冲击回波测试仪使用说明书

预应力桥梁管道灌浆质量检测用冲击回波测试仪使用说明书湖南芯仪电子科技有限公司目录1.适用范围.........................................................................................................................12.测试原理.........................................................................................................................12.1冲击回波技术.......................................................................................................12.2仪器测试原理.......................................................................................................22.3超声透射缺陷测试技术......................................................................................23.性能介绍.........................................................................................................................43.1性能特点................................................................................................................43.2技术参数................................................................................................................44.测试主机.........................................................................................................................54.1仪器外形................................................................................................................54.2硬件与按键功能...................................................................................................54.3显示界面................................................................................................................65.操作说明.......................................................................................................................155.1仪器连接.............................................................................................................155.2单面缺陷测量.....................................................................................................165.2.1参数设置...................................................................................................165.2.2文件名、测点位置设置..........................................................................175.2.3测量...........................................................................................................175.3波速标定.............................................................................................................185.4时差超声测量.....................................................................................................185.5超声透射缺陷测试.............................................................................................195.5.1参数设置...................................................................................................195.2.2文件名、测点位置及测距设置.............................................................195.2.3测量...........................................................................................................206.维护与维修...................................................................................................................206.1电池充电.............................................................................................................206.2仪器保养.............................................................................................................216.3仪器维修.............................................................................................................21第1页冲击回波测试仪使用说明书SET-PI2-01型冲击回波测试仪说明书SET-PI2-01型冲击回波测试仪是一款以冲击回波检测技术为基础的钢筋混凝土结构内部缺陷检测专用的便携式测试仪器。仪器采用7寸高亮度真彩液晶触摸显示屏，独立、交互式按键/触摸操作，操作方便；单/双通道数据采集，能够同时进行测试，测试效率高，双通道波速测试方便快捷；数据存储使用SD卡，存储容量大，数据保存、读取方便；仪器配置专用信号激发装置，使用方便，敲击信号稳定度高，重复性好；专业化的数据后处理软件可实现色谱成像，缺陷识别精度高。1.适用范围(1)钢筋混凝土桥梁综合检测(混凝土抗压强度、厚度、裂缝深度、空洞、密实度、结合面质量、表面损伤层厚度)；(2)桥梁预应力管道注浆密实度；(3)混凝土路面、沥青层公路边坡厚度与结合面质量；(4)隧道衬砌厚度与结合面质量；(5)飞机跑道厚度与内部缺陷。2.测试原理2.1冲击回波技术冲击回波法是一种基于应力波传播特性的无损检测法，其原理是利用机械方式冲击混凝土表面产生应力波，该应力波会在结构中传播，因为波阻抗的差异，应力波会被内部缺陷和外部表面反射，来回反射的应力波会形成一种特殊模态，在激发点附近由接收换能器接收回波信号并将信号通过快速傅里叶变换转换至频域中，通过分析主频大小评定结构厚度和内部缺陷情况。图2.1为冲击回波法测试混凝土内部缺陷原理示意图。与传统超声波检测技术比较，冲击回波检测技术优势主要体现在单面检测、检测厚度大、不需要耦合剂。此外，冲击回波检测结果受混凝土结构材料组分和内部结构状况差异的影响小。第2页冲击回波测试仪使用说明书图2.1冲击回波测试技术原理2.2仪器测试原理机械波在介质中传播并在某个界面反射，界面与机械波传播起点距离为S，则波速Vp与频率f满足如下关系式：fVp2S(1)在上式(1)中三个未知量中，对于同一钢筋混凝土结构构件波速Vp为不变的常量。利用SET-PI2-01冲击回波测试仪我们可以首先应用反射波法或透射波法测试出构件波速。对于未知的缺陷位置，仅需要已知(1)式中的频率f即可计算、确定缺陷位置。SET-PI2-01冲击回波检测仪将测试过程中的机械应力波进行实时记录，将这些测试信号导入相关测试软件，软件对其进行傅里叶频谱变换，谱图中的主频为冲击表面、缺陷界面及其它界面之间的多次反射产生瞬态共振所致，通过对主频的提取即可以确定结构中缺陷位置。图2.2为缺陷边界与底边反射频谱示意图。(a)f(b)图2.2底边反射与缺陷边界反射：(a)已知厚度混凝土块；(b)频谱图2.3超声透射缺陷测试技术第3页冲击回波测试仪使用说明书声波是弹性波的一种，若视混凝土介质为弹性体，则声波在混凝土中的传播服从弹性波传播规律，由发射探头发射的声波经构件到达接收探头。探头发射的声波会在发射点和接收点之间形成复杂的声场，声波将分别沿不同的路径传播，最终到达接收点，其走时都不尽相同。但在所有的传播路径中总有一条路径，声波走时最短，接收探头接收到该声波时，形成信号波形的初始起跳，一般称为“初至”，当桩身完好时，可认为这条路径就是发射探头和接收探头的直线距离，是已知量；而初至对应的声时扣去声波在测管、水之间的传播时间以及仪器系统延迟时间，可得声波在两测管间混凝土介质中传播的实际声时，并由此可计算出所对应的声速。当构件内存在断裂、离析等缺陷时，破坏了构件介质的连续性，使声波的传播路径复杂化，声波将透过或绕过缺陷传播，其传播路径大于直线距离，引起声时的延长，而由此算出的波速将降低。另外，由于空气和水的声阻抗远小于构建的声阻抗，声波在构件中传播过程中，遇到蜂窝、空洞或裂缝等缺陷时，在缺陷界面发生反射和散射，声能衰减，因此接收信号的波幅明显降低，频率明显减小。再者，透过或绕过缺陷传播的脉冲波信号与直达波信号之间存在声程和相位差，叠加后互相干扰，致使接收信号的波形发生畸变。综上所述，当桩身某一段存在缺陷时，接收到的声波信号会出现波速降低、振幅减少、波形畸变、接收信号主频发生变化等特征。超声波透射法就是根据构件中声学参数测量值的相对变化，分析、判别其缺陷的位置和范围，评定构件质量类别。下图5.1为超声透射测试原理示意图