超声波基桩检测_第二章超声波检测系统的基本概念.pdf

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1、第二章第二章超声波检测系统的基本概念超声波检测系统的基本概念第二章超声波检测系统的基本概念第一节第一节超声波仪超声波仪第二节第二节超声波换能器超声波换能器第三节第三节零时校正与误差零时校正与误差第二章超声波检测系统的基本概念超声波仪第一节第一节超声波仪超声波仪•超声仪的发展•数字超声波仪的组成•超声仪的基本功能•智能化超声仪应具备的特点第二章超声波检测系统的基本概念超声波仪模拟机：20世纪50年代出现了电子管声波仪，主要是国外的1964年同济大学研制出我国第一台超声仪70年代后期，国内一些单位又研制出一批晶体管分离元件的超声仪代表仪器：CTS一

2、25型和SYC一2型超声仪数字机1990年，天津建筑仪器厂首先研制成功了我国第一台数字化的超声仪。这种超声仪受数字采集与传输速度等方面的限制，无法实时动态显示波形。从90年代中科院武汉岩土力学研究所生产的RSM-SY系列声波仪问世第二章超声波检测系统的基本概念超声波仪超声仪的发展第二章超声波检测系统的基本概念超声波仪超声仪的发展第二章超声波检测系统的基本概念超声波仪超声仪的发展第二章超声波检测系统的基本概念超声波仪超声仪的发展第二章超声波检测系统的基本概念超声波仪超声仪的发展第二章超声波检测系统的基本概念超声波仪超声仪的发展第二章超声波检测系统

3、的基本概念超声波仪超声仪的发展第二章超声波检测系统的基本概念超声波仪超声仪的组成超声仪的组成•计算机部分（控制，存储，显示）•高压发射与控制部分•程控放大与衰减部分•A/D转换与采集部分第二章超声波检测系统的基本概念超声波仪超声仪的基本功能超声仪的基本功能•信号放大（增益，衰减）•信号滤波（高通，低通）•显示波形（延迟，记录长度度）•读取参数（声时，声幅）第二章超声波检测系统的基本概念超声波仪延迟时间Td，采样时间间隔dT，记录长度N第二章超声波检测系统的基本概念超声波仪信号频率与采样时间间隔dT奈奎斯特采样定律：要真实地还原信号,其采样频率应

4、该大于信号（最高）频率的两倍。通常：要显示出不失真的波形曲线，采样频率应该大于信号（最高）频率的10倍第二章超声波检测系统的基本概念超声波仪第二章超声波检测系统的基本概念超声波仪第二章超声波检测系统的基本概念超声波仪第二章超声波检测系统的基本概念超声波仪第二章超声波检测系统的基本概念超声波仪第二章超声波检测系统的基本概念超声波仪智能化超声仪应具备的特点智能化超声仪应具备的特点•自动采用适当的放大倍数•自动判读参数（声时，声幅，频率等）•灵活高效的显示与记录方式•实时快速的现场分析功能•方便的数据管理（原始数据与结果）•兼顾通用性与专用性•友好的

5、界面第二章超声波检测系统的基本概念超声波仪交通规范交通规范（JTG/TF81-012004）对超声波仪的技术要求对超声波仪的技术要求•检测仪应具有一发双收功能•声波发射应该采用高压阶跃或矩形脉冲•接收放大器的频带为5-200kHz•增益不应小于100dB,波幅测量范围80dB•计时显示范围大于2000μs，精度优于0.5μs•采集器模-数转换精度不应低于8bit•采集频率不应小于10MHz•最大采集长度不应低于32k第二章超声波检测系统的基本概念超声波仪建筑规范建筑规范(JGJ1062003)对超声波仪的技术要求对超声波仪的技术要求•声波发射电

6、压：200-1000V•接收放大器的频带为1-200kHz•接收放大器动态范围不小于100dB•计时精度优于0.5μs第二章超声波检测系统的基本概念超声波换能器第二节第二节超声波换能器超声波换能器•常见的超声波换能器类型•换能器的选择第二章超声波检测系统的基本概念超声波换能器常见的超声波换能器类型常见的超声波换能器类型•平面型（高频）•朗之万型（低频）•径向增压型•一发双收•横波第二章超声波检测系统的基本概念超声波换能器平面型（高平面型（高频）换能器频）换能器原理原理第二章超声波检测系统的基本概念超声波换能器朗芝万型（低朗芝万型（低频）换能器原

7、频）换能器原理理第二章超声波检测系统的基本概念超声波换能器第二章超声波检测系统的基本概念超声波换能器第二章超声波检测系统的基本概念超声波换能器径向增压型换能器原理径向增压型换能器原理（考虑指向性）（考虑指向性）第二章超声波检测系统的基本概念超声波换能器圆环式径向换能器原理圆环式径向换能器原理1—引出电缆,2—压电圆环，3—下锥体，4—扶正器，5—前置放大器第二章超声波检测系统的基本概念超声波换能器第二章超声波检测系统的基本概念超声波换能器一发双收一发双收测试原理图测试原理图事实上一发双收换能器仅仅是换能器的一种组合工作方式第二章超声波检测系统的

8、基本概念超声波换能器第二章超声波检测系统的基本概念超声波换能器斜入式横波斜入式横波换能器原理换能器原理利用折射透射波的第一临界角原理第二章超声波检测系