1、使用安全
●無線沖擊回波檢測(cè)儀充電電源請(qǐng)使用 220V 交流電；長(zhǎng)期放置時(shí)需要定期充放電，一般 3 個(gè)月左右需要進(jìn)行一次充放電。

●設(shè)備充電時(shí)請(qǐng)勿使用連接松弛的插座，充電式請(qǐng)將設(shè)備電源關(guān)閉。

●測(cè)試主機(jī)使用時(shí)輕拿輕放，一定需要注意避免強(qiáng)烈震動(dòng)與撞擊。

●測(cè)試主機(jī)防護(hù)等級(jí)為 IP63，在小雨情況下可直接置于室外短時(shí)間(0.5 ~ 1 h)使用，但需避免雨水直接潑灑情況；請(qǐng)勿長(zhǎng)期在濕度≥90%RH 環(huán)境下使用；如落水請(qǐng)先關(guān)閉電源后去除水漬，確定無滲水后方可使用(注：去除水漬后放置 2~3 個(gè)小時(shí)，觀察節(jié)點(diǎn)下端是否出現(xiàn)滲水)。

●傳感器防護(hù)等級(jí)為 IP67，具備短時(shí)間內(nèi)耐侵水能力，建議水下持續(xù)放置時(shí)間不超過 12h，使用完后需去除表面水漬。

●數(shù)據(jù)傳輸使用 WIFI 傳輸，傳輸模塊為獨(dú)立 WIFI，防護(hù)等級(jí)為 IP63，在小雨情況下可直接置于室外短時(shí)間(3~4h)使用，但需避免雨水直接潑灑情況；請(qǐng)勿長(zhǎng)期在濕度≥90%RH 環(huán)境下使用。

●移動(dòng) PC 終端為 windows 操作系統(tǒng)平板電腦，需盡量避免充電過程中使用。

2適用范圍
無線沖擊回波檢測(cè)儀用于工程中常見的僅能提供單面檢測(cè)工位的構(gòu)件，如橋梁梁板、橋梁波紋管、剪力墻小套筒注漿、隧道襯砌、鋼混結(jié)構(gòu)、混凝土路面等。按其測(cè)試方式可將其使用范圍劃分為兩類：(1) 面檢測(cè)方式；(2) 線檢測(cè)方式。

1、面檢測(cè)方式

面檢測(cè)方式指在一個(gè)平面內(nèi)以一定間距布置測(cè)點(diǎn)，形成一個(gè)完整檢測(cè)面，從而進(jìn)行面檢測(cè)。面檢測(cè)方式主要爭(zhēng)對(duì)大體積混凝土內(nèi)部缺陷的檢測(cè)，例如橋梁梁板內(nèi)部缺陷、隧道襯砌結(jié)合面質(zhì)量、鋼混結(jié)構(gòu)脫空等檢測(cè)。

2、線檢測(cè)方式

線檢測(cè)方式指在一個(gè)平面內(nèi)以一定間距布置測(cè)點(diǎn)，但測(cè)點(diǎn)僅沿一條線布置， 形成一維完整的測(cè)線，從而進(jìn)行線檢測(cè)。線檢測(cè)方式僅爭(zhēng)對(duì)預(yù)應(yīng)力梁孔道、剪力墻小套筒注漿質(zhì)量檢測(cè)。孔道注漿質(zhì)量檢測(cè)是的重要應(yīng)用，其配合全長(zhǎng)透射檢測(cè)可實(shí)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力梁孔道注漿密實(shí)度定性、定量檢測(cè)。在使用情況下，沿波紋管走向逐點(diǎn)檢測(cè)確定注漿孔道缺陷位置以及缺陷嚴(yán)重程度。

3、名詞釋義

●測(cè)試主機(jī)：系統(tǒng)中用于沖擊回波法單面檢測(cè)信號(hào)采集的儀器，該主機(jī)是基于ARM 操作系統(tǒng)。

●加速度傳感器：接收機(jī)械振動(dòng)信號(hào)，并將振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的硬件。

●信號(hào)激發(fā)器：產(chǎn)生激發(fā)源的敲擊裝置，使用信號(hào)激發(fā)器可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)敲擊功能。

●應(yīng)力波：應(yīng)力波指材料中應(yīng)力、應(yīng)變狀態(tài)的變化以波的方式傳播形成的一類機(jī)械波。在本系統(tǒng)中，應(yīng)力波的產(chǎn)生為自動(dòng)敲擊器、超磁震源或手錘等敲擊而產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)。

●波幅：應(yīng)力波能量強(qiáng)弱的表征值，通常使用電壓值大小或歸一化后的數(shù)值大小表示，波幅大小隨時(shí)間變化曲線即為時(shí)域波形圖。

●信號(hào)觸發(fā)：當(dāng)振動(dòng)實(shí)際產(chǎn)生后，并達(dá)到設(shè)定的幅度時(shí)觸發(fā)采集系統(tǒng)記錄信號(hào)的信號(hào)采集方式。

●時(shí)域信號(hào)：振動(dòng)幅度隨時(shí)間變化的曲線。

●頻域信號(hào)：現(xiàn)實(shí)中所有采集的時(shí)域信號(hào)都是多個(gè)不同頻率信號(hào)疊加組成的，頻域信號(hào)即反應(yīng)各種不同頻率信號(hào)所占比重。

●波列：所有測(cè)點(diǎn)測(cè)試的時(shí)域信號(hào)在同一坐標(biāo)系中按順序堆列構(gòu)成的波形圖。

●頻列：所有測(cè)點(diǎn)測(cè)試的頻率信號(hào)在同一坐標(biāo)系中按順序堆列構(gòu)成的譜圖。

●厚列：所有測(cè)點(diǎn)測(cè)試計(jì)算的厚度在同一坐標(biāo)系中按順序堆列構(gòu)成的圖譜。

●波彩：所有測(cè)點(diǎn)測(cè)試時(shí)域信號(hào)彩色譜圖，與波列圖類似。

●頻彩：所有測(cè)點(diǎn)測(cè)試的頻率信號(hào)彩圖，與頻列圖類似。

●平面：測(cè)試平面三維成像譜圖的平面譜圖，該平面譜圖上帶有測(cè)試平面的坐標(biāo)位置。

4、儀器特點(diǎn)

●適用多種僅能提供單面檢測(cè)的混凝土結(jié)構(gòu)缺陷檢測(cè)；

●單面檢測(cè)，無需耦合劑，檢測(cè)方便、快捷，檢測(cè)結(jié)果直觀、準(zhǔn)確可靠；

●應(yīng)力波信號(hào)自動(dòng)激發(fā)，敲擊信號(hào)穩(wěn)定可靠，重復(fù)性高；

●采用 WIFI 無線數(shù)據(jù)方式，適用多種復(fù)雜測(cè)試工況條件；

●多種實(shí)時(shí)色譜圖顯示，測(cè)試缺陷位置分布實(shí)時(shí)顯示；

●數(shù)據(jù)分析處理軟件，小波、三維成像功能；

●熵值分析輔助功能。

5、基本參數(shù)

■操作系統(tǒng)：Windows

■控制系統(tǒng)：本機(jī)按鈕，遠(yuǎn)程控制

■傳輸距離：空曠環(huán)境≤ 120 m

■供電模式：內(nèi)置 8.0 Ah 鋰電

■工作時(shí)長(zhǎng)：測(cè)試主機(jī)≤ 14 h；移動(dòng) PC≤ 7 h

■通道數(shù)量：1 發(fā)射 1 接收

■激振方式：手動(dòng)/自動(dòng)

■測(cè)試厚度：10 ~ 60 cm

■傳感器：加速度傳感器，20 KHz

■發(fā)射電壓：最大 1000 V

■采樣頻率：1 MHz

■采樣字節(jié)：1 Kb

■AD 精度：24 位

■放大增益：29/35/41/47/53/59/65/71 dB 可選

■發(fā)射能量：1 ~ 255 連續(xù)可調(diào)

■工作環(huán)境：溫度 - 10 ~ 50°C

■防水等級(jí)：IP68，防水防塵

■主機(jī)尺寸：200 × 125 × 50 mm

■主機(jī)重量：1.3 Kg

6、儀器原理

1測(cè)試技術(shù)原理

沖擊回波法是一種基于應(yīng)力波傳播特性的無損檢測(cè)法，其原理是利用機(jī)械方式?jīng)_擊混凝土表面產(chǎn)生應(yīng)力波，該應(yīng)力波會(huì)在結(jié)構(gòu)中傳播，因?yàn)椴ㄗ杩沟牟町悾?應(yīng)力波會(huì)被內(nèi)部缺陷和外部表面反射，來回反射的應(yīng)力波會(huì)形成一種特殊共振模態(tài)。圖 2.1 為沖擊回波法測(cè)試混凝土內(nèi)部缺陷原理示意圖，當(dāng)應(yīng)力波以波速 Vp 傳播時(shí)，缺陷位置信號(hào)與構(gòu)件底部信號(hào)頻率分別為：

f1  ? Vp     h1

f ? Vp H

式中 f1 和 f 分別為缺陷信號(hào)特征頻率和構(gòu)件底部信號(hào)特征頻率，h1 和 H 分別為缺 陷位置厚度和構(gòu)件厚度。當(dāng)內(nèi)部存在缺陷時(shí)，應(yīng)力波波速 Vp 較正常構(gòu)件偏低， 構(gòu)件厚度特征頻率向右發(fā)生偏移，并且在頻譜圖中出現(xiàn)缺陷厚度位置的特征頻率， 如下圖 2.1(b)所示。

2.沖擊回波測(cè)試技術(shù)原理

與傳統(tǒng)超聲波檢測(cè)技術(shù)比較，沖擊回波檢測(cè)技術(shù)優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在單面檢測(cè)、檢測(cè)厚度大、不需要耦合劑。此外，沖擊回波檢測(cè)結(jié)果受混凝土結(jié)構(gòu)材料組分和內(nèi)部結(jié)構(gòu)狀況差異的影響小。

7、注意事項(xiàng)

●測(cè)試要求測(cè)點(diǎn)位于孔道正上方，因此在測(cè)點(diǎn)標(biāo)識(shí)過程中，務(wù)必畫出孔道走向測(cè)線后再畫測(cè)點(diǎn)，并且測(cè)點(diǎn)等間距且不得大于 20 cm。

●通常情況下，注漿缺陷往往出現(xiàn)在孔道的兩端，在條件不允許的情況下， 可選擇孔道兩端到起彎點(diǎn)進(jìn)行逐點(diǎn)測(cè)試。

●沖擊回波檢測(cè)所使用傳感器為加速度傳感器，要求測(cè)試面與傳感器剛性接觸，因此在測(cè)試前需將測(cè)試面清理干凈，去掉浮漿等。

如測(cè)試過程中 WIFI 信號(hào)時(shí)常出現(xiàn)掉線情況，請(qǐng)檢查電量以及 WIFI 天線連接是否牢固。

8、使用操作

按檢測(cè)方式可劃分為面檢測(cè)和線檢測(cè)方式，其中面檢測(cè)方式主要針對(duì)大塊狀混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷或結(jié)合面質(zhì)量；線檢測(cè)方式僅針對(duì)橋梁預(yù)應(yīng)力孔道和剪力墻小套筒灌漿密實(shí)度檢測(cè)。本章將按兩種檢測(cè)方式對(duì)測(cè)試操作進(jìn)行詳細(xì)介紹。

1線檢測(cè)方式

預(yù)應(yīng)力梁孔道和剪力墻小套筒灌漿密實(shí)度檢測(cè)一定需要提前布置好測(cè)點(diǎn)并逐一標(biāo)記，并且測(cè)點(diǎn)方向一定沿孔道走向分布同時(shí)保證測(cè)點(diǎn)在孔道正上方。通常建議測(cè)點(diǎn)間隔 15 ~ 20 cm 即可，測(cè)點(diǎn)沿 X 軸方向布置，如下圖 4.1 所示測(cè)點(diǎn)示意。測(cè)試前還需要清理測(cè)試面，去除測(cè)試面的浮漿。

2儀器連接

按要求連接信號(hào)接收與信號(hào)激發(fā)裝置，連接示意圖。加速度傳感器與主機(jī)連接接口為 Q9 接口，其在主機(jī)端的公頭上有兩個(gè)凸起，傳感器端母頭上對(duì)應(yīng)的有凹槽，接入時(shí)對(duì)準(zhǔn)插入后向右旋轉(zhuǎn) 90°即可； 拔下時(shí)按稍用力按住母頭后向左旋轉(zhuǎn) 90°后拔出(此操作需要注意新接口可能較緊，拔下時(shí)請(qǐng)勿拽信號(hào)線)。

3通信與采集

在移動(dòng) PC 中找到名稱為“LAT-IEV-AP"無線網(wǎng)絡(luò)，輸入連接密碼“caet3124"即可開始連接 WIFI 信號(hào)。打開移動(dòng) PC 端沖擊回波測(cè)試采集軟件，查看軟件狀態(tài)欄中工作狀態(tài)，如顯示“正在連接網(wǎng)絡(luò)"字樣則表示 PC 正自動(dòng)尋找 WIFI 路由，當(dāng)顯示“空閑"字樣時(shí)則表明網(wǎng)絡(luò)通訊正常。

信號(hào)采集時(shí)通常選擇 Y 軸固定，孔道走向?yàn)?X 軸。信號(hào)激發(fā)器與傳感器的距離控制在 3~5 cm 以內(nèi)，并且傳感器和信號(hào)激發(fā)器均需要用少許力量按壓，如下圖 4.4 所示。使用軟件默認(rèn)采集參數(shù)采集信號(hào)，觀察時(shí)域信號(hào)幅值，依據(jù)幅值大小調(diào)節(jié)好放大倍數(shù)。隨后設(shè)置工程測(cè)試文件名稱、測(cè)點(diǎn)間距等測(cè)試信息，開始依次按以畫好的測(cè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試。