超声波法的具体应用.doc

第五章 超声波法的具体应用5.1超声波透射法检测混凝土灌注桩完整性所谓的普通测桩模式指的是采用预埋管超声波透射法测桩时，用一个发射换能器发射超声波和一个接收换能器接收发射换能器发出的超声波，对接收到的波形进行分析，以判断灌注桩的完整性。第一步 场地准备工作疏通预埋管，在预埋管中灌满清水；正确量取管间距（即AB、AC、BC距离），记录好桩号、编号方向等信息；注：如何正确量取管间距？管间距指的是两管出露部分底端管壁间的水平最短距离； 将发射和接收换能器分别小心沉入A、B管中，直到两换能器轻触管底，记录下放的长度。然后分别接入主机发射输出和前置放大或者通道1。注：一定要注意两换能器放下的深度是否相等，如不相等，则应进行调整，务必保证两换能器处于同一水平面上。第二步 仪器相关参数输入开机；进入开机状态，光标停留在采样菜单的采样功能上。5.1.1【参数】项设置。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（工地名只能由数字、英文字母和下划线构成），输入完毕，旋至【确认】项，确认；模拟键盘消失，弹出一红色提示条：新文件，请右旋旋钮设置各参数。注：模拟键盘的使用系统根据待设定参数类型系统自动调用字符型模拟键盘，或数值型模拟键盘,要注意的是，模拟键盘不是触摸式，光标要用旋钮控制。前者使用09、AZ及连字符“”，后者使用09、小数点、负号。另有删除、确认、取消键供编辑用。当你需要某一字符或数时，只需将光标移至该位置上，轻压旋钮，参数名后即出现所需值。如输入有误，可删除或重新输入；取消，将放弃输入操作，并保留原值；确定，程序将检查输入合法性，正确则退出，如有错误，将弹出出错提示，可重新输入。图5-1-1 输入工地名右旋旋至【日期】项，确认；弹出模拟键盘，输入日期后，旋至【确认】项，确认；回到【日期】项。注1：日期必须是8位，如：2007年1月1日，请输：20070101。注2：如果您在这里没有右旋，而是左旋了，就会进入一个【可选工地】菜单，您可以选择你所需要的工地，然后右旋至【返回】项，确认；退出该菜单。右旋至【模式】项，此时下压旋钮实现的是【切换功能】，您可以在【跨孔纵波、测浅裂缝、测砼强度、跨孔横波】四种模式间切换。请切换至【跨孔纵波】即可。右旋至【文件】项，确认；弹出模拟菜单，在输入合适的文件名后，旋至【确认】项，确认，回到【文件】项。注：我们通常用所测桩桩号作为文件名，在系统中，默认一个文件表示一个桩的所有检测数据。【序号】项不必修改，系统已经默认为AB-0010；直接右旋至【起点深度】项，确认；在模拟键盘上输入深度后，确认，返回。旋至【移动方向】项，切换，变成【向上】。【移动步距】项和【收发间距】项可同理利用模拟键盘输入正确参数值。注：【移动步距】指的是换能器每次移动的距离，也就是上下两个测点间的间隔距离；右旋至【返回】项，确认，返回主菜单。至此，现场工作参数的输入已经完成。5.1.2修改零声时。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18s左右），确认；返回到主菜单。图5-1-2 输入零声时5.1.3数据采集【采样】项，确认；弹出采样菜单条，光标停留在【采样】项，也即是恢复成了开机状态。 注1：对采样菜单的说明您一定已经注意到了采样菜单一共有七项，其中需要您关注的只有四项：【调幅】、【采样】、【存贮】、【菜单】。【菜单】项您应该已经熟悉了，我们用它来进行采样菜单和主菜单之间的切换。【采样】项和【存贮】项使用比较简单，在以后的叙述中也会涉及，这里我们重点说明【调幅】项。【调幅】项并不是一个简单的操作项，而是一个菜单项，请左旋至】调幅】项，确认；采样菜单条消失，出现一个红色功能条，利用左、右旋操作可以顺次选择菜单的七个功能：a【调整发射脉宽】、b【切换通道】、c【调整放大倍数】、d【调判读门限】、e【调延迟时间】、f【调整基线】、g【调采样间隔】。选择到您需要的功能后，下压确认；回到采样菜单。这里请仍旧选择【采样时调整放大倍数】（即 调幅）。在这七项功能中，需要您现在掌握的有三项，即b【切换通道】、c【调放大倍数】和e【调延迟时间】。需要说明的是切换通道功能只是在一发双收状态或单孔模式下才用的上。调放大倍数和调延迟时间只在采样状态下才起作用，细心的您也许已经发现我们在该功能条的叙述中已经加入了这样的表述。接下来，在“采样”项上确认；这样，仪器就处于采样状态了，您可以看到采横线光标竖线光标起跳点，初至峰值点样菜单条消失，波形显示区上出现采样得到的波形。如图所示左右旋转光电旋钮，图5-1-3 采样波形图示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。这时，您会看到，一条竖线光标通过首波的起跳位置，它就是首波声时自动读取线；一条横线光标切过首波波峰处，它是首波波幅自动读取线。它们读得的结果在底行参数区中显示。如果取得的波形您认为满意，就可以下压旋钮确认；这样就退出了采样状态，换能器停止工作，采样菜单弹出，光标停留在【存贮】项上。理论基线实际基线自动判读门限线，上下各一条首波图5-1-4 采样波形示意图注2：基线：即是您在屏幕显示区中看到的在中心位置的水平横线，它的意义就是声幅值的零线。注3：首波、门限和自动判读RS-ST01C为您提供了首波自动判读功能，这里向您解释的就是这一功能的使用。所谓首波，即是指接收换能器接收的首至波；门限，指的是波形显示区中上下两条平行于基线的横向虚线，它们构成了一定的幅值范围。而首波自动判读的实质就是：读出当前屏幕的门限以外的第一个波峰的起跳时间和声幅值。这句话值得您记住。它的意义在于告诉您系统自动判读的首波究竟是不是真正的首波，最终还是依靠测试人来把握的。机器不过是工具，它只能节省您的时间和劳动而不能完全替代。所以您要想利用好自动判读找准首波，除了有必要的专业知识外，在操作上还必须学会利用调幅和调门限功能控制前部干扰波在门限范围以内，使首波刚好出现在门限和波形显示区之间，从而得到准确的读数。注4：延迟时间如果您细心的话，一定还会发现判读首波要遇到的第二个问题：首波不在当前屏幕怎么办？这就要利用延时功能来找到首波。仪器中的延时指的是超声波信号从开始发射到接收换能器开始接收之间的时间差。由于我们关心的只是首波信息，因此我们只要在首波到达前后的一个小时段内采集并显示信号就可以了，这一小段时间内的信号就是当前屏所显示的内容，因此，调整延迟时间使首波出现在这小段时间内就成为取得首波的第二个关键步骤。调整延时的直观作用就是使波形在显示区横向地左右移动。如果您仍旧感到不好理解的话，可以再罗嗦几句，打个比方。所有可以接收到的信号波形好比是一列很长的列车，您要找第X节车厢（首波），怎么找？如果您一眼可以把整列车都尽收眼底，那么找到X节当然是很简单的事情。问题是您一次只能看清一节车厢，所以您要一节节看，边跑边看对吧？有没有让您更省力气的办法呢？当然有，您可以站在站台上不动，让火车按照您的意图来回慢慢开，直到您找到X节（首波）就让它停下来。当然，“铁老大”是绝不肯这样干的，但是您的RS-ST01C却是时刻准备着的。注5：如何在采样状态下调整延迟时间 在采样菜单上左旋至第一项（即调幅的位置），确认；这时弹出红色的功能条，如图5-1-5所示，左（右）旋转切换至“调整延迟时间”功能，确认；返回了采样菜单，光标停留在“采样”项上。这时观察采样菜单首项，已经变成了“延时