超聲波系統(tǒng)

1、(1)3.1.2超聲反射法試驗(yàn)儀器超聲反射法檢測(cè)界面粘結(jié)質(zhì)量的試驗(yàn)中，使用了兩臺(tái)超聲探傷儀，其中一臺(tái)是汕頭超聲儀器研究所生產(chǎn)的CTS23A超聲探傷儀，另一臺(tái)是美國(guó)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(shí)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(qiáng)﹑性能穩(wěn)定

2、等特點(diǎn)；適用于對(duì)焊縫、鍛件等金屬材料和部分非金屬材料進(jìn)行超聲無(wú)損檢測(cè)。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(cè)范圍5~5000mm（鋼縱波），粗調(diào)開(kāi)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(guó)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(qiáng)大的檢測(cè)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(cè)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(dòng)把第一個(gè)波設(shè)置為80%的功能；3.儀器最多可存儲(chǔ)2000個(gè)波形，40000個(gè)厚度讀數(shù)；4.可以選擇使用方波或者尖波以提高檢測(cè)靈敏度。在超聲縱波反射法檢測(cè)粘結(jié)界面質(zhì)量的試驗(yàn)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(cè)粘結(jié)界面質(zhì)量的試驗(yàn)中采用美國(guó)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(cè)專(zhuān)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(cè)。橫波探頭和

5、耦合劑如圖3.4所示。超聲信號(hào)采集儀可以通過(guò)以上5種常用方式與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信。在實(shí)際的檢測(cè)工作中，由于地形環(huán)境復(fù)雜多變，需要長(zhǎng)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(mǎn)足系統(tǒng)這兩個(gè)特點(diǎn)，RS一485和以太網(wǎng)都是不錯(cuò)的選擇。但RS一485標(biāo)準(zhǔn)不是計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)接口，所以超聲信號(hào)采集儀與計(jì)算機(jī)互連時(shí)在計(jì)算機(jī)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(mǎn)足要求的基礎(chǔ)上，選擇以太網(wǎng)

6、作為超聲信號(hào)采集儀與計(jì)算機(jī)的通信方式。這樣，超聲信號(hào)采集儀通過(guò)以太網(wǎng)不僅可以在局域網(wǎng)內(nèi)使用，通過(guò)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(wèn)端口，人們就可以在任何有以太網(wǎng)的地方對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行控制，達(dá)到遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制的目的。另外，超聲信號(hào)采集儀的程序下載和網(wǎng)絡(luò)配置還需要其他的總線(xiàn)接口來(lái)完成。最簡(jiǎn)單、最方便的方法就是在網(wǎng)絡(luò)連接未建立起來(lái)時(shí)，用RS一2犯接口設(shè)置超聲信號(hào)采集儀的護(hù)地址和訪問(wèn)端口。

7、因此，超聲信號(hào)采集儀需要提供兩種外部總線(xiàn)接口:串行接口和以太網(wǎng)接口經(jīng)過(guò)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(hào)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(jī)械聲波，并通過(guò)輻射面輻射到被測(cè)混凝土構(gòu)件中。接收換能器在被測(cè)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(hào)。超聲信號(hào)采集儀的主要功能是對(duì)接收換能

8、器傳來(lái)的模擬信號(hào)進(jìn)行放大衰減、AD轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)保存在超聲信號(hào)采集儀的緩存中，同時(shí)它還向發(fā)射換能器輸出激發(fā)信號(hào)。超聲信號(hào)采集儀將保存的數(shù)字信號(hào)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口傳送給計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析和處理。同時(shí)，計(jì)算機(jī)還向超聲信號(hào)采集儀發(fā)送各種配置參數(shù)和控制命令。另外，計(jì)算機(jī)還可通過(guò)串行接口設(shè)置超聲信號(hào)采集儀的網(wǎng)絡(luò)配置信息。(3)本次試驗(yàn)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(cè)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(hào)高速