激光超声探伤仿真及时频分析
超声波检测的波形分析
基桩声波透射法检测的波形分析探讨 张宏（长沙理工大学） 陈彦平（广州润索工程检测技术研究有限公司） 摘要本文从直达波、绕射波、折射波和反射波单一波形在基桩中传播规律的分析，探讨波形畸变及频谱变化与桩身混凝土缺陷的相关关系，认为掌握波形畸变及频谱变化的规律，不但能有效提高基桩声波透射法检测判定水平、而且能对透测盲区的混凝土质量进行初步评价。 关键词：基桩 声波透射法 检测 波形分析 换能器 基桩声波透射法检测采用的振源,是一种轴向有限长度、单一主频的柱面波,超声波在混凝土中的传播规律服从弹性波的持性,由直达波、绕射波、折射波和反射波构成。波形分析的基本物理量有：1.直达波到达时（波速）；2.波幅(或衰减)；3.接收信号频率变化；4.接收波形畸变。我们认为波速只反映透测中线为对象的混凝土性质，而波形和频谱变化不但反映透测对象的混凝土状态，而且也反映构件边界面及透测范围以外混凝土的状态。但由于以往换能器激振信号的余振周期太长，覆盖了绕射波、折射波、反射波的时程，使波形迭加后变化复杂，不易解读。所以基桩声波透射法检测判定，一般采用了声时和首波波幅两个参数，普遍对波形变化的分析不够深入。 下面从单一波形在基桩中的传播规律分析入手，探讨波形畸变及频谱变化与混凝土缺陷的关系。 一、直达波的形态和形式 1.发射换能器激振性能决定直达波的形态 不同的换能器由于采用的结构形式、材料等不同，激振机理也有所不同，所以有不同的发射主频、发射强度和余振长度，如下四种换能器在清水中透测的接收波形（直达波）就明显不同： (1).平面换能器，主频50kHz，首波比较低，余振长度20周期以上，见照片1。 (2).一种管环状径向换能器，主频60kHz，首波比较低，余振长度14周期以上，见照片2。 (3).一种增压式径向换能器，主频36kHz，余振长度7周期以上，见照片3。
超声检测报告模板
基桩超声波透射法 检测报告 工程名称： 工程地点： 委托单位： 检测日期： 报告编号： （检测单位名称） 年月日
###工程 基桩超声波射法检测报告 检测人员： 检测负责： 报告编写： 校核： 审核： 审定： （检测单位盖章） 年月日 地址： 邮编： 联系人： 电话： 声明：1、本检测报告涂改、换页无效。 2、如对本检测报告有异议，可在报告发出后20天内向本检测单位书面提请复议。
工程概况
受委托，于年月日至年月日对工程（概况见表1）的基桩进行超声波透射法检测，目的是检测桩身结构完整性。根据国家和省有关规范、规程和规定，并考虑本工程的具体情况（经与有关单位研究协商），确定本次试验共检测根工程桩。现将检测情况及结果报告如下： 一、检测仪器设备、基本原理和标准 1、仪器设备 检测设备采用北京铭创科技有限公司生产的“多通道超声波基桩检测仪MC-6360”。 2、基本原理 超声波透射法检测桩身结构完整性的基本原理是：由超声脉冲发射源向砼内发射高频弹性脉冲波，并用高精度的接收系统记录该脉冲波在砼内传播过程中表现的波动特性；当砼内存在不连续或破损界面时，缺陷面形成波阻抗界面，波到达该界面时，产生波的透射和反射，使接收到的透射波能量明显降低；当砼内存在松散、蜂窝、孔洞等严重缺陷时，将产生波的散射和绕射；根据波的初至到达时间和波的能量衰减特性、频率变化及波形畸变程度等特征，可以获得测区范围内砼的密实度参数。测试记录不同侧面、不同高度上的超声波动特征，经过处理分析就能判别测区内砼存在缺陷的性质、大小及空间位置（和参考强度）。 在基桩施工前，根据桩直径在大小预埋一定数量的声测管，作为换能器的通道。测试时每两根声测管为一组，通过水的耦合，超声脉冲信号从一根声测管中的换能器中发射出去，在另一根声测管中的换能器接收信号，超声仪测定有关参数，采集记录储存。换能器由桩底同时往上逐点检测，遍及各个截面。 3、检测标准 检测参照国家行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2014中有关规定进行。
超声探伤仪校验规程
超声探伤仪校验规程 1. 目的：确保UT 检测的质量活动所使用的超声探伤仪性能的符合性和有效性。 2. 范围：本校验属于仪器使用性能年度例行校验，适用于A 型脉冲反射式超声探伤仪 的校准和检定，有效期为一年。 3. 引用标准 3.1《A 型脉冲反射式超声探伤仪通用技术条件》（JB/T10061－1999） 3.2《无损检测名词术语》（JB3111－82） 3.3《压力容器无损检测》（JB4730－94） 3.4《超声探伤用探头性能测试方法》（JB/T10062－1999） 3.5《超声探伤用1号标准试块技术条件》（JB/T10063—1999） 3.6《A 型脉冲反射式超声波系统工作性能测试方法》（J B/T92 1 4－1 999） 4. 职责 4.1 应由中心分管副总师负责领导，并负责对校验报告的签发。 4.2由中心UT川级人员负责组织指导校验人员实施校验，并负责校验报告的审 核。 4.3校验人员应由UT川级人员提出，并报中心主任批准。校验人员应熟悉A型 脉冲反射式超声探伤仪的结构、工作原理和使用方法，熟悉本规程的引用标准，能正确按本规程方法进行校验工作，编制校验报告。 5. 校验用标准试块及器具（应是计量部门检定合格的） 5.1 各种不同频率的常用直探头和斜探头（不须检定） 5.2 CSK—IA 标准试块。
5.3不同规格的对比试块（均为炭钢锻制件） 531 JB4730— 94规定的阶梯试块（DB —D i试块） 5.3.2 Z20 —1 （80 225 G1. 25） Z20 —2（80 225 G2 25） Z20 —4 （80 225 G4 25 ） 5.4探头压块：保持探头在试块上的固定压力、重量为1kg 6. 校验 6.1垂直线性误差测试： 6.1.1测试设备 a .各种频率的常用直探头 b对比试块：Z20 —2或Z20 —4 c .探头压块 6.1.2测试步骤 a .连接探头与仪器“发”位置，并用探头压块将探头固定在Z20 —2试块上并对准 ①2孑L,调节探伤仪使示波屏上显示的孔的反射波幅度为垂直刻度的100% （满刻度），且衰减器至少有30d B余量； b .调节衰减器，依次记下每衰减2d B时孔波幅度的百分数，直至衰减到26d B, 然后将孔波幅度实测值与表中的理论值相比较，取最大正偏差d（+）与最大负偏差d （-）之绝对值的和为垂直线性误差，如△ d=| d（+）|+|d（-）| ; c .将底波幅度调为垂直刻度的100%，重复b调节衰减器方法，重复测试; d .在工作频率范围内，改用不同频率的探头，重复b、c方法进行测试。 6.2动态范围的测试
超声波探伤仪USM33技术参数
超声波探伤仪USM33技术参数 检测范围 频率范围 声速范围 扫描延迟 探头延迟 自动校准 阻尼强度 衰减 脉冲重复频率增益 增益步进 检测模式 抑制 闸门监视器 测量分辨率 振幅显示 读数显示 A扫描功能 彩色显示功能DAC曲线 显示尺寸/分辨率 A扫描尺寸/分辨率 单位 数据存储 文件操作 打印机接口 输出 VGA输出 探头连接 语言 电池 电源 工作温度 尺寸 重量最小：0～0.5mm+10%(钢) 最大：0～9999mm+10%(钢) 0.5～20MHz自由匹配 1000～15000m/s，1m/s步进连续可调 -10～1000mm 0～200us 通过两个已知参考回波自动校准声速和探头延迟 200pF/1nF 50Ω、500Ω、1000Ω(在双晶探头) 自动优化设置 0～110dB连续可调 0.5/1/2/6/12dB RF/全波/正/负半波整流 0～80%，线性 两个独立的闸门，，起点和宽度在整个范围可调，报警门限为10～90%显示器高度在1%段内可调节，报警信号通过LED或蜂鸣器报警器，通过闸门控制波形放大范围 0～99.99mm时为0.01mm 100～999.9mm时为0.1mm 1000mm以上为1mm，通过A扫描图像评估:0.5%的调节范围屏幕高的%比显示USM33的DAC dB 声程，距离，深度，闸门内放大显示，用户自定义4点测量值一行同时显示，A扫描图像放大显示可以自由设置 手动或自动A扫描，回波可通过包洛线动态显示 背景、波形、闸门、曲线和报警数值 距离-振幅-曲线(DAC)最多10个参考回波，距离通过增益可调的4条附加曲线， 116x87mm，320x240象素 116mmx80mm，320x220象素 毫米或英寸 200条仪器设置参数，能够存储A扫描图像，并能够调用或输出到计算机 通过英文或中文显示字幕，并通过文件存储A扫描图像，测量数据和参数设置 HP DJ 1200(DeskJet)、HP LJ1012(LaserJet)、EPSON FX/LX、SEIKO DPU 通过RS 232接口跟计算机通讯 可外接显示器 2xLemo 1或BNC接口 中文、英语 锂电池，可连续使用8小时，能够实时显示锂电池电池电量状态 通过外部供电(85-265V交流)；操作电压：6～12V直流；功率:
DJUS-05非金属超声波仪
产品名称：DJUS-05非金属超声波仪 依据标准： 《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》………………CECS02:2005 《超声法检测混凝土缺陷技术规程》……………………… CECS21:2000 《建筑基桩检测技术规程》…………………………………JGJ106 2003 《公路工程基桩动测技术规程》…………………… JTG/T F81-01-2004 《岩土工程勘察规范》………………………………… GB500212001《回弹法、超声回弹综合法检测泵送混凝土强度技术规程》DBJ/T01-78-2003 应用范围： DJUS-05非金属超声仪主要用于混凝土等非金属结构质量无破损检测，可用于超声透射法基桩完整性检测，综合法检测混凝土抗压强度，结构混凝土缺陷探查，非金属产品（如石材、陶瓷、耐火砖等）内在质量检测，岩体动力学参数测定。 仪器特点： 1、超大TFT彩色无按键触摸式液晶屏，Windows系统平台下专为用户设计的操作界面，易学易用。可做笔记本电脑使用。 2、快速准确的声时、波幅自动与手动判读相结合，精确显示声时波速值。充
分发挥检测人员实测经验。 3、支持电火花、超磁致伸缩换能器等外触发源。 4、无缺陷混凝土对测最大穿透厚度大于10米，电火花震源单次激励穿透距离大于50米。 5、双通道测桩系统，双向深度数值直观显示，可同步记录、实时显示换能器位置，方便复测。 6、采用工业级微处理器控制系统，突出仪器的可靠性和稳定性。 7、针对恶劣工作环境设计的抗磨工具包和专用箱，携带方便、满足野外长期工作。 1、超声回弹综合法检测砼强度软件界面（测强）
2、超声法检测砼内部缺陷位置示意图（测缺）
5 超声检测“山形波”实战分析
超声检测“山形波”实战分析 一日晌午，我坐在工具房的试验台前，正专心地调校超声探伤仪器。此时，一位兄弟单位穿着连体服的小伙子，连体服许多部位沾上了红色的着色剂和黑黑的油渍，似乎从汽机房刚干完事回来。一手提着超声波探伤仪，另一手提着装有耦合剂的桶子，背上还背着工具包，风尘仆仆走到我跟前，向我说道：“哥们，向你请教个问题”，“请教不敢当，有什么事呢？”我回答道。 “刚才在做管道对接环焊缝的超声检测，管道厚度为60mm，扫查的时候发现在一次反射区域内存在深度为54mm的反射波，我觉得这应该是根部反射波，不是缺陷。”他继续说道：“但是在二次反射区域内也存在反射波，测量反射波深度大约在80mm，你说这是不是缺陷呢？” 我问他：“你有没有用直探头测量母材和热影响区的厚度？是不是母材厚度比热影响区和焊缝的厚度都大？”。 他说：“是的，母材厚度60mm，热影响区厚度大约52mm” 得到确切的回答后，心中有了初步的结论，然后继续回答他道：“80mm处的二次反射波很有可能不是缺陷，应该波形转换波。如果你用K1和K2的探头分别去扫查，会发现K1探头比K2探头扫查的回波更高，我暂且称它为“山形波”，因为他长得像“山”字，也像一座山。这种山形波在不等厚对接、错边、厚壁管道对接焊缝的超声检测中经常出现。” 20mm25mm 正好跟前的试验台上有一块不等厚对接模拟试块，如下图，用尺子量了薄的一侧厚度为20mm，厚的一侧为25mm。 为了让小伙子明白我的推论，并验证它是正确的。换上一个K1的探头，校准了声速、零偏和K值，节省时间未制作DAC曲线。在不等厚模拟试表面块滴上几滴机油，用食指在试块上轻轻的抹了抹，瞬间形成一道薄薄的油层。按了仪器的“波峰记忆”键后，前后推动着探头，找到最高波，此时固定探头不动，超声波探伤仪屏幕显示如下。
RS-ST01C非金属超声测试仪操作规程
RS-ST01C非金属超声测试仪操作规程 一、使用前的准备工作 1．连接换能器 2．连接电源 3．开机 二、操作方法 （一）零声时测试 基桩检测的系统零声时测试方法有两种，实测法和公式推算法： 1．实测法： 1）分别将径向接收和发射换能器与声波仪器主机连接好，把两节与现场基桩预埋管同规格的钢管，等高紧靠着置于水中，将接收和发射探头分别置入钢管中间，保持等高； 2）在仪器采集软件界面右边的主菜单里选择【状态】，按下旋钮弹出状态参数对话框。将延时时间和系统声时设置为0； 3）选择主菜单的【采样】，按下旋钮弹出采样菜单，选择采样菜单的【采样】，按下旋钮开始采样，调出正确的首波（即首波的波峰或波谷超过判读门限，且不超出测点波形区域），屏幕底出现声时值即为基桩检测系统零声时 T o （为仪器系统延迟与声测管及藕合水层声时修正值之和）； 4）按下旋钮，停止采样，将此声时值输入状态参数对话框中的系统声时； 5）此后所测的测点声时值将扣除系统声时，T T总T o o 2.推算法： 1）选择一个合适的水槽，如养护池，并加进适量的清水（实验用水温20C）, 水深超过40cm,取一匀直的木板，在其上面以100mm为间隔等距离标注11个点，将其置于养护池相对的两条边上，并保持水平；2）将RS-ST01C型非金属声波检测仪的零声时置为0卩s,以换能器的轴线为准，沿木条依次采集收发间距 100mm~1000mm 的各点的声时值，其间应让探头远离养护池的四壁，并保持等 高；
3）数据的处理，采用的直径为d 换的径向探头，所以各点的有效收发距离为 l i （L i d 换）mm ，回归直线方程I a bt （式中a 、b 为待求的回归系数）。以 测距h 为纵坐标，以声时读数ti 为横坐标，绘制“时-距”坐标图，对该组数据采 用最小二乘法的线性回归，计算出仪器系统延迟时间 t o ; t 0 4）声测管及藕合水层声时修正值 t' t' 5） 系统零声时：T o t o t' 6） 水温降低，水中声波的速度也会有所降低，贝U t'增大；反之则t'减小。 匚）采样 1.在采样菜单条上右旋至【菜单】项，确认；这样就切换到了主菜单，光 标停留在【参数】项。 在【参数】项确认；弹出现场工作参数菜单，标题是“请输入现场工作参数”， 左旋选中【工地】项，确认；弹出一模拟键盘，输入您的工地名、日期、模式、 文件、序号、移动步距和收发间距等（只能由数字、英文字母和下划线构成）， 输入完毕，保存。 2?在主菜单中右旋至【调整】项，确认；弹出一个调整菜单，光标停留在 【零声时】项，如图所示，确认；弹出模拟键盘，输入合适的零声时（一般在 18 卩s 左右），确认；返回到主菜单。 3?在“采样”项上确认，仪器进入采样状态，波形显示区上出现采样得到 的波形。左右旋转光电旋钮，会减小或增加波形的显示倍数（不影响发射和接收 能量，即声幅的大小，在波形显示区右上角有放大倍数显示） 通过对放大倍数的 调整，使首波波幅在判读门限之外，波形显示区边界以内。 4?取得的波形后，下压旋钮确认，退出采样状态，换能器停止工作，采样 菜单 弹出，光标停留在【存贮】项上。 5.在采样菜单“存贮”项上确人；在系统参数区下方弹出一个红色提示条， 告知您刚才存贮点的波速、点号，并提示您下一点的深度，光标停留在“采样” 项上。 d 钢内d 换 v 水
数字超声波探伤仪校验规程
数字超声波探伤仪校验规程 1.0目的 规范数字超声波探伤仪的校准操作，确保其有效性和准确性。 2.0范围 本规程适用于本公司新购置的和使用中的超声波探伤仪与探头的系统性能的校验。数字式超声仪的校验可按照本规程，也可按照仪器内置的仪器自校功能。 3.0校验人员 校验人员应熟悉仪器的工作原理和使用方法，并按本规程规定的方法进行校验。 4.0应用器材 4.1 标准试块CSK-ⅠA试块及DB一P Z20一2、DB一P Z20一4型标准试块。 4.2 所用试块必须是具有相应资质的企业生产的标准试块，且经过计量部门检定合格。 5.0校验及评定内容 5.1 外观检查 采用目视及操作方法进行。 5.2 水平线性误差 5.2.1 所用检定设备与被检超声探伤仪的连接方式如图1所示。并应使函数信号发生器输出阻抗、衰减器特性阻抗和终端负载相互匹配。 5.2.2 被检超声探伤仪的工作方式置[双]，抑制置“0”，衰减器置适中量值。在扫描范围各挡上，将被检超声探伤仪的发射脉冲输人到函数信号发生器输人端，其输出通过标准衰减器接到被检超声探伤仪“收”端，并调节频率、信号幅度、调制波数及标准衰减器旋钮，使超声探伤仪显示屏上显示六个幅度相等的 (如垂直满刻度80%)脉冲波形。
5.2.3 调节被检超声探伤仪[扫描微调]及[移位]旋钮，使第一个波的前沿对准水平刻度“0”，第六个波的前沿对准水平刻度 “10”，依次读取第二至第五个波的前沿与水平刻度“2”、“4”、“6”、“8”的偏差amax ，如图2所示，取其最大偏差值。按下式计算超声探伤仪水平线性误差： % 100max ?= ?B a L 式中：ΔL —水平线性误差;B —水平满刻度数。 5.3 衰减器衰减误差 5.3.1 所用检定设备与被检超声探伤仪的连接方式如图1所示。并应使正弦信号发生器输出阻抗衰减器特性阻抗和终端负载相互匹配。
超声波探伤仪的试题及答案
超声波探伤工考题 一、填空 1、超声波探伤对工作间的要求是，， ，。 2、超探工必须配备、、、 、、和。 3、超声波探伤常用、、、 、这些试块。 4、超声波探伤间应有、、、毛扁刷、、印泥盒、砂布、、粉笔。 二，简答题 1、试述超声波探伤所用探头的各项技术指标？ 2、超声波探伤设备日常校验哪些内容？
3、超声波探伤设备季度性能校验哪些内容？ 4、全轴穿透探伤检查中什麽情况可判为透声不良？ 5、对用于超声波探伤的转轮机有什麽要求？
1、超声波探伤对工作间的要求探伤间内应清洁宽敞、照度适中、通风良好、室内温度 应保持在10～30。 2、超探工必须配备三角函数计算器、2m钢卷尺、300mm钢板尺、外径卡钳、手电筒 和螺丝刀。 3、超声波探伤常用CSK-1型标准试块；TS-1型标准试块；TZS-R型标准试块；CS-1-5 型标准试块；半轴实物试块。 4、超声波探伤间应有容积1.0L的耦合剂盛放桶、残余耦合剂托盘、容积0.5L的铅油 盒、毛扁刷、毛笔、印泥盒、砂布、棉纱或擦拭布、粉笔。 简答题 1、试述超声波探伤所用探头的各项技术指标？ 答：探头频率采用2.5MHz；回波频率误差Δf/f≤15%；直探头纵向分辨力R≥26dB； 直探头声轴偏斜角≤1.5°；斜探头折射角误差a.β≤45°时，Δβ≤1.5°， b.β＞45°时，Δβ≤2°；探头相对灵敏度a.斜探头ΔS≥60dB；b.直探头S≥46dB。 2、超声波探伤设备日常校验哪些内容？ 答：检查探伤仪的技术状态，使用标准试块标定测距，确定探伤灵敏度，并在半轴实物试块上进行当量对比检验。校验完毕，确定良好后在超生波探伤仪日常性能校验记录上详细做好记录并共同签章。 3、超声波探伤设备季度性能校验哪些内容？ 答：全面检查探伤仪的状态，检测探伤仪的主要性能指标，并按日常校验的内容进行检查，详细填写超声波探伤仪极度校验记录并共同签章。 4、全轴穿透探伤检查中什麽情况可判为透声不良？ 答：如发现底波达不到满幅30%的部位，其面积占轴端探测面积的1/16以上的探测区域时，可判为透声不良。 5、对用于超声波探伤的转轮机有什麽要求？ 答：转轮机转数≤2r/min，并能随时控制转停
非金属超声波检测仪使用说明书
非金属超声波检测仪使用说明书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。功能特点 声参量自动判读、实时动态波形显示； 接收灵敏度高（对微弱信号识别能力高，可准确检测缺陷大小和范围）； 体积小、重量轻、携带方便、双通道、可扩展性强； 大容量充电电池――持久续集航，检测无忧； 智能处理软件――实用、方便、功能强大； 技术指标： 非金属超声测桩仪 应用领域 自动测桩系统主要用于跨孔声波透射法桩身完整性的自动检测，其他功能与超声检测仪完全相同。 超声透射法基桩、连续墙完整性快速检测； 超声-回弹综合法检测混凝土抗压强度； 超声法检测混凝土裂缝深度、不密实区域及蜂窝空洞、结合面质量、表面损伤层厚度、钢管混凝土内部缺陷； 超声法单孔一发双收测井； 耐火材料质量检测； 地质勘查、岩体、混凝土等非金属材料力学性能检测。 依据标准 声波检测仪国家计量检定规程----------------------------------------------JJG 990-2004超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程-----------------------------CECS 02 2005 超声法检测混凝土缺陷技术规程----------------------------------------CECS 21：2000 建筑基桩检测技术规程---------------------------------------------------JGJ 106 —2003公路工程基桩动测技术规程----------------------------------------JTG/T F81-012004 岩土工程勘察规范-------------------------------------------------------GB50021—2001 建筑抗震设计规范-------------------------------------------------------GB50011—2001
超声波桩基检测分析报告
桩基检测报告 产品名称：基桩（声波透射法） 委托单位：资质等级评审组 检测类别：委托检测 检测人：郭斌 工程质量检测有限公司 报告日期：2015年6月24日 工程质量检验有限公司 检测报告
报告编号：SXSY2012-ZJ001-001 产品名称基桩抽样地点交院实训地 受检单位四川交通职业技术学院商标/ 生产单位四川路桥产品号/ 委托单位四川宏博检测单位样品批次/ 规格型号600mm*600mm 样品等级/ 检测类别委托检测样品数量 1 检测依据JGJ106-2003 抽样基数/ 检测项目桩身完整性检测委托人/ 样品描述委托日期2015年6月22日 主要 仪器设备 非金属超声波检测 检测结论本次共对1根桩基完整性进行了检测，其中：桩身无明显缺陷，为Ⅰ类桩,合格率100%。 试验环境温度：25℃天气情况：阴转小雨 批准人李海2015年6月22日审核人孙海峰2015年6月22日 主检人2015年6月22日 备注/ 录入校对打印日期2015年6月25日1．工程及地质概况 该工程由四川路桥公司承建，位于四川交通职业技术学院桩基实验基地，桩基为人工挖孔桩，设计强度C25，设计桩径600mm，共计两根。 2．检测依据
建筑基桩检测技术规范JGJ106-2003 3．超声波检测仪器、检测方法及工作原理 3.1测试仪器 超声波检测采用RSM-SY7(W)型基桩多跨孔超声波自动循测仪。 3.2检测方法 超声波检测采用声波透射法。 3.3工作原理 在被测桩内预埋若干根竖向相互平行的声测管作为检测通道，将超声脉冲发射换能器与接收换能器置于声测管中，管中注满清水作为耦合剂，由仪器发射换能器发射超声脉冲，穿过待测的桩体混凝土，并经接收换能器被仪器所接收，判读出超声波穿过混凝土的声时、接收波首波的波幅以及接收波主频等参数。超声脉冲信号在混凝土的传播过程中因发生绕射、折射、多次反射及不同的吸收衰减，使接收信号在混凝土中传播的时间、振动幅度、波形及主频等发生变化，这样接收信号就携带 了有关传播介质（即被测桩身混凝土）的密实缺陷情况、完整程度等信息。由仪器的数据处理与判断分析软件对接收信号的各种声参量进行综合分析，即可对桩身混凝土的完整性、内部缺陷性质、位置以及桩混凝土总体均匀性等级等做出判断，完成检测工作。超声波检测的工作原理如下图。 Hｏ──桩身第一测点的相对标高（m） Lｐ──声测管外壁间的最小间距：即超声波测距（mm） Lｎ──测点间距（mm） 声波检测参数： 声时T——混凝土测距间声波传播时间（μs）
超声波探伤作业指导
超声波探伤作业指导书 一、适用范围 超声检测适用于板材、复合板材、碳钢和低合金钢锻件、管材、棒材、奥氏体不锈钢锻件等承压设备原材料和零部件的检测；也适用于承压设备对接焊接接头、T型焊接接头、角焊缝以及堆焊层等的检测。 二、引用规范 JB/T4730.3 承压设备无损检测第三部分：超声检测 GB/T12604 无损检测术语 三、一般要求 1、超声检测人员应具有一定的基础知识和探伤经验。并经考核取得有关部门认可的资格证书。 2、探伤仪 ①采用A型脉冲反射式超声波探伤仪，其频率应为1~5MHz。 ②仪器至少应在满刻度的75%范围内呈线性显示，垂直线性误差不得大于5%。 ③仪器的水平线性、分辨力和衰减器的精度等指标均应复合JB/T 10061的规定。 3、探头 ①纵波直探头的晶片直径应在10~30mm之间，工作频率1~5MHz，误差不得超过±10%。 ②横波斜探头的晶片面积应在100~400mm2之间，K值一般取1~3. ③纵波双晶直探头晶片之间的声绝缘必须良好。 4、仪器系统的性能 ①在达到所探工件的最大检测声程时，其有效灵敏度余量不得小于10dB。 ②仪器与探头的组合频率与公称频率误差不得大于±10%。 ③仪器与直探头组合的始脉冲宽度（在基准灵敏度下）：对于频率为5MHz的探头，宽度不大于10mm； 对于频率为2.5MHz的探头，宽度不大于15mm。 ④直探头的远场分辨力应不小于30dB，斜探头的远场分辨力应不小于6dB。 ⑤仪器与探头的系统性能应按JB/T 9124和JB/T 10062的规定进行测试。 四、探伤时机及准备工作 1、探伤一般应安排在最终热处理后进行。若因热处理后工件形状不适于超声探伤，也可将探伤安排在热处理前，但热处理后仍应对其进行尽可能完全的探伤。 2、工件在外观检查合格后方可进行超声探伤，所有影响超声探伤的油污及其他附着物应予以清除。 3、探伤面的表面粗糙度Ra为6.3μm。 五、探伤方法 1、为确保检测时超声波声束能扫查到工件的整个被检区域，探头的每次扫查覆盖率应大于探头直径的15%。探头的扫查速度不应超过150mm/s。耦合剂应透声性好，且不损伤检测表面，如机油，浆糊，甘油和水等。 2、灵敏度补偿 ①耦合补偿在检测和缺陷定量时，应对由表面粗糙度引起的耦合损失进行补偿。 ②衰减补偿在检测和缺陷定量时，应对材质衰减引起的检测灵敏度下降和缺陷定量误差进行补偿。 ③曲面补偿对探测面是曲面的工件，应采用曲率半径与工件相同或相近的试块，通过对比实验进行曲率补偿。 六、系统校准与复核
无损检测实验报告
无损检测实验报告 一、实验目的 1.通过实验了解六种无损检测（超声检测、射线检测、涡流检测、磁粉检测、 渗透检测、声发射检测）的基本原理。 2.掌握六种无损检测的方法，仪器及其功能和使用方法。 3.了解六种无损检测的使用范围，使用规范和注意事项。 二、实验原理 （一）超声检测（UT） 1. 基本原理 超声波与被检工件相互作用，根据超声波的反射、透射和散射的行为，对被检工件经行缺陷测量和力学性能变化进行检测和表征，进而进行安全评价的一种无损检测技术。 金属中有气孔、裂纹、分层等缺陷（缺陷中有气体）或夹杂，超声波传播到金属与缺陷的界面处时，就会全部或部分反射。超声波探伤仪的种类繁多，但在实际的探伤过程，脉冲反射式超声波探伤仪应用的最为广泛。一般在均匀的材料中，缺陷的存在将造成材料的不连续，这种不连续往往又造成声阻抗的不一致，由反射定理我们知道，超声波在两种不同声阻抗的介质的交界面上将会发生反射，反射回来的能量的大小与交界面两边介质声阻抗的差异和交界面的取向、大小有关。脉冲反射式超声波探伤仪就是根据这个原理设计的。目前便携式的脉冲反射式超声波探伤仪大部分是A 扫描方式的，所谓A 扫描显示方式即显示器的横坐标是超声波在被检测材料中的传播时间或者传播距离，纵坐标是超声波反射波的幅值。譬如，在一个钢工件中存在一个缺陷，由于这个缺陷的存在，造成了缺陷和钢材料之间形成了一个不同介质之间的交界面，交界面之间的声阻抗不同，当发射的超声波遇到这个界面之后，就会发生反射，反射回来的能量又被探头接受到，在显示屏幕中横坐标的一定的位置就会显示出来一个反射波的波形，横坐标的这个位置就是缺陷在被检测材料中的深度。这个反射波的高度和形状因不同的缺陷而不同，反映了缺陷的性质。 2. 仪器结构 a）仪器主要组成 探头、压电片和耦合剂。 其中，探头分为直探头、斜探头。压电片受到电信号激励便可产生振动发射超声波，当超声波作用在压电片上时，晶片受迫振动引起的形变可转换成相应的电信号，从而接受超声波。耦合剂是为了使超声波更有效的传入工件，在探头与工件表面之间施加的一层透生介质为耦合剂，作用在于排除探头与工件之间的空气。 b）主要旋钮 F1-F6 菜单键，不同状态下有不同功能。 0ABC\4MNO 调节键，调节参数值的大小。 设置及检测键。 快捷键。dB 增益，2GHI 闸门，范围，移位。 电源键。 射线的种类很多，其中易于穿透物质的有X射线、丫射线、中子射线三种。这三 种射线都被用于无损检测，其中X射线和丫射线广泛用于锅炉压力容器焊缝和其他工业
超声波仪器探头性能指标及其测试方法
超声波仪器、探头主要组合的性能测定 1、电噪声电平（%） 仪器灵敏度置最大，发射置强，抑制置零或关，增益置最大，衰减器置“0”，深度粗调、深度微调置最大。读取时基线噪声平均值，用百分数表示。 2、灵敏度余量（dB） a)使用、Φ20直探头和CS－1－5或DB--PZ20—2型标准试块。 b)连接探头并将仪器灵敏度置最大，发射置强，抑制置零或关，增益置最大。若此时仪器和探头的噪声电平(不含始脉冲处的多次声反射)高于满辐的10％，则调节衰减或增益，使噪音电平等于满辐度的10％记下此时衰减器的读数S0。 图1 直探头相对灵敏度(灵敏度余量)测量 c)将探头置于试块端面上探测200mm处的i2平底孔，如图17所示。移动探头使中Φ2平底孔反射波辐最高，并用衰减器将它调至满辐度的50％，记下此时衰减器的，则该探头及仪器的探伤灵敏度余量S为： S=S1--S0(dB) 3、垂直线性误差测量（%） (1)连接探头并在试块上探测任一反射波(一般声程大于50mm)作为参照 波，如图2所示。调节探伤仪灵敏度，使参照波的辐度恰为垂直刻 度的100％，且衰减器至少有30dB的余量。测试时允许使用探头压
块。 图2 垂直线性误差测量 (2)用衰减器降低参照波的辐度，并依次记下每衰减2dB时参照波辐度的读数， 直至衰减26dB以上。然后将反射波辐度实测值与表l中的理论值相 比较，取最大正偏差d(+)与最大负偏差d(-)，则垂直线性误差△d 用式(1)计算： △d=｜d(+)｜+｜d(-)｜ (1) (3)在工作频率范围内，改用不同频率的探头，重复(1)和(2)的测试。 dB） (1)连接探头并在试块上探测任一反射波(一般声程大于50mm)作为参照 波。 (2)调节衰减器降低参照波，并读取参照波辐度自垂直刻度的100％下降 至刚能辨认之最小值(一般约为3～5％)时衰减器的调节量，此调节 量则定为该探伤仪在给定频率下的动态范围。 (3)按(1)和(2)条方法，测试不同频率不同回波时的动态范围。 5、水平线性误差测量（%） (1)连接探头，并根据被测探伤议中扫描范围档级将探头置于适当厚度的 试块上，如DB――D1，DB—Pz20-2，CSK-1A试块等，如图3所示。 再调节探伤仪使之显示多次无干扰底波。 (2)在不具有“扫描延迟”功能的探伤仪中，在分别将底波调到相同辐度 的条件下，使第一次底波B1的前沿对准水平刻度“2”第五次底波 B5的前沿对准水平刻度“10”，然后依次将每次底波调到上述相同辐 度，分别读取第二、三四次底波前沿与水平刻度“4”、“6”、“8”的 偏差Ln，如图4所示，然后取其最大偏差Lmax按式(2)计算水平线 性误差ΔL： 式中：ΔL：水平线性误差，％； B：水平全刻度读数。 图3 水平线性误差测量 图4 水平线性误差测量 (3)在具有“扫描延迟”功能的探伤仪中，按(2)条的方法，将底波以前沿 对准水平刻度“0”，底波B6前沿对准水平刻度“l0”，然后读取第二 至第五次底波中之最大偏差值Lmax，再按式(3)计算水平线性误差△L
超声波检测中的波形识别
实践经验 超声检测中的波形识别与缺陷定性 吴德新,杨小林 (中国人民解放军空军第一航空学院,信阳 464000) IDENTIFICATION OF WAVEFORMS AN D DEFECTS IN U LTRASONIC INSPECTION WU De 2xin ,YANG Xiao 2lin (The First Aeronautical Institute of the Chinese PLA Air Force ,Xinyang 464000,China ) 中图分类号:TG 115.28 文献标识码:B 文章编号:100026656(2002)0720312203 超声检测技术中对缺陷评定的三大关键内容是缺陷的定位、定量和定性。缺陷定位与定量方法已较 成熟,而对缺陷定性仍存在许多实际困难。目前,在原位检测中应用最广泛的是A 型超声脉冲反射式检测仪,根据其示波屏显示的缺陷回波静态波形与动态波形,再结合具体产品或材料特点和制造工艺等来评估缺陷的性质。缺陷的超声波反射特性取决于缺陷的取向和几何形状、相对超声波传播方向的长度和厚度、缺陷的表面粗糙度、缺陷内含物以及缺陷性质等,还与所用超声检测系统特性有关,因此,超声检测中获得缺陷的超声响应是一个综合响应。如何观察波形并把反映缺陷性质的有用信息从综合响应中分离出来,这对缺陷的定性评定尤为重要。 1 脉冲干扰噪声的识别与波形分析 1.1 脉冲噪声的来源 在超声波探伤中,脉冲干扰噪声的来源很广泛。首先是检测仪器,质量较差的仪器工作时性能不稳定,自身会产生脉冲干扰噪声。在超声波探伤现场,如果电源的输出不稳定将会干扰检测仪器,引起脉冲噪声。多种仪器(如探伤仪、示波屏、频谱仪和计算机等)组合或同一地点多台不同检测仪器联机运行(如超声与涡流组合探伤)时,仪器之间也会互相干扰而产生脉冲噪声。此外,强烈的机械振动与冲击也会导致脉冲干扰噪声的产生[1]。1.2 脉冲噪声的特征分析 (1)偶然性 在超声波探伤中出现的脉冲噪声 收稿日期:2001201225 无规则可循,不可重复,具有强烈的偶然性。由于脉冲噪声的产生原因多种多样,因此其出现的时间间隔数量、幅度及频率等均随机变化且多种多样。 (2)满幅性 超声波探伤仪示波屏上的脉冲噪声幅度很大,常达饱和状态。图1为水浸法探伤中出现的电脉冲干扰噪声。其中S 为工件的界面回波,P 1～P 4为饱和脉冲噪声,n 1和n 2属脉冲噪声,但其来源可能与饱和脉冲噪声不同 。 图1 探伤仪示波屏上的脉冲干扰噪声 (3)单峰性 超声波探伤中的缺陷回波信号是 由多次反射波组成的。但在实践中发现,示波屏上 观察到的波形实质是这些反射波的包络,而脉冲噪声则是孤立的单峰。因此,各脉冲噪声之间不能形成缺陷波F 那样的包络(图2)。 (4)频率范围广 采用傅里叶变换方法,将超声波探伤信号进行离散化处理,可得到离散频谱 x (k )= ∑N -1 n =0 x (n )w kn N 0≤k ≤n -1 将上式用于图1所示的原始信号,可得图3所示的频谱。由此可见,脉冲噪声频率分布很广,不只 是一个中心频率,产生的机理不同,就有不同的中心 ? 213?第24卷第7期2002年7月 无损检测ND T Vol.24 No.7J uly 2002
数字式超声波探伤仪使用操作规程
数字式超声波探伤仪使用操作规程 本标准从2013年12月31日开始执行 1、简介 TS-V9系列超声波探伤仪是一款便携式、全数字式超声波探伤仪，能够快速、无损伤、精确地进行工件内部多种缺陷（焊接、裂纹、夹杂、气孔等）的检测、定位和评估。既可以用于实验室，也可以用于工程现场。本仪器能够广泛地应用在制造业、钢铁冶金业、金属加工业、化工业等需要缺陷检测和质量控制的领域，也广泛应用于航空航天、铁路交通、锅炉压力容器等领域的在役安全检查与寿命评估。 1.1安全提示 1) 本仪器为工业超声波无损探伤设备，不可以用于医疗检测； 2) 使用本仪器的人员必须具备专业无损检测知识，以保证安全操作； 3) 本仪器必须在仪器允许的环境条件下使用，尤其不可在强磁场、强腐蚀的环境下使用； 4) 在使用过程中请按照本规程的介绍正确使用，保证安全操作，； 1.2 功能 1. 发射脉冲 脉冲幅度和宽度可调，使探头工作在最佳状态。 阻抗匹配可选，满足灵敏度及分辨率的不同工作要求。 四种工作方式：直探头，斜探头，双晶，透射探伤。 2. 放大接收 实时采样：高速ADC，充分显示波形细节。 检波方式：全波、正半波、负半波、射频。 闸门：双闸门读数，支持时间闸门与声程闸门。 增益：0-110dB多级步距可调。可分别调节基本增益、扫查增益、表面补偿，方便探伤设置。支持增益锁定，支持自动增益。 3.报警类型 闸门进波、闸门失波、曲线进波、曲线失波4种类型可选 4. 数据存储 设有存储快捷键，便于操作。可存储10-100个探伤通道；100-1000个波形存储；10-20段5分钟录像、可快速另存、调用、回放与删除。 5. 探伤功能 波峰记忆：实时检索缺陷最高波，记录缺陷最大值 回波包络：对缺陷回波进行波峰轨迹描绘，辅助对缺陷定性判断。 裂纹测深：利用端点衍射波自动测量、计算裂纹深度。 孔径：在直探头锻件探伤工作中，对缺陷的大小进行自动计算即Ф值自动计算功能。 DAC、AVG：直/斜探头锻件探伤找准缺陷最高波自动计算Φ值，可分段制作。 动态记录：快捷检测实时动态记录波形，存储、回放。 缺陷定位：水平值L、深度值H、声程值S。 缺陷定量：根据设定基准灵活显示。 缺陷定性：通过包络波形，人工经验判断。 曲面修正：曲面工件探伤，修正曲率换算。 .
超声波检测说明
声波透射法检测说明 一、检测仪器 NM-4A型非金属超声检测分析仪（半自动型测桩仪） 用途：用于混凝土强度检测、混凝土结构内部缺陷和裂缝深度检测、匀质性、损伤层厚度检测、混凝土基桩完整性检测及混凝土厚度检测等。 技术指标： 声时测读精度：士0.05 — 幅度测读范围：0 ?177dB 放大器带宽：5Hz?500kHz 接收灵敏度：<10 av 最大米样长度：詬4k 信号米集方式：连续信号、瞬态信号 扩展功能：可扩展为冲击回波混凝土厚度测试仪 通道数：双通道 正常混凝土或岩土最大穿透距离：8~10m; 声波透射法桩基检测时，手工连续提升换能器，自动记录和储存测 试数据； 测桩专用径向换能器：全不锈钢的探头，75米长电缆线，导电滑环 （集流环）接头，使电缆能随测随放（收），电 缆线缠绕在伸缩式的小车上，移动方便，电缆线 上的标记清晰耐久； 主机：专用微机系统 显示器：6"640 >480 DSTN 通用接口：串口、并口、USB 口 供电方式：1、AC:220\± 10%；DC:12V （交直流一用） 2、外置式大谷量铅酸电池，一次充电可连续工作
8-10小时； 工作温度：0 ?40C 工作湿度：< 80% 整机重量： 1.8kg 整机体积；245mr^ 300mr^ 85mm 、检测依据标准: 《超声回弹综合法检测强度技术规程》CECS 02:88 《超声法检测混凝土缺陷技术规程》CECS 21:2000 《公路工程基桩动测技术规程》JTG/T F81-01-2004 《超声法检测混凝土缺陷技术规程》CECS 21:2000 《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003三、声波透射法检测基桩完整性的工作原理 混凝土灌注桩声波透射法检测的工作原理是：在被测桩内预埋若干根竖向相互平行的声测管作为检测通道，将超声脉冲发射换能器与接收换能器置于，声测管中，管中注满清 水作为耦合剂，由仪器的发射换能器发射超声脉冲，穿过待测的桩体混凝土，并经接收换能器被仪器所接收，判读出超声波穿过混凝土的声时、接收波首波的波幅以及接收波主频等参数。超声脉冲信号在混凝土的传播过程中因发生绕射、折射、多次反射及不同的吸收衰减，使接收信号在混凝土中传播的时间、振动幅度、波形及主频等发生变化，这样接收信号就携带了有关传播介质（即被测桩身混凝土）的密实缺陷情况、完整程度等信息。由仪器的数据处理与判断分析软件对接收信号的各种声参量进行综合分析，即可对桩身混凝土的完整性进行检测，判断桩基缺陷的程度并确定其位置。 四、检测方法及工作参数
数字型超声波探伤仪设备要求
一、技术要求： 1.1 超声波探伤仪 1.1.1 超声波探伤仪的工作频率范围至少为0.5MHZ～10MHZ，仪器至少在荧光屏满刻度的80%范围内呈线性显示。仪器应具有80dB以上的连续可调衰减器。步进级每档不大于2dB，其精度为任意相邻12 dB的误差在±1dB 以内，最大累计误差不超过1dB.。水平线性误差不大于2%，垂直线性误差不大于5%，实时采样频率不小于100MHZ，其余性能指标应符合JB/T10061的规定。 1.1.2超声波探伤仪应有足够的存储能力并带有通信接口，可存储预先设定的仪器参数和曲线，可通过界面程序与计算机进行数据和波形交换。 1.1.3 超声波探伤仪应具有产品合格证或合格的证明文件。 1.2超声波探头 1.2.1超声波探头性能应按JB/T10062进行测定。 1.2.2晶片面积一般不应超过500mm2，且任意一边长原则上不大于25 mm 。 1.2.3探头声束轴线水平偏离角应不大于2°，探头主波束在垂直方向不应有明显的双峰或多峰。1.2.4探头的中心频率允许偏差应为±0.5MHz。 1.3探伤仪和探头组合的系统性能 1.3.1探伤仪和探头的组合系统性能应按JB/T9214和JB/T10062的规定进行测试。 1.3.2在达到被探工件最大检测声程处，其有效探伤灵敏度余量应不小于10dB。 1.3.3探伤仪和探头的组合分辨率：小角度纵波斜探头的远场分辨率不小于30dB；爬波探头的分辨力不小于6dB。 1.3.4探伤仪和探头的组合频率与公称频率误差应在±10％之间。 1.4 试块 1.4.1校准试块 1.4.1.1校准试块是指规定的用于探伤仪系统性能校准和检测校准的试块，校准试块形状和尺寸精度应符合国标的要求，并有出厂计量合格证书。 1.4.1.2校准试块的其他制造要求应符合JB/T 8428-2006的规定。 1.4.2参考试块 参考试块是指规定的用于检测时比对试验的试块，用与被检工件外形尺寸相近、材质相同及声速接近的材料制成。 1.5耦合剂 耦合剂应具有良好的透声性能和润湿能力，且对工件无害，对工艺无影响，易清除。