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(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。 

非金屬超聲波檢測儀操作規(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)件及實際工程的檢測。 當(dāng)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(zhuǎn)換開關(guān)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(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 時將轉(zhuǎn)換開關(guān)撥至"AC" ，用直流 供電時開關(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， 儀器要做精密測量， 須待開機后預(yù)熱 30min, 等儀器工作穩(wěn)定時，才能進(jìn)行測量工作。

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)測試材料較薄時(即穿透距離較小時) ，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(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)式時標(biāo)的調(diào)節(jié)

1、復(fù)式時標(biāo)的調(diào)節(jié) 后面板 【時標(biāo)】開關(guān)置于 【接】 位置時，熒光屏基線上可以看到長短相間的時標(biāo)列， 其中，短幅度的時標(biāo)每個間隔為 10μs，長幅度的時標(biāo)每個間隔為 100μs。如圖 1。當(dāng)不用 復(fù)式時標(biāo)時，將開關(guān)置于【斷】處。接收探頭直接耦合，讀下時間讀數(shù) t1，然后將發(fā)射、接收探頭耦合至試件兩端，讀下時間 讀數(shù) t2，則超聲波脈沖在試件中的傳播時間為 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)檢測的試件較厚 或試件材料對超聲波的衰減嚴(yán)重時，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)行測試時，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，應(yīng)當(dāng)減少掃描寬度，同時適當(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，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(diào)零】的調(diào)節(jié) 面板上的【調(diào)零】裝置，是為了扣除檢測過程中的"零讀數(shù)"to 而設(shè)置的，扣 除方法是:當(dāng)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(zhuǎn)【調(diào)零】裝置，使儀器讀測的穿透時間與參考棒上標(biāo)稱 時間*。這樣，當(dāng)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(shù)即為扣除了"零讀數(shù)"后超聲波在試件中的實際傳播時間。當(dāng)電纜長度、 探頭頻率已定，to > 7.5 μs 時，先將【調(diào)零】旋鈕順時針方向旋至大，然后將發(fā)射

探測靈敏度的調(diào)節(jié)

探測靈敏度的調(diào)節(jié) 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(zhuǎn)【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(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， 、 順時針方向旋轉(zhuǎn)時延遲增大， 反之減少。 【粗調(diào)】【細(xì)調(diào)】【精調(diào)】總的延遲時間范圍為 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)】反時針方向旋轉(zhuǎn)至小時，可以在熒光屏上顯示出發(fā)射信號。 為了同時在熒光屏上顯示出發(fā)射和接收信號，除了應(yīng)把【粗調(diào)】【細(xì)調(diào)】【精調(diào)】 、 、 反時針旋轉(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，應(yīng)當(dāng)減少掃描寬度，同時適當(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，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(diào)零】的調(diào)節(jié) 面板上的【調(diào)零】裝置，是為了扣除檢測過程中的"零讀數(shù)"to 而設(shè)置的，扣 除方法是:當(dāng)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(zhuǎn)【調(diào)零】裝置，使儀器讀測的穿透時間與參考棒上標(biāo)稱 時間*。這樣，當(dāng)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(shù)即為扣除了"零讀數(shù)"后超聲波在試件中的實際傳播時間。當(dāng)電纜長度、 探頭頻率已定，to > 7.5 μs 時，先將【調(diào)零】旋鈕順時針方向旋至大，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，讀下時間 讀數(shù) t2，則超聲波脈沖在試件中的傳播時間為 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)檢測的試件較厚 或試件材料對超聲波的衰減嚴(yán)重時，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)行測試時，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，一則 、 可以在必要時外接示波器監(jiān)測該機的同步系統(tǒng)工作是否正常， 二則當(dāng)外接示波器檢查儀器各 系統(tǒng)的信號時， 可以作為示波器的外觸發(fā)同步信號， 以便使要檢查的信號能穩(wěn)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(guān)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(zhì)良好接觸， 如果被測介質(zhì)長 度 L 為已知，那么只要測出從發(fā)射至接收之間的傳播時間 t ，則聲速 c 由下式?jīng)Q定: c = L / t ; L-被測介質(zhì)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(shù)，零讀數(shù)的產(chǎn)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(fā)射、 接收探頭直接耦合， 儀器仍有一定的時間讀數(shù)，這就是零讀數(shù)。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(shè)法扣除。

2、 時間讀測方式 時間讀測方式有三種即: 游標(biāo)法讀數(shù)、 "手動" 整形自動讀數(shù)， 復(fù)式時標(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【計數(shù)】開關(guān)撥向【手動】檔，根據(jù)檢測試件的厚薄，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間 t， (注意:此處 t 已扣除 t0,下同) 。有時為了調(diào)節(jié)方便， 也可先旋動【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 的傳播時間。

② 整形自動讀數(shù)，數(shù)碼顯示 將面板上【計數(shù)】開關(guān)撥向【自動】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，此時顯示器上顯示的數(shù)碼即為超聲波脈沖的傳播時 間。 應(yīng)當(dāng)加強指出， 自動讀數(shù)總比手動讀數(shù)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(guān)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(shù)的差異。因此這種使用方法只能作為參考。

③ 復(fù)式時標(biāo)讀數(shù) 當(dāng)數(shù)顯系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，亦可采用復(fù)式時標(biāo)配合面板上的【精調(diào)】旋鈕，以及 顯示波形來讀測傳播時間，作為臨時應(yīng)急措施。把后面板【時標(biāo)】開關(guān)撥向【接】 ，熒光屏 上即顯示出時標(biāo)脈沖。把掃描延遲【粗調(diào)】【細(xì)調(diào)】逆時針旋至小， 、 【精調(diào)】逆時針方向 旋至零刻度線上。這時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) 記脈沖后沿對準(zhǔn)發(fā)射脈沖的前沿，如圖 4a 所示，則傳播時間為 t = t1 + t2，由時標(biāo)讀得 (20μs) ;調(diào)節(jié)掃描延遲，使接收波之前的 10μs 時標(biāo)對準(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，將接收波前沿對準(zhǔn)標(biāo)記脈沖后沿，如圖 4c 所示，這時轉(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)式時標(biāo)讀數(shù) 必須強調(diào)指出，用復(fù)式時標(biāo)法測得 t'=t + t0。包含了超聲脈沖的傳播時間和零讀數(shù) t0， 即 t'=t + t0。因此必須用有關(guān)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(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(個位檔) ， 10dB×7(十位檔)三種檔級連續(xù)可調(diào)。0.5dB 檔由兩個撥開關(guān)轉(zhuǎn)換，當(dāng)任一開關(guān)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(zhuǎn)換開關(guān)，按鍵上 方標(biāo)稱的數(shù)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(yīng)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(shù)是三個檔級讀數(shù)的總和。例如:0.5dB 檔有一個 開關(guān)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(shù)為 42.5dB。

2、衰減器有兩方面的應(yīng)用。一是對接收到的強信號進(jìn)行衰減，獲得適當(dāng)?shù)姆龋?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(zhì)的工件對聲波的衰減。

3、比較測量

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，使接收信號顯示在熒光屏上。調(diào)節(jié)【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(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 信號顯示在熒光屏上。調(diào)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(gòu)件進(jìn)行檢測時， 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 提供有參考價值的資料。儀器選購件有照像設(shè)備，必要時可對波形進(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(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)。不用時應(yīng)將電源關(guān)閉。 如果估計在較長時間內(nèi)不使用前置放大器時，應(yīng)將里面的電池取出，以免霉銹。