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1+1=2?超声波设备+探头的组合性能如何测?
发布:kittyll   时间:2016/2/24 17:06:12   阅读:1581 
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超声检测 图片来源:网络

大家经常会谈到超声波设备和探头的组合性能,顾名思义就是超声波伤仪与探头组合在一起的性能。因为检测缺陷时就是探头与设备组合起来共同发挥作用,所以设备或探头只要有一个出现问题就会影响缺陷的检测。而对于这种组合性能该如何进行测试呢?小编根据行业标准以及工作当中总结出来的经验对超声波设备和探头的组合性能测试方法进行介绍。
 
1 超声波设备和直探头组合性能测试
 
我们需要将直探头的所有数据依次测量填入表1中,在这里所用的是单晶直探头。

表1 超声波设备和直探头组合性能测试
设备型号:        设备编号:             探头型号:         探头编号:
增益线性 时基线性 脉冲持续时间(mm) 偏差 备注
衰减量△dB 0 +2 -2 -6 -6 -6 -6 基点 偏差(mm) 偏差%      
理想相对波高% 80% 101% 80% 40% 20% 10% 5% a2          
实测波高               a3          
偏差%               a4          
 
① 增益线性的测量
 
我们所说的增益线性其实就是垂直线性,垂直线性主要影响缺陷的定量。我们规定用的是260mm的圆柱型试块,将探头放在没有缺陷的地方,按照表格里面的数据要求依次改变衰减量△dB,观察记录理想波高与实际波高的区别,并且算出偏差范围。
 
比如衰减余量是0,理想波高是80%,实测波高也是80%,则偏差就是0。如果衰减余量是+2dB,理想波高是101%,实测是100%,则偏差是1%。实际波高只要在规定范围内都算合格。
 
② 时基线性的测量
 
时基线性也就是水平线性,水平线性主要影响缺陷的定位。我们规定用的是厚度为100mm的试块,将仪器的扫描范围设置为600mm,总共可以看见完整的6次回波(如图1所示),然后将闸门依次套住第1次回波、第6次回波,并调到80%并按下校正键。再次将闸门依次套在B2,B3,B4,B5回波上,理论上这四个回波的声程依次是200mm,300mm,400mm,500mm。
 

图1 6个完整的回波
 
比如我们用闸门套住第二次回波B2测得实际值是299.9mm,则偏差是0.1mm,偏差百分比是0.05%。其它3个回波按照同样的方法进行测试,用闸门套住的波必须调到80%高度。只要偏差不大于最大声程处的±2%都算合格。B2,B3,B4,B5回波的最大声程处的±2%依次是±4mm,±6mm,±8mm,±10mm。
 
③ 脉冲持续时间(mm)的测量
 
我们规定用的是260mm的圆柱型试块,将探头放在没有缺陷的地方,然后将仪器的峰值测试设置为前沿,将第一次回波调到满屏的100%,闸门电平设置为10%,缓慢移动闸门,用闸门套住回波的前半部分,声程记为S1,然后用闸门套住回波的后半部分,声程记为S2,则脉冲持续时间就是S1与S2的差值。每次测量结果与基本测量相差不能大于1.5倍。
 

超声检测 图片来源:网络

2 超声波设备和斜探头组合性能测试
 
这里我们所用的是双晶斜探头(TMAPF60),将斜探头的所有数据依次测量填入表2中。

表2 超声波设备和斜探头组合性能测试表
设备型号:       设备编号:       探头型号:         探头编号: 
日期 入射点(mm) 偏差(mm) 波束角度(°) 偏差(°) 灵敏度(dB) 偏差(dB) 信噪比(dB) 偏差(dB) 备注(dB)
                   
         
         
         
结果:                      检测人:

① 入射点的测量
 
我们规定利用CSK-ⅠA试块的R50弧面测定,首先按照测斜探头前沿长度的方法,得到斜探头的前沿长度,然后从探头前端量取测得的前沿长度,此点即为探头的入射点,要求误差在±1mm之内。如果测量的位置与标记偏差大于1mm,则应在探头侧面标记新的位置,并且记录和用于后续的探头校正以及缺陷测绘。
 
② 波束角度的测量
 
我们规定利用CSK-ⅠA试块的Φ50mm孔测定,和测量斜探头K值的方法一致,要求误差在±2°。

③ 灵敏度与信噪比的测量
 
我们规定利用CSK-ⅠA试块的Φ1.5mm孔测定,把探头置于选定的试块上,调整其位置,使来自所用横孔的信号最大。利用增益键将该信号波设置为20%屏高并记下此时增益控制的读数。然后把探头从试块上移开并将探头表面的耦合剂擦干净,把探头放在一边,利用增益键,直到与目标孔相同范围上的整个系统噪声达到满屏高的20%,记下此时增益的新读数。
 
第一次增益量就是灵敏度,第一次和第二次增益量之间的差异就是信噪比。每次测得灵敏度和信噪比的值与基本测量值相差不大于6dB。


来源:材料与测试
作者:银河之望
 
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