《超声波》由会员分享，可在线阅读，更多相关《超声波（100页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、武汉岩土星科技开发有限公司 陈小兰 15927086720 QQ：460540282,超声波 采集数据及分析数据,超声波采集软件,分类： 1.测桩采集软件 2.单孔测波速采集软件 3.测强采集软件(混泥土强度) 4.测缺陷采集软件(裂缝空洞半径损伤 层厚度),测桩采集软件,仪器简介 PDS-SW跨孔超声自动检测仪是武汉岩土星公司2006年推出的又一力作，技术水平与世界先进同步。一体化设计的PDS-SW超声仪在连续采集数据的过程中，实时显示当前测点波形，自动判读声学参数，并通过深度计数滑轮感知换能器移动的方向、速度和距离，生成直观的深度-波形影像图，每到预设的间距自动存贮波形和声学参数。应用更人
2、性化的随机数据处理软件可轻松得到支持和其他规范的各种报告图表。,原理图1,原理图2,软件操作介绍,测桩采集软件总共分为以下几部分： 设置： 始测深度：桩实际能够检测 的深度，输入范围是大 于 0的数，单位（m）； 步长：表示每次提起的高度， 即每隔多长的距离进行一次数 据保存。输入范围是大于0的正 数，单位为米（m）。注意： 步长不宜超过250毫米（mm）。,软件操作介绍,工地名称 软件将在计算机内的存储器里以设定的工地名称新建目录，然后在该目录下存放该工地的所有数据文件。工地名称，对具体输入值没有特殊要求，可按照自己的习惯输入。如输入工地名称SiteTest，则会自动生成一个路径为/Stor
3、age Card/SiteTest的文件夹。 桩号 代表检测工地的某根桩的名称，设置后会在上述工地名文件夹中自动创建一个子文件夹，对具体输入值没有特殊要求，可按照自己的习惯输入。如输入桩号1，则会自动在生成的工地名称的文件夹中创建一个名为1的子文件夹，用于存放该桩的采集数据。,软件操作介绍,桩号 代表检测工地的某根桩的名称，设置后会在上述工地名 文件夹中自动创建一个子文件夹，对具体输入值没有特殊要 求，可按照自己的习惯输入。如输入桩号1，则会自动在生 成的工地名称的文件夹中创建一个名为1的子文件夹，用于存 放该桩的采集数据。 桩长 代表检测工地的某根桩的实际理论的长度 (即当初设计的桩的长度)
4、,单位米（m）。 桩径 检测工地的某根桩直径Rd，单位米（m）。 注意：桩的直径不是指桩的埋管之间的管距,软件操作介绍,检测方法 对测，平测，斜测(如下图所示) 滤波 采集数据是否要进行滤波而设置的选项。 埋管数 指的是工地的某根桩的埋管数量，可以进行相应的选择，如右图 保存 选中后，仪器将按当前的工地名称、剖面名、保存当前通道的波形数据。并按移动方向(递增、递减)进行采集。,软件操作介绍,剖面名 分别表示上述桩号对应的桩在进行采集时，通道一（二）采集到的剖面对应的文件名称，对具体输入值没有特殊要求，可按照自己的习惯输入。如输入剖面名一（二）FileTest1（2），则会自动在上述生成的桩号的
5、文件夹中创建一个名为FileTest1（2）的文件，用于存放通道一（二）采集到的整个剖面的波形数据。 管距 指发射管和接收管之间的距离， 单位是m。如右图,软件操作介绍,仪器参数 点击 按钮，弹出如右图的对话框 采样长度：采样的波形点数。PDS-SW仪 器的采样点数固定为512。PDS-SW模式 有256,512,1024 三种采样点数。采样 点数的大小会影响动态采集的速度和占用 的存储空间，一般情况下推荐选择512 的 采样长度。保存采集到的剖面数据文件时 ，每道波形的数据长度可为256、512和 1024个点 的数据。,软件操作介绍,发射脉宽 激励发射换能器的激励信号的脉冲宽度。发射脉宽的
6、调整会影响接收到的波形形状，取值范围1，2，5，1000，（us） 移动方向 通常选择递减，在大多数测试过程中，首先将传感器放置到声测管底部，然后向上同步拉起，测量各个测点的数据。若选择“向上”，则在进行一次数据保存后，深度自动减少；若选择“向下”，则在进行一次数据保存后，深度自动增加 注意：幅值系数、进行系统检定，只限于厂家使用（通常情况下请勿使用）,软件操作介绍,进行系统校零 勾选上，则点击确定即可以手动的进行仪器系统零声时的校准了，同时在设置菜单对话框中最下面弹出校准按钮 声测管及耦合水层声时修正。 见（附录A ） 滑轮参数 点击 ，即可弹出滑轮参数设置对话框 滑轮类型：100,1000
7、,1024，这三种类型 是我们仅有的类型。 滑轮误差：指的是线跟仪器当前深度有 误差时，则需要调整。误差计算公式：,软件操作介绍,系统校零与修正 声测管和耦合水的修正 点击 弹出， 对话框，如下图 声测管的外径：是管的外 直径，单位mm。 声测管的内径：是管的内 直径，单位mm。 声测管的材料速度：例如 通常使用的PVC铁管和塑 料管，这种材料声波在其 中的波速，单位km/s.,软件操作介绍,探头的外径：测桩用的井中探头的 外直径，单位mm; 水的声速：声波在水这种介质中的 速度，是1.5km/s; 修正时间： 单位us; 通道系统校零时间 通道1，通道2，单位us;,软件操作介绍,附录A 系
8、统声时的测试方法 A.1 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： A.1.1 实测法： 1.如图A 1-1所示，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T0（为仪
9、器系统延迟与声测管及藕合水层声时修正值之和）；,软件操作介绍,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，TT总T0。 图A1-1 实测零声时示意图,软件操作介绍,A.1.2 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20）， 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（如图A 1-2-3）； 2.将PDS-SW非金属声波检测仪的零声时置为0s，以换能器的轴线为准，沿木条依次采集收发间距100mm1000mm 的各点的声
10、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，因实验采用的是35mm的径向探头，所以各点的有效收发距离为li=（Li 35）mm，回归直线方程l=a+bt（式中a、b为待求的回归系数）。以测距li为纵坐标，以声时读数ti为横坐标，绘制“时-距”坐标图（见图A 1-2-4），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t0;,软件操作介绍,4.声测管及藕合水层声时修正值t 5.系统零声时: T0 = t0+ t ； 6.水温降低，水中声波的速度也会有所降低，则t 增大；反之则t 减小；,软件操作介绍,7.随探头频率降低及测距的加长，因高频成分的衰减较快，初至波的
11、上升沿会变缓，从而影响声时读数的精度，故测试中宜选用定振幅法。 A.2.1 实测法: 1. 如图A 2-1所示，将一对厚度振动式（平面式）换能器接上声波仪器，将两个换能器的辐射面相互对准贴紧（中间加黄油耦合）。 2.选择主菜单的【设置】，按下设置菜单，选择设置菜单的【仪器参数】，按下【仪器参数】，勾选 ，然后点击 按钮.这时候在【设置】界面下显示，【校准】按钮。 3.在仪器上点击【采样】按钮，调出合适的波形，把手动判读移动到波形的起跳点位置，然后点击【校准】按钮。 4.按下【暂停】按钮，停止采样，此时声时值自动计算，最后在系统校零与修正对话框里查看！通道二也如此。 5.此后所测的测点声时值将扣
12、除系统声时，TT总T0。 如下图A2-1所示,软件操作介绍,软件操作介绍,调整,软件操作介绍,增益一(二）：当前采集的信号放大的倍数，用于调整信号的显示幅度，可以从1调节到500000。 注意：增益一，主管通道1，增益二，主管通道2 延迟 ： 由于桩基的差异，采集数据的波形不一定在相同时刻到达，那么我们设置不同的延迟点数，使得波形在屏幕上能显示起点的位置。取值范围0，100，300，500，9900，10000。根据测距的大小调整适合的延时时间，使得采集到的波形的首波在仪器屏幕的合适位置（推荐首波离测点波形区域的左边界10mm20mm）。首波在屏幕上时调整延时时间不会影响声时值。 声时值延迟时
13、间波形区域内时间系统声时 采样率：声时测度精度。按下旋钮，在弹出的对话框中直接设置。默认值是1.0us，适用于基桩检测。检测结构时，该值适当调小。取值范围0.1，0.2，0.5，1，20000，50000（us）。,软件操作介绍,电压：激励发射换能器的电压。发射电压越高发射换能器产生的发射信号越强，有500V 和1000V 两档可选。默认值是500V，适用于大部分场合。测试距离较大时，选择1000V 档。 阈值：以该值为判据自动判断波形起跳位置。取值范围5%， 10%，50%。,软件操作介绍,采样 所有的【设置】中的参数设置后，点击【采样】进行采集数据； 当前处于【暂停】状态，则【停止】按钮为
14、灰色状态，即不用状 态，如图所示： 存储 当前处于自动状态，则【存储】按钮处于灰色状态，即不可用状态 如图所示： 处于手头状态，这可用，如图所示,软件操作介绍,打开,软件操作介绍,声时曲线,软件操作介绍,声速曲线,软件操作介绍,波幅曲线,软件操作介绍,信息列表,软件操作介绍,波列曲线,软件操作介绍,差值曲线,附录B 减少探头与声测管壁的摩擦,PDS-SW(P) 非金属声波检测仪自动采样时, 探头在提升过程中经常在首波前面会产生一些干扰噪声（如图B 1），导致首波自动判读不正确，给后期的数据分析带来困难。 图B 1,附录B 减少探头与声测管壁的摩擦,一该干扰噪声产生的原因为：探头与声测管壁的摩擦
15、。 二解决办法： 在测桩探头的两端（即非有效发射接收部位）缠一薄层的软性泡沫或海绵，再在泡沫或海绵的外面用防水胶布缠绕紧。泡沫或海绵是要有一定的厚度（一般是4个毫米），以能够顺利地把探头放入和提出声测管为宜。海绵比较容易磨损，软性泡沫耐磨一些。,附录F 仪器和探头简易故障识别与排除,在不同的环境中，由于人为或者其它未知的原因，可能导致仪器有时无法正常工作，下面列出几种情况产生的原因和解决办法。当采样没有信号可能有两种情况，一是：主机的发射方面有问题，二是：传感器故障。首先采样时发射传感器都会发出很有规律的“吱吱”声，假如没有声音发出可以交换一下传感器，即将发射和接受的传感器互换一下，如果是跨孔
16、传感器的 话不能互换就采用平面传感器来试验一下，或者用一对确定是好的传感器来试验都没有声音，即问题在于仪器的发射模块，这个时候请联系我们，我们将帮您维修该故障，以免耽误您的工作，反之则是传感器出现故障。传感器故障主要有以下原因：,附录F 仪器和探头简易故障识别与排除,第一，发射传感器因为碰撞、跌落导致其内部的压电元器件损坏，使传感器无法工作，导致超声波信号变弱或者完全消失。 第二，传感器发射正常，但是接收到的信号很弱或者变动很快无法正常判读首波，这可能是接收传感器故障，其因素比较多。 信号线破损，这是导致传感器无法工作的主要原因，虽然损坏的是线的表面，导线的金属部分并没有外露，但是在水压的作用下，声测管中的水会从破损处通过信号线的外皮内侧流入传感器，造成传感器内部短路。如果是接收传感器发生短路，发射传感器依然工作正常，此时可以听到传感器发射的“吱吱”,附录F
