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1、石家庄大地探测技术有限公司 http:/ DMC-4A 脉脉 冲冲 响响 应应 测测 试试 仪仪 使使 用用 说说 明明 书书石家庄大地探测技术有限公司石家庄大地探测技术有限公司http:/- 1 -目目 录录1. 前言前言 11.1 方法依据11.2 测试参数的定义及意义11.3 应用范围22. 仪器组成仪器组成22.1 仪器基本构成22.2 主要技术指标33.使用说明使用说明33.1 仪器按钮功能说明33.2 现场工作布置53.3 现场测试步骤及方法53.4 资料的储存与处理83.5 测试数据的图示124、注意事项、注意事项144.1 现场测试工作144.2 测试结果分析144.3 仪器保
2、养16附录附录 1、译文：美国材料与试验协会标准，标准号：C17402010使用脉冲响应测试方法评估混凝土板状态的标准规范17附录附录2 2、ASTM Designation: C1740 10Standard Practice for Evaluating the Condition of Concrete Plates Using the Impulse-Response Method37- 2 - 1 -1.前言前言1.1 方法依据方法依据DMC-4A 仪器的研制和测试方法依据的是美国 ASTM 标准脉冲响应法评估混凝土板状态标准规范c1740-2010，英文名称：Standard Pr
3、actice for Evaluation the Condition of Concrete Plate Using the Impulse-Response Method,C1740-2010。该标准中所说的脉冲指瞬态冲击力，响应为混凝土结构的振动速度，记录冲击力信号和振动信号，并计算混凝土板的机械导纳谱，以及由导纳谱曲线的变化求取的一些特征参数，如动刚度，导纳比率，导纳均值，导纳曲线的斜率等。1.2 导纳谱及参数的定义和意义导纳谱及参数的定义和意义导纳谱：由锤击力信号 F（t）和振动速度信号 V（t）计算结构的振动响应导纳谱。导纳谱是该测试方法得到的基础资料，导纳谱的变化形态反映了被测试
4、结构的质量状态，为了使用方便，根据其形态特征，从中提取一些如下特征参数，利用这些参数评估被测试结构的质量状况。导纳比率：导纳谱中 0100Hz 之间峰值与 100800Hz 之间的平均导纳的比值。该比值大说明混凝土板的基础较差或存在脱空。导纳均值（m/s.N）：导纳谱中 100800Hz 导纳平均值，利用该参数可分析测试单元中各测点之间的差异，平均值大说明结构稳定性差。导纳斜率：导纳谱中 100800Hz 之间拟合直线的斜率。斜率- 2 -大说明混凝土固结差或存在蜂窝等。动刚度（kN/m）：040Hz 内，导纳谱斜率的倒数，该数值的大小与混凝土板强度、厚度和基础质量有关。在前两者不变时，动刚度
5、大，基础稳固，刚度小，基础软弱。1.3 应用范围应用范围评估混凝土板，路面，桥面板，墙体或其它类似板状结构物的质量状态，如混凝土密实度差，蜂窝空洞，路面下脱空，基础软化等。2.仪器系统组成仪器系统组成2.1 仪器基本构成仪器基本构成图图 2-12-1 仪器系统照片仪器系统照片DMC-4A 仪器系统由 4 通道数据采集分析仪、力锤和检波器组成，- 3 -仪器系统照片见图 2-1，使用连接见图 2-2。力锤连接 DMC-4A 仪器的力锤通道，检波器连接 DMC-4A 仪器的第 1 通道（或 2、3 通道） 。图图 2-22-2 DMC-4ADMC-4A 仪器系统连接示意图仪器系统连接示意图2.2
6、主要指标主要指标数据采集仪：1.通道数：4 道；2.采样率：11000kHz，10 档可选；3. A/D：16 位； 4.量程：1v，2v，5v，10v，5 档可选；5.频带：0.01100kHz；6.串音：小于-80dB ;7.通道相位差： 0.1(1000Hz)；8.噪声：15v；检波器灵敏度：290mv/cm/s；力锤灵敏度：1mv/N；3.使用说明使用说明3.1 仪器按钮功能说明仪器按钮功能说明按 DMC-4A 仪器面板电源按钮，打开仪器；DMC-4A混 凝 土 结 构力锤检波器 SJ-4A 仪器的 研制和 测试方 法依据 是美国 ASTM 标准 脉冲 响应法 评估混 凝土板 质量状
7、态 c1740- 2010， 英文名 称： Standar d Practice for Evaluati on the Conditi on of Concret e Plate Using the Impulse - Respon se Method, C1740- 2010。 波器- 4 -点击“DMC-4A”DMC-4A”图标，进入测试界面，见图 3-1。图 3-1 中上部第二排图标为仪器的功能按钮，介绍如下：打开文件；：处理后的文件列表；：时间坐标压缩；：时间坐标扩展：道间距压缩；：道间距扩展;: 振幅放大；：振幅缩小；：按采样时间间隔显示；图图 3-1 测试界面测试界面：显示全部时
8、间波形；：显示全部道波形；：仪器参数设置；- 5 -谱 ： 计算振幅谱；：资料存盘；响 ：计算导纳谱；：输入工程名称、文件名、计算参数及选择通道；：开始测试（点击一次测试 1 次） ；：连续测试（点击一次，连续测试） ； ：停止测试； ：消除最后一次测试，可连续取消。3.2 现场工作布置现场工作布置被测试的混凝土构件表面应平坦较光滑，清除每个测点位置的污垢，表面粗糙时，应打磨。在构件表面布置测线或划分网格，网度一般 0.52.0m，依据构件大小和测试目的，确定网度，间距越小，可以发现较小的异常区域。测点一般应离开构件边缘 30cm，检波器用粘合剂（如凡士林，黄油等）耦合到测点上，力锤锤击位置应
9、距检波器 10cm 左右。3.3 现场测试步骤及方法现场测试步骤及方法- 6 -图图 3-2 DMC-4A 参数界面参数界面准备工作：完成 3.2 所述“现场工作布置”和 2.1 所述“仪器连接”就可以开始测试了。开机：按仪器电源开关，开机后点击屏幕上“DMC-4A”图标，进入图 3.1 界面。参数设置：点击显示“DMC-4A”参数界面，见图 3-2。 在界面左上角显示本仪器出厂编号：*，说明仪器工作正常。“量程”一般选2v 或5v，耦合“DC” ， “触发源”ch1， “触发模式”正常， “触发边沿”上升，灵敏度 29000-32000， “采样率”一般 10kHz 或 20kHz。参数选择
10、完成后，点击 ok，返回图 3-1 界面。点击工按钮，显示“工程参数”界面，见图 3-3 。- 7 -图图 3-3 工程参数界面工程参数界面输入工程名称和项目名称，该项目名称即是当前测试数据存盘的文件名。选择通道“ch1” （必选） ，即力锤信号通道，一般检波器接“ch2” ，所以选择“ch2” ，测试参数 4 个，选择后，再选择“计算” ，现场测试时，就可实时显示选择的参数值，如图 3-3，图 3-4。测试参数是现场实时需计算的参数，方法要求的四个参数均可实时计算，可根据检测项目需要进行选择。点击 ok 返回。图图 3-4 测试过程界面测试过程界面开始测试：点击“测”按钮，仪器下方出现“等待
11、触发” ，这时力锤锤击，触发后屏幕上显示，第一道力信号和第二道振动信号 ，右侧显示计算的参数数值，下方显示“采集结束” ，即完成该点测- 8 -试。把检波器安置到下一个测点上，重复以上步骤，直至完成所有测点，见图 3-4，图中是测试了 20 个测点的结果，屏幕右侧显示各测点的参数数据。分别是：N0：测点顺序编号；：导纳比率；：导纳均值（m/s.N） ，K：动刚度（kN/m） ，：导纳曲线的斜率。上述测试方法为单次测试，即点击测一次，锤击一次。如果测点较多时，可点击连，即连续测试，锤击一次，信号采集结束后，仪器自动进入“等待触发”状态把检波器安置到下一个测点上，重复以上步骤，直至完成测试全部测点
12、，点击停，停止测试。在上述测试过程中，当测点数达到 500 个时，不论是单点测试还是连续测试，都须停止测试，进行资料储存。3.4 资料的储存与处理资料的储存与处理1.资料储存：当完成全部测点的测试时，或当测点数达到 500个测点，须进行资料存盘，点屏幕上“谱”左边的“”按钮，系统自动按工程设置中的工程名称和项目名称保存，保存位置在“D:DMC-4A 数据”文件夹下，临时数据文件按测试日期和时间自动保存在“D:DMC 临时数据”文件夹内。如果工程名称和项目名称已经存在，则系统提示是否覆盖，如图 3-5。- 9 -图图 3-5 文件名存在选择文件名存在选择如果选择“是(Y)” ，系统将原项目覆盖，
13、保存为新项目数据，原项目数据将丢失，请注意。如果选择“否(N)” ，系统将弹出保存对话框，请输入新的项目名称进行保存。见图 3-6。- 10 -图图 3-6 重新输入文件名重新输入文件名本次测试资料保存为项目文件“文件名.prj”的格式。该项目文件同时形成名称为“文件名”的文件夹，文件夹中包含：文件名.txt 文件和波形数据文件，文件名.txt 文件中数据依次是导纳比率，平均导纳值（m/s.N）和动刚度（N/m） ，斜率，文件名.dat 为波形数据文件。2.资料处理：资料处理有两项内容，一是对时域波表信号做频谱分析，二是计算导纳谱，方法如下：点击“”找到要进行分析的文件*.Prj，打开该文件显
14、示于屏幕上，这时点击上方“响” ，显示图 3-7 对话框，图中“截至频率”是导纳谱的频率上限，一般1000Hz,“导纳率 1” 、 “导纳率 2”分别输入 100 和 800， “动刚度”输入 40，右下框内输入 1024 或 2048，参数输入完成点击“确定” ，等待数秒，屏幕显示各点的导纳曲线。纵坐标为频率（Hz） ，横坐标为导纳值（m/s.N） ，各测点导纳谱的特征参数 （导纳比率） 、（平均导纳值） 、K：（动刚度）和 （导纳曲线的斜率）显示在右侧，见图 3-8。需说明的是，图 3-7 中导纳谱计算参数的选择， “截至频率”1000Hz,“导纳率 1” 100， “导纳率 2”800，
15、 “动刚度”40，右下框内 1024（图中是 2048） ，是仪器的默认值，一般检测项目，应使用- 11 -这些默认值，当进行科学研究时，可根据研究项目需要人工输入。图图 3.73.7 导纳谱计算参数选择导纳谱计算参数选择图图 3-8 导纳谱曲线导纳谱曲线做频谱分析时，点击“”找到要进行分析的文件*.Prj，打- 12 -开该文件显示于屏幕上，这时点击上方“谱” ，等待数秒，屏幕显示各道振幅谱。单数道是力谱（N）,双数道是振动信号频谱，见图 3-9。图图 3-9 频谱曲线频谱曲线3.5 测试数据的图示测试数据的图示测试数据可以三种方式进行图示，一是用数据表格，二是剖面图，三是用平面等值线图。分述如下：1.数据表格把现场测试时保存的计算参数的文
