超聲波系統(tǒng)

1、(1)3.1.2超聲反射法試驗儀器超聲反射法檢測界面粘結(jié)質(zhì)量的試驗中，使用了兩臺超聲探傷儀，其中一臺是汕頭超聲儀器研究所生產(chǎn)的CTS23A超聲探傷儀，另一臺是美國泛美公司生產(chǎn)的EPOCH4PLUS數(shù)字式超聲波探傷儀。汕頭超聲儀器研究所生產(chǎn)的CTS23A超聲探傷儀（如圖3.1所示）。該探傷儀具有頻帶可變的寬頻帶放大器，寬掃描范圍的時基電路；設(shè)置了細(xì)調(diào)及微調(diào)的高精度衰減器，采用高亮度內(nèi)置刻度矩形示波器；具有探傷靈敏度高﹑分辨能力強﹑性能穩(wěn)定

2、等特點；適用于對焊縫、鍛件等金屬材料和部分非金屬材料進(jìn)行超聲無損檢測。其主要技術(shù)性能如下：1.工作頻率范圍0.5~20MHZ；2.衰減器總衰減量為90dB（20dB2，2dB20，0.5dB20）；3.探測范圍5~5000mm（鋼縱波），粗調(diào)開關(guān)分為5mm、10mm、50mm、250mm和1m（鋼縱波）五檔，微調(diào)由多圈電位器控制。美國泛美公司（PanametricsNDT）生產(chǎn)的EPOCH4PLUS數(shù)字式超聲波探傷儀（如圖3.2所示）。

3、該儀器具有全面的﹑綜合的﹑強大的檢測功能；具有使用方便的內(nèi)部數(shù)據(jù)記錄儀；該儀器還配備了范圍很廣的軟件系統(tǒng)，以方便測試數(shù)據(jù)的分析處理。其主要技術(shù)性能如下：1.工作頻率范圍0.3~25MHZ2.衰減器總衰減量為100dB，具有自動把第一個波設(shè)置為80%的功能；3.儀器最多可存儲2000個波形，40000個厚度讀數(shù)；4.可以選擇使用方波或者尖波以提高檢測靈敏度。在超聲縱波反射法檢測粘結(jié)界面質(zhì)量的試驗中。采用了圖3.3所示的汕頭超聲儀器研究所生

4、產(chǎn)的CTS23A超聲探傷儀，探頭采用該所生產(chǎn)的0.5MHZ，1.0MHZ，2.5MHZ，5.0MHZ，10MHZ的SHNZ系列窄脈沖縱波探頭。采用的耦合劑為凡士林。在超聲橫波反射法檢測粘結(jié)界面質(zhì)量的試驗中采用美國泛美公司（PanametricsNDT）生產(chǎn)的EPOCH4PLUS數(shù)字式超聲波探傷儀探頭采用1.0MHZ橫波直探頭。采用橫波檢測專用的耦合劑SWC，該耦合劑主要成分為蜂蜜、紅糖等，具有很大的粘度和稠度，適用于橫波檢測。橫波探頭和

5、耦合劑如圖3.4所示。超聲信號采集儀可以通過以上5種常用方式與計算機進(jìn)行通信。在實際的檢測工作中，由于地形環(huán)境復(fù)雜多變，需要長距離的數(shù)據(jù)傳輸，而且多通道數(shù)據(jù)的并行采集，采集數(shù)據(jù)量大，需要高速傳輸，為了滿足系統(tǒng)這兩個特點，RS一485和以太網(wǎng)都是不錯的選擇。但RS一485標(biāo)準(zhǔn)不是計算機的標(biāo)準(zhǔn)接口，所以超聲信號采集儀與計算機互連時在計算機上需要增加額外的硬件接口，成本提高，而且安裝麻煩。因此，在以太網(wǎng)傳輸距離可以滿足要求的基礎(chǔ)上，選擇以太網(wǎng)

6、作為超聲信號采集儀與計算機的通信方式。這樣，超聲信號采集儀通過以太網(wǎng)不僅可以在局域網(wǎng)內(nèi)使用，通過網(wǎng)絡(luò)之間的聯(lián)系及相應(yīng)的軟件配合，還可以傳輸?shù)绞澜绲钠渌胤?。只要獲取應(yīng)用系統(tǒng)的IP地址和訪問端口，人們就可以在任何有以太網(wǎng)的地方對應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行控制，達(dá)到遠(yuǎn)程監(jiān)測和控制的目的。另外，超聲信號采集儀的程序下載和網(wǎng)絡(luò)配置還需要其他的總線接口來完成。最簡單、最方便的方法就是在網(wǎng)絡(luò)連接未建立起來時，用RS一2犯接口設(shè)置超聲信號采集儀的護(hù)地址和訪問端口。

7、因此，超聲信號采集儀需要提供兩種外部總線接口:串行接口和以太網(wǎng)接口經(jīng)過以上分析研究，本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理如圖2.3所示。系統(tǒng)由發(fā)射換能器、接收換能器(陣列)、超聲信號采集儀和具有網(wǎng)絡(luò)接口、串行接口的筆記本電腦構(gòu)成。發(fā)射換能器是一種能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，它能夠?qū)⑤斎氲碾娏髅}沖轉(zhuǎn)化為機械聲波，并通過輻射面輻射到被測混凝土構(gòu)件中。接收換能器在被測混凝土構(gòu)件上接收由發(fā)射換能器發(fā)射的超聲波，并將接收到的超聲波轉(zhuǎn)換為電信號。超聲信號采集儀的主要功能是對接收換能

8、器傳來的模擬信號進(jìn)行放大衰減、AD轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號保存在超聲信號采集儀的緩存中，同時它還向發(fā)射換能器輸出激發(fā)信號。超聲信號采集儀將保存的數(shù)字信號通過網(wǎng)絡(luò)接口傳送給計算機進(jìn)行分析和處理。同時，計算機還向超聲信號采集儀發(fā)送各種配置參數(shù)和控制命令。另外，計算機還可通過串行接口設(shè)置超聲信號采集儀的網(wǎng)絡(luò)配置信息。(3)本次試驗采用的超聲儀為北京康科瑞公司生產(chǎn)的瓦材一3C非金屬超聲檢測分析儀，它是集超聲波發(fā)射、雙通道同步接收、數(shù)學(xué)信號高速