當用同樣長度的電纜，同樣頻率的探頭以及同樣耦合條件來檢測試件時， 儀器上的時間讀數即為扣除了"零讀數"后超聲波在試件中的實際傳播時間。當電纜長度、 探頭頻率已定，to > 7.5 μs 時，先將【調零】旋鈕順時針方向旋至大，然后將發射、查各旋鈕、開關、螺釘是否緊固、完整 無損、然后進行通電檢查。

2、接收探頭直接耦合，讀下時間讀數 t1，然后將發射、接收探頭耦合至試件兩端，讀下時間 讀數 t2，則超聲波脈沖在試件中的傳播時間為 t = t1 - t2 發射電壓的調節 面板上的【發射電壓 V】分 0 v、200 v、500 v、1000v 三檔。當檢測的試件較厚 或試件材料對超聲波的衰減嚴重時，應選擇較高的發射電壓檔;反之，可用較低的發射電壓 檔，在裝卸發射探頭或不進行測試時，應將開關旋至【0】檔。

3、 【同步輸出】【接收輸出】的應用 、 儀器后面板設置【同步輸出】【接收輸出】插座。前者提供同步輸出信號，一則 、 可以在必要時外接示波器監測該機的同步系統工作是否正常， 二則當外接示波器檢查儀器各 系統的信號時， 可以作為示波器的外觸發同步信號， 以便使要檢查的信號能穩定地顯示在外 接示波器上。后者提供接收輸出信號，以便必要時將該信號輸給有關測量儀器，作為分析之 用。 (如輸給頻譜分析儀，作為頻譜分析之用) 。

聲速的測量

1、 測量原理: 用黃油或其它耦合劑使探頭與被測介質良好接觸， 如果被測介質長 度 L 為已知，那么只要測出從發射至接收之間的傳播時間 t ，則聲速 c 由下式決定: c = L / t ; L-被測介質的長度(m) ; t-超聲脈沖在試件中的傳播時間(s) 。 c-超聲波傳播速度(m/s) 實際上儀器上讀得的超聲脈沖傳播時間 t'> t ,即: t'= t + t 0 這里的 t0 即為零讀數，零讀數的產生是因為儀器、電纜、探頭中有種種電延時和聲延 時，故即使發射、 接收探頭直接耦合， 儀器仍有一定的時間讀數，這就是零讀數。它隨儀器、 電纜長度、換能器以及讀時方法而異。所以在測試中必須設法扣除。

2、 時間讀測方式 時間讀測方式有三種即: 游標法讀數、 "手動" 整形自動讀數， 復式時標讀數。 前兩種可以參照"【調零】的調節"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,現詳細分述如下:

① 游標讀數法，數碼顯示 將面板上的【計數】開關撥向【手動】檔，根據檢測試件的厚薄，材料的衰 減情況，選擇合適的發射電壓和掃描寬度。調節掃描延遲旋鈕，使接收波顯示在熒光屏上的 適當位置，調節【衰減 dB】和【增益】旋鈕，使接收波首波高度為 8 格，然后旋轉【微調】 旋鈕(即改變標記脈沖的位置)使脈沖的后沿對準接收波的首波前沿，則數碼顯示器上顯示 的數字即為超聲波脈沖的傳播時間 t， (注意:此處 t 已扣除 t0,下同) 。有時為了調節方便， 也可先旋動【微調】旋鈕，置標記脈沖后沿于熒光屏偏左的適當位置，然后再調節掃描延遲 旋鈕， 使接收波的首波前沿對準標記脈沖的后沿， 則數碼顯示器上顯示的數字為超聲波脈沖 的傳播時間。

② 整形自動讀數，數碼顯示 將面板上【計數】開關撥向【自動】檔，掃描寬度和發射電壓的選擇同①， 使接收波顯示在熒光屏上適當的位置，調節【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，此時顯示器上顯示的數碼即為超聲波脈沖的傳播時 間。 應當加強指出， 自動讀數總比手動讀數大。 而且這一差值的大小與測試距離、 探頭頻率、 接收靈敏度等都有直接關系。一般來講，在測試距離、探頭頻率已定的條件下，提高接收靈 敏度可以縮小自動讀數的差異。因此這種使用方法只能作為參考。

③ 復式時標讀數 當數顯系統出現故障時，亦可采用復式時標配合面板上的【精調】旋鈕，以及 顯示波形來讀測傳播時間，作為臨時應急措施。把后面板【時標】開關撥向【接】 ，熒光屏 上即顯示出時標脈沖。把掃描延遲【粗調】【細調】逆時針旋至小， 、 【精調】逆時針方向 旋至零刻度線上。這時熒光屏上將顯示出發射脈沖。置【掃描寬度】開關于適當檔位，使標 記脈沖后沿對準發射脈沖的前沿，如圖 4a 所示，則傳播時間為 t = t1 + t2，由時標讀得 (20μs) ;調節掃描延遲，使接收波之前的 10μs 時標對準標記脈沖后沿，如圖 4b 所示， 然后調節【精調】刻度旋鈕，將接收波前沿對準標記脈沖后沿，如圖 4c 所示，這時轉過的 刻度即為 t2 的值。發射 接收 a t1 接收 t2 b t2 接收 c 圖 4 復式時標讀數 必須強調指出，用復式時標法測得 t'=t + t0。包含了超聲脈沖的傳播時間和零讀數 t0， 即 t'=t + t0。因此必須用有關方法另外測出 t0 然后才能求出超聲脈沖的傳播時間 t = t'- t0。

衰減器的調節

1、 衰減器的調節:衰減器總衰減量為 80dB，分 0.5dB×2，1dB×9(個位檔) ， 10dB×7(十位檔)三種檔級連續可調。0.5dB 檔由兩個撥開關轉換，當任一開關撥上時， 衰減量為 0.5dB，撥下為 0dB;個位、十位檔級分別采用 10 位及 8 位按鍵轉換開關，按鍵上 方標稱的數字表示按該鍵按下時的衰減量。 使用時， 個位、 十位檔按鍵均應有一個鍵按下 ，才能使衰減檔級接通。不然，衰減器就變成斷路，接收信號無法送至接收放大 器，造成沒有接收信號顯示。衰減器的讀數是三個檔級讀數的總和。例如:0.5dB 檔有一個 開關撥上，個位檔級的"2"鍵按下，十位檔的"40"鍵下，此時，衰減器的讀數為 42.5dB。

2、衰減器有兩方面的應用。一是對接收到的強信號進行衰減，獲得適當的幅度， 送至接收放大器， 減少強信號造成的失真。 二是用來比較兩種不同材質的工件對聲波的衰減。

3、比較測量

① 取一參考試件。將發射、接收探頭良好地接觸于試件兩端，調節掃描延遲旋 鈕，使接收信號顯示在熒光屏上。調節【增益】旋鈕，使接收信號*個波形有較大的振幅 (如 4 格) ，讀取此時的衰減量 d1，并保持【增益】旋鈕位置不變。

② 將發射、接收探頭良好地接觸于待比較的試件兩端，調節掃描延遲，使接收 信號顯示在熒光屏上。調整衰減器的檔位，使接收信號*個波的幅度仍為 4 格，讀取此時 的衰減量 d2，則△d=d2-d1 即為待比較的試件相對于參考試件的衰減量。

波形的觀察

波形的觀察 對非金屬材料或構件進行檢測時， 接收波形的觀察研究也有很大意義。 根據波形 的變化情況(振幅、畸變、頻譜等) ，對材料或構件內部是否存在缺陷或其它非均勻性，可 提供有參考價值的資料。儀器選購件有照像設備，必要時可對波形進行拍照，以供分析參考 之用。

前置放大器的連接與使用

1、當探測件較大，探頭線較長時，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: 使用前應將前置放大器蓋板打開， 按照規定極性裝入二只 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!打開側面 的電源開關(開關置于【開】位置) ，前置放大器即處于工作狀態。不用時應將電源關閉。 如果估計在較長時間內不使用前置放大器時，應將里面的電池取出，以免霉銹。