超声透射法仪器操作步骤.doc

检测成果图件

RS-ST01D(P)跨孔超声仪
接收探头
局部缺陷
缺陷区域
桩（混凝土）
预埋管，注水

发射探头
声场
超声透射法检测原理
RS-ST01D(P)跨孔自动超声检测仪
现场操作步骤

1、首先保障待检桩基各预埋管的深度和设计相符，探头能上下顺畅升降，预埋管中已注满清水；仪器已充足电。
2、量取出露于桩头的声测管根部外壁之间的水平最短距离，并分组编号，记录。
3、把发射探头，接收探头的通信电缆连接到超声仪主机的相应插口上。
4、开机。
5、新建
文件管理规则
每桩的每测一对测管，均新建一个数据文件.
用最多７个字符和/或数字代表桩号；
用２位字符给测管编号（AB，BC,AC,．．．或12,13,23,．．．）；
用１位字符标识测试方法或次数（平测：p,斜测：x, 扇形测量s,复测：1,2,3）．如NO1.ABp,表示1号桩AB管平测的数据文件．

起点深度：输入上面测得的深度。
移动方向：固定向上。
移动步距：可选择5,10,15,20,25,30,40,50cm,一般选择20cm或10cm。
仪器采用了128兆字节的存贮器，可存贮约240，000个测点的数据及其的波形。
管间净距： 输入上面量取的距离。

6、工作状态设置
采样间隔：一般可设在 1-2μs，同一剖面要保持一致
采样点数：固定为512
触发方式：固定为连发
触发电平：10%F(ull)S(cale)R(ange)
延迟时间：在输入管间净距时，软件自动估算，在采样时可根据需要调整
发射脉宽：采样时调整以便波形形态较好
发射电压：一般为500V，管距较大时请选用1000V，同一剖面要保持一致
工作道数：固定为1
当前通道：固定为通道1
放大倍数：采样时根据形态调整，一般使首波高度占1/5~3/5窗口高度即可
高通：一般选择2kHz
低通：根据换能器主频,选择60kHz或40kHz
反相：首波正跳时请选要，反跳时请选否
自动判读：声时、声幅，主频由分析软件自动计算．
波形存否：固定为存盘
系统声时：据一般情况,出厂前预设25μs。请根据实测结果输入。
零声时测试方法提示
1． 首先分别将径向接收和发射探头与主机连接好。
2． 用两段和现场预埋同规格的钢管，等高紧靠着，置于水中。将接收和发射探头分别置入管中，保持等高。
3． 在屏幕右边的主菜单里进入“状态”，出现“系统参数”显示方框，进入“系统参数”，选择“延迟时间”，出现模拟键盘，输入“0”，确认，此时的作用是将“延迟时间”调节为“0”。再选择“系统声时us”，出现模拟键盘，输入“0”,确认返回。
4． 进入“采样”，开始采样，调出正确的首波，屏幕底出现声时T的值即为系统零声时T0。与深测管及藕合水层声时修正值之和。
7.停止采样，将此值输入“状态”菜单中的系统声时。此后所测的所有测点的声时均已扣除了系统声时。
8.如果系统声时没有输入或不对,室内数据处理时亦可修正.

7、进入采样状态。
调幅（脉宽 门限、延时、基线、调时）
该项不是执行命令，而是对采样时旋钮旋动的定义，旋转旋钮,切换选择。采样时左旋旋钮相应：减小放大倍数、减小发射脉冲宽度、增大自动判读门限、增大正延迟时间、曲线向上平移、增大采样间隔；右旋则作相应反向变化。
采样
理论基线
实际基线
自动判读门限线，上下各一条
首波
先调试出首波。
图1
系统按当前设置启动发射、接收，显示波形，并自动判读声参数，此时只须监视信号，旋动旋钮，控制波形形态，以期采得理想的波形，正确自动判读声参数。
当出现的波形信噪比较高，首波明显时声时竖线光标出现在首波起跳点，声幅横线光标出现在首波峰值点处，声时、声幅、主频、波速显示于屏幕底行。
声幅横线光标　　
声时竖线光标
起跳点，初至
峰值点
如果波形不理想，判读不稳定，采样时，调节放大倍数，使信号幅度达到约满幅度的1/5—3/5，且信号不出现明显噪音和漂移（理论基线和实际基线重合），后续波无严重畸变。
图2
软件依据首波高度和门限线判读声时和声幅，请监视竖线光标是否出现在初至位置，横线光标的高度是否和首波等高，如图1，图2。如果不是，按下旋钮停止采样，如选择调幅，采样时旋旋钮可调节波形的幅度。设采样菜单首项为门限，再采样，旋动旋钮，使门限线的高度高于噪音幅度，略低于首波的幅度。光标位置正确后不需再做调整，采样，程序即自动计算出声参数显示于屏幕底行。

此后，同步下放收发探头(在缺陷区可以慢速下放探头细测观察)，同时，监控波形状态，根据需要参照上述方法调整。仪器自动显示出探头深度和当前位置的波形及声时声幅读数，每到设定间距即自动把测点数据暂存于内存中，波列影像图同时显示在屏幕下方。检测结束时要手工按一下写盘,数据写到移动存贮器中。
8、检测完成
请用波列影像功能查看桩身剖面性状，查看测点、处理，分析数据或参照读卡器使用说明转存数据到微机中使用RS-ST01D(P)配套软件来处理打印出结果。

软件的主要特点和几个约定
RS-ST01D(p)系统软件在640*480像素点的液晶显示屏上建立了和谐实用的人机界面，采用活泼生动的中文弹出式菜单驱动。系统的输入由一个光电旋钮完成，采用模拟键盘实现人机对话，方便、快捷且有变量名及单位提示。软件有查错功能，出现错误或警告时自动弹出信息框，供您处理。
为了方便您快速用好RS-ST01D(p)系统，请先了解如下几个约定：
一、关于屏幕功能分区
按显示对象分为六区，如图3
图3
① 上中波形显示区
借助基线、游标线、声时自动判读门限线（在自动判读模式下，程序自动给出声时，声幅）可以方便地观察波形和读数。

②左上边系统名称和参数区
参数区显示系统工作状态：工作模式、发射电压、触发方式、发射脉冲宽度、采样间隔、采样点数、延迟时间及放大器通带范围和放大倍数。这些参数在菜单的的 状态 选项中根据需要改变。
③ 顶行状态区
构成文件名的桩号的测管编号，竖线光标所在位置的横坐标值、纵坐标值。
④ 右边二级菜单区。
返回采样出口；其他功能选项。
⑤ 波形底行参数区。
显示当前测点声参量，分别为声时栏、声幅栏、主频栏、声速栏。
⑥ 采样菜单区。
六个功能选项：调幅（门限、延时、基线、调时）、采样、存贮读时、读幅、读频及二级菜单的入口。用以采样及调试。
⑦ 波形影像区。
用10级灰阶的独有技术显示当前剖面的影像图反映桩身质量,测管埋设情况,和探头深度、记录间距、记录点数等信息。
二、关于键的定义和菜单的运用
系统的输入设备为一光电旋钮，其有三种动作：左旋、右旋、轻压（随即松开）。
左旋和右旋定义为控制光标移动指示选项（反相显示）或一种变化二个方向。
压入定义为“选中”，执行菜单的进入与退出，或同一参数多个预置值之间的切换。
程序中所有操作均为弹出式菜单驱动，要执行某项功能，只须旋动旋钮将光标移至其上，轻压即选中目标，进入下一步操作。
三、 关于模拟键盘的使用
根据待设定参数类型系统自动调用字符型模拟键盘如图4，或数值型模拟键盘如图5
图4
图4-3
前者使用A～Z、0～9及连字符“－"，后者使用0～9、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。

读卡器驱动安装及数据转存说明
移动存贮器使用说明：
①在移动存贮器读写数据时，请勿关机或取出移动存贮器，否则将会破坏和丢失资料。
②要取出移动存贮器时，请先关闭仪器，再按下小按钮，待存贮器滑出后取出。
③要插入移动存贮器时，请先关闭仪器，将移动存贮器（注意方向）缓缓插入相应的读卡器插槽中，插紧。

微机系统要求：
1、空闲的USB端口；
2、Windows98/ME/2000/XP及更高版本；
3、光盘驱动器；
4、32M以上的内存。

操作步骤（For Windows ME/2000/XP）
1、 将移动存贮器缓缓插入读卡器插槽中，插紧；
2、 如需要连好USB延长线；
3、 启动您的计算机；
4、 将读卡器或延长线的USB端口连接到您计算机的USB端；
5、 计算机系统将自动找到读卡器；
6、 在“我的电脑”中将出现相应的驱动器盘符。
7、 进入该驱动器盘符中的超声仪工作目录SB，把您的以工地名命名的数据文件夹拖放至计算机中的工作目录；
8、 要取出移动存贮器时，请先按WINDOWS操作规范安全删除硬件停用USB设备，待读卡器指示灯熄灭后拔出移动存贮器和/或读卡器。
使用注意事项：
1、 如果您的操作系统是Win98请按光盘中的说明安装Win98驱动安装程序；
2、 如果您将读卡器连接到计算机的USB端口，系统无法找到新硬件，请在BIOS中将USB控制打开；
3、 在读写移动存贮器时，请勿取出移动存贮器，否则将破坏和丢失资料，并可能导致系统瘫痪；

重要提示：
存储器中有系统程序，请只对数据文件操作，并防止病毒感染。

充电说明
1. 仪器电量不足时请及时充电；
2. 连好220V电源—电源线—电源—主机，仪器即开始对内部电池充电，面板上的充电指示灯亮；
3. 充好电后，指示灯熄灭，仪器停止对内部电池充电。
? 长时间充电，请远离易燃物品。充电停止后，请关闭电源。

维护要求
RS-ST01D(p)为精密仪器，为使她成为您工作上的好帮手，请注意：
À防 震：防止碰撞和跌落，运输时请包装好。
Á防 磁：远离强电磁场。
Â防 热：仪器和深度计避免阳光直晒，远离热源。
Â防 水：仪器和深度计避免水溅、淋。
Ä供 电：建议使用仪器内装的锂电池或RS外置锂电,电源电压低于仪器所需
工作电压时，请充电。交流电要求（220V±10%,50Hz），请安全用电。
Æ换能器属易损件，请不要摔、碰撞、跌落换能器，防止电缆被碾压或刮伤，运输时用软套管套上。
Ç工作完毕，请现场清点设备并做好保洁工作。
Ã防腐蚀：贮存时要求相对湿度不超过90%，无腐蚀性气体。

超声透射法检测基桩完整性现场记录表
工程名称

仪器型号
RS-ST01 C D
工程地点

检测日期

施工单位

检测人员

测管方位示意图
桩号

设计桩长
(m)
浇注日期

剖面
测管间距(mm)
剖面
测管间距(mm)
备注
1-2

2-3

1-3

2-4

1-4

3-4

测管方位示意图
桩号

设计桩长
(m)
浇注日期

剖面
测管间距(mm)
剖面
测管间距(mm)
备注
1-2

2-3

1-3

2-4

1-4

3-4

测管方位示意图
桩号

设计桩长
(m)
浇注日期

剖面
测管间距(mm)
剖面
测管间距(mm)
备注
1-2

2-3

1-3

2-4

1-4

3-4

深度计数原理
探头电缆绕过计数滑轮，随滑轮转动一起走动，如图示，每圈所绕的电缆长度
计数半径r
传感器
电缆，半径r2
轴线
滑轮，半径r1

可知每米电缆可随滑轮转动四圈走完。
在滑轮的转动过程中，与轴连在一起的传感器，将转动一定角度的细分信号传输给超声仪，RS-ST01D跨孔超声仪计算出电缆走过的长度，再给出探头的深度位置，根据用户设定的记录间距，将波形记录下来。
在每圈转动中，要求电缆和滑轮无相对滑动，RS-ST01D双向深度计数滑轮采用双线槽设计，以增加电缆和滑轮的接触面积，并用压线轮压住保证足够的摩擦力。r1由机械加工和通过防腐处理保证，r2因是软材料，会因温度变化，磨损及在拉动时产生微量变形引起误差，并最终形成累计误差。美国ATSM D6760-2002标准要求，百米累计误差不大于0.5%，国内尚无明确要求，根据工程需要一般也参照该标准。用户实测时如果误差过大需实际测量一下所用电缆的直径，输入采集或分析软件中。
深度误差分析：
假设桩身实际长100m，我们用带标志的普通测绳或电缆量测，因其自重和重锤（或探头）引起了少量拉伸（这也是探头不能太重的原因），如20cm，则量得的桩长会只有99.80m。在工作时，99.8m的“桩底”向上拉，因电缆变形引起r2变小，发生了探头电缆每圈实际走过长度小于理论值250mm，设为249.9mm，则百米误差(250-249.9)*4*100=4cm，最后导致100米的深孔，只能测到99.76米的信号。
测控软件提供了深度自校正功能，可根据测量长度反推电缆线径。在有深度误差或不知道电缆线径时，把探头放到管的底端，从电缆标识上读出深度，记为L米，新建，输入起始深度L，采样，提升探头至桩顶端，可能出现3种状态：
（1）探头至桩头，仪器显示探头为0，则表示没有误差；
（2）探头至桩头还差X米，仪器显示探头深度为0，则要在“探头深度自适应”对话框中的电缆读数输入L，仪器误差读数输入（L-X），软件计算出新的电缆直径，其值会略有增大；
（3）探头至桩头，但仪器显示探头为X米，则要在“探头深度自适应”对话框中的电缆读数输入L，仪器误差读数输入（L+X），软件计算出新的电缆直径，其值会略有减小。
可见，要有效控制深度误差，必须采用非常好的耐磨、不易变形的高强移动电缆；施工时要采用管口滑轮有效保护电缆。岩海公司新近推出了进口材料的专用测井电缆制作的探头，专供连续法跨孔超声检测仪用户。

探头

深度自动识别，并控制发射和采样
用影像图表示混凝土质量问题(该处断桩)
最小识别步距为1.25cm
上图为广州市建研院某模型桩用RS-ST01D(P)跨孔声波自动检测仪现场成果图，缺陷反映与设置的缺陷和进口自动化仪器检测结果一致。
下图为RS-ST01D(P)跨孔声波自动检测仪主机图片和双向深度计数滑轮图片

质量稍差区域
质量完好区域

RS-ST01D(p)跨孔超声检测仪主要技术性能指标

计算机系
电 脑
内置工业级ALL-IN-ONE
显示器
10.4英寸宽视角高亮度真彩液晶屏
存 储 器
128M移动存储器,USB接口
键 盘
光电旋钮
滑轮系
判 向
双向
速 度
>0.25m/s
精 度
1.25cm
深度累计误差
0.5%
采集系
通道数
1
频带宽度
5kHz～250kHz
声时测读精度
0.1μs
AD转换器
12位
测试方法
连续测量
发射电压
500V,1000V
发射宽度
1μs～5000μs,可调
换能器
频率
主频60kHz/40 kHz
直径
28mm/32mm
前置放大器
内置
耐水压
>120m水深
电缆
70/100/120/150m
他指标
内置电源
12V12AH锂电
外接电源
DC：12V±10%，2A
AC：220V±10%,50Hz±5%
平均功耗
20W
体 积
33×28×16cm3
重 量
主机小于3kg
执行标准Q/WRS06-2004