交通部试验检测仪器检定规程-非金属超声波声波检测仪

中华人民共和国交通部部门计量检定规程 JJG (交通) 027—2004 水运工程 非金属声波仪 Water Transport Engineering—Nonmetal Ultrasonic Detector 2004-06-03发布 2004-09-01 实施 中 华 人 民 共 和 国 交 通 部 发 布 JJJJGG JJG（交通）027-2004 水运工程 非金属声波检测仪 JJG(交通)027-2004 检 定 规 程 W R ater Transport Engineering —Verification egulation of Nonmetal Ultrasonic Detector 本检定规程经中华人民共和国交通部于 2004 年 06 月 03 日批准，并自 2004 年 09 月 01 日起实施。 归 口 单 位：交通行业计量技术委员会 主要起草单位：交通部天津水运工程科学研究所 参加起草单位：武汉岩海工程技术开发公司 本规程由交通行业计量技术委员会负责解释。 JJG（交通）027-2004 本规程主要起草人： 刘海源 （交通部天津水运工程科学研究所） 陈汉宝 （交通部天津水运工程科学研究所） 参加起草人： 张 伟 （武汉岩海工程技术开发公司） 刘宏华 （武汉岩海工程技术开发公司） JJG（交通）027-2004 目 录 1 范围………………………………………………………………………………………… 1 2 引用文献…………………………………………………………………………………… 1 3 概述………………………………………………………………………………………… 1 4 计量性能要求……………………………………………………………………………… 1 4.1 幅值准确度……………………………………………………………………………… 1 4.2 空气中声速值准确度…………………………………………………………………… 1 5 通用技术要求……………………………………………………………………………… 1 5.1 外观质量………………………………………………………………………………… 1 5.2 显示……………………………………………………………………………………… 2 5.3 一般要求………………………………………………………………………………… 2 5.4 铭牌……………………………………………………………………………………… 2 6 计量器具控制……………………………………………………………………………… 2 6.1 检定条件………………………………………………………………………………… 2 6.2 检定项目………………………………………………………………………………… 2 6.3 检定方法………………………………………………………………………………… 2 6.4 检定结果处理…………………………………………………………………………… 3 6.5 检定周期………………………………………………………………………………… 3 附录 A 计算公式…………………………………………………………………………… 4 附录 B 非金属声波检测仪检定表…………………………………………………… 5 附录 C 检定证背面格式………………………………………………………………… 6 附录 D 检定不合格通知书内页格式……………………………………………………… 7 JJG（交通）027-2004 水运工程 非金属声波检测仪检定规程 1 范围 本规程适用于具有双通道收发功能的非金属声波检测仪（以下简称声波仪）的首次检 定、后续检定、使用中检验。 2 引用文献 本规程引用下列文献 《JJF 1015-2002 计量器具型式评价和型式批准通用规范》 《JT/T 576 水运工程 非金属声波检测仪》 使用本规程时，应注意使用上述引用文献的现行有效版本。 3 概述 非金属声波检测仪包括主机、直流电源、换能器等。它通过声波测试的方法，测定被 测介质中的声波传播速度、振幅、频率和波形等声学参数的变化。从而了解被测介质（非 金属）的物理学特性，经过、计算、处理后即可判断出混凝土内部质量。广泛应用于 水运工程建设中混凝土等非金属结构的缺陷、强度检测。 声波仪检测原理方框图见图1。 1 图1 声波仪测试原理方框图 4 计量性能要求 4.1 幅值准确度 相对误差不大于3%。 4.2 空气中声速值准确度 相对误差不大于 0.5%。 5 通用技术要求 5.1 外观质量 外观应无裂纹，涂覆层无脱落，文字和标志清晰，紧固部件无松动，用力晃动声波仪 机内无异常响动。 发射 换能器 接收 换能器 声波在岩体中传播受其物理 力学及结构特 征调制 声波 发射 系统 接收 放大器 波形显示 存贮系统 分析系统及 微机接口 数据采集 JJG（交通）027-2004 5.2 显示 声波仪数字、波形、符号显示应清晰、完整。 5.3 一般要求 仪器的各操作键及接插头应工作可靠、各种操作功能应运行正常。 5.4 铭牌 非金属声波检测仪应有清晰的铭牌，标有产品名称、型号、编号、出厂日期、生产单 位。 6 计量器具控制 6.1 检定条件 6.1.1 环境条件 6.1.1.1 室温：20℃±5℃（每小时温度变化应不大于 2℃）； 相对湿度：不大于 75% 。 6.1.1.2 检定过程中，声波仪不应受到强磁场、电场及强烈的机械振动的干扰。 6.1.2 检定仪器及设备 检定仪器及设备包括： a) 2 16 数字万用表； b) 20MHz双踪示波器； c) 信号发生器：1Hz～1MHz,失真度小于0.3%，最大允许误差为1% ； d) 空气声程调节装置； e) 游标卡尺：0～300mm，分度值0.02mm； f) 温度计：示值误差不大于±0.2℃,分度值为0.1℃。 6.2 检定项目 检定项目和检定类别列于表1 表1 检定项目和检定类别 检定类别 序号 检定项目 检定方法 首次检定 后续检定 使用中检验 1 外观质量 6.3.1 + + + 2 幅值准确度 6.3.2 + + + 3 空气中声速值准确度 6.3.3 + + + 注：“+”表示应检定，“－”表示可不检定。 6.3 检定方法 6.3.1 外观质量 目视观察和手工操作。 6.3.2 幅值准确度测定 6.3.2.1 在声波仪 2kHz～10kHz 的滤波范围内，选定 50kHz 的正弦信号作为输入频率值， 以稳态方式触发。 6.3.2.2 开启电源分别将声波仪的增益置成 1、2、4、8、10、20、40、80、100、200 倍。 2 JJG（交通）027-2004 6.3.2.3 将信号发生器输出频率选定为 50kHz 的正弦信号作为信号源，同时输入声波仪输 入口及数字万用表。 6.3.2.4 调整正弦信号的幅值（该幅值宜略大于示波器显示量程的一半）。读取数字万用 表示值作为真值，在声波仪上依次从通道一和通道二读取相应信号幅值。 6.3.2.5 计算各增益条件下幅值读数对于真值的相对误差，计算公式见附录 A 的 A.1，按 附录 B 表记录，应符合 4.1 的规定。 6.3.3 空气中声速值准确度的测定 6.3.3.1 将一对常用平面换能器分别放入声程调节装置固定支架和移动支架上端孔口。使 两辐射面相对而立，其中心连接线应与辐射面垂直，确定好位置后将换能器固定。 6.3.3.2 用电缆连接换能器与声波器发射口及通道口，开机预热 5min～10min 后，使声波 仪在发射电压最大、触发方式为“连发”状态下工作。 6.3.3.3 调节接收声波使信号幅度达到约满幅度的 1/5～3/5，首波峰值为满屏显示的 1/3～ 2/3。 6.3.3.4 使两换能器零距离接触，声波仪显示屏下方声时值显示应为 0 sμ 。 6.3.3.5 在 0mm～250mm 测量范围内，改变两换能器声程距离 10 次，用游标卡尺准确测 量每次换能器间距（声程），距离误差不大于 0.5%。 6.3.3.6 记下环境温度，按附录 A 中的 A.2 计算空气声速。 6.3.3.7 根据卡尺测量的 10 次声程和声波仪显示的声时值，计算声速值并与计算标准声速 比较，求出相对误差。计算公式见附录 A 的 A.3，按附录 B 表记录，结果应符合 4.2 的规 定。 6.4 检定结果处理 依照 JJF1015-2002 的规定，所有主要检定项目经过检定均合格、满足计量性能要求的 声波仪发给检定证书，其背面格式见附录 C；经过检定其中有一项不合格的声波仪，发给 检定不合格通知书，其内页格式见附录 D。 6.5 检定周期 声波仪的检定周期一般为一年。 3 JJG（交通）027-2004 附录A 计算公式 A.1 幅值相对误差计算公式 %100×−= oi ioi i V VVδ （A.1） 式中： iδ —增益的 倍时的相对误差； i iV0 —增益的 倍时的真值，单位为伏（V）； i iV —增益的 倍时的幅值读数，单位为伏（V）。 i A.2 空气标准声速值计算 cv =331.4 T0.003671+ （A.2） 式中： —空气标准声速值，单位为米每秒（m/s）； cv T—空气温度，单位为度（℃）。 A.3 空气声速值相对误差计算公式 riv = c c v vv i− ×100% （A.3） i i i t L v = （A.4） 式中： —第 i个测点空气声速值相对误差； riv iL —第 个测点换能器之间的距离，单位为（m）； i iv —第 i个测点空气声速值，单位为米每秒（m/s）； it —第 个测点声波仪示值，单位为秒（s）。 i 4 JJG（交通）027-2004 5 附录B 非金属声波检测仪检定记录表 幅 值 准 确 度 测 试 单位：V 检 定 方 式 及 量 值 通 道 一 通 道 二 增益 真值 幅值读数 相对误差 真值 幅值读数 相对误差 备 注 1 2 4 8 10 20 40 80 100 200 空 气 中 声 速 测 量 单位：m/s 外观检查 距 离 标准声速值 仪器声时示值 计算空气声速值 空气声速 相对误差： 仪器型号 生产单位 出厂编号 送检单位 室温： 气压： 湿度： 检定： 校验： 日期： 年 月 日 JJG（交通）027-2004 6 附录 C 检定证书背面格式 检 定 结 果 检 定 项 目 技 术 要 求 检 定 结 果 结 论 外观检查 位移测试 荷载测试 注：下次检定请携带此证 JJG（交通）027-2004 附录 D 检定不合格通知书内页格式 检 定 结 果 序号 检定不合格项目 技术要求 检定结果 1 2 3 处理意见及建议 7 Water Transport Engineering—Nonmetal Ultrasonic Detector Water Transport Engineering —Verification Regulation of Nonmetal Ultrasonic Detector