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1+1=2?超聲波設備+探頭的組合性能如何測?
發布:kittyll   時間:2016/2/24 17:06:12   閱讀:2987 
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超聲檢測 圖片來源:網絡

大家經常會談到超聲波設備和探頭的組合性能,顧名思義就是超聲波傷儀與探頭組合在一起的性能。因為檢測缺陷時就是探頭與設備組合起來共同發揮作用,所以設備或探頭只要有一個出現問題就會影響缺陷的檢測。而對于這種組合性能該如何進行測試呢?小編根據行業標準以及工作當中總結出來的經驗對超聲波設備和探頭的組合性能測試方法進行介紹。
 
1 超聲波設備和直探頭組合性能測試
 
我們需要將直探頭的所有數據依次測量填入表1中,在這里所用的是單晶直探頭。

表1 超聲波設備和直探頭組合性能測試
設備型號:        設備編號:             探頭型號:         探頭編號:
增益線性 時基線性 脈沖持續時間(mm) 偏差 備注
衰減量△dB 0 +2 -2 -6 -6 -6 -6 基點 偏差(mm) 偏差%      
理想相對波高% 80% 101% 80% 40% 20% 10% 5% a2          
實測波高               a3          
偏差%               a4          
 
① 增益線性的測量
 
我們所說的增益線性其實就是垂直線性,垂直線性主要影響缺陷的定量。我們規定用的是260mm的圓柱型試塊,將探頭放在沒有缺陷的地方,按照表格里面的數據要求依次改變衰減量△dB,觀察記錄理想波高與實際波高的區別,并且算出偏差范圍。
 
比如衰減余量是0,理想波高是80%,實測波高也是80%,則偏差就是0。如果衰減余量是+2dB,理想波高是101%,實測是100%,則偏差是1%。實際波高只要在規定范圍內都算合格。
 
② 時基線性的測量
 
時基線性也就是水平線性,水平線性主要影響缺陷的定位。我們規定用的是厚度為100mm的試塊,將儀器的掃描范圍設置為600mm,總共可以看見完整的6次回波(如圖1所示),然后將閘門依次套住第1次回波、第6次回波,并調到80%并按下校正鍵。再次將閘門依次套在B2,B3,B4,B5回波上,理論上這四個回波的聲程依次是200mm,300mm,400mm,500mm。
 

圖1 6個完整的回波
 
比如我們用閘門套住第二次回波B2測得實際值是299.9mm,則偏差是0.1mm,偏差百分比是0.05%。其它3個回波按照同樣的方法進行測試,用閘門套住的波必須調到80%高度。只要偏差不大于最大聲程處的±2%都算合格。B2,B3,B4,B5回波的最大聲程處的±2%依次是±4mm,±6mm,±8mm,±10mm。
 
③ 脈沖持續時間(mm)的測量
 
我們規定用的是260mm的圓柱型試塊,將探頭放在沒有缺陷的地方,然后將儀器的峰值測試設置為前沿,將第一次回波調到滿屏的100%,閘門電平設置為10%,緩慢移動閘門,用閘門套住回波的前半部分,聲程記為S1,然后用閘門套住回波的后半部分,聲程記為S2,則脈沖持續時間就是S1與S2的差值。每次測量結果與基本測量相差不能大于1.5倍。
 

超聲檢測 圖片來源:網絡

2 超聲波設備和斜探頭組合性能測試
 
這里我們所用的是雙晶斜探頭(TMAPF60),將斜探頭的所有數據依次測量填入表2中。

表2 超聲波設備和斜探頭組合性能測試表
設備型號:       設備編號:       探頭型號:         探頭編號: 
日期 入射點(mm) 偏差(mm) 波束角度(°) 偏差(°) 靈敏度(dB) 偏差(dB) 信噪比(dB) 偏差(dB) 備注(dB)
                   
         
         
         
結果:                      檢測人:

① 入射點的測量
 
我們規定利用CSK-ⅠA試塊的R50弧面測定,首先按照測斜探頭前沿長度的方法,得到斜探頭的前沿長度,然后從探頭前端量取測得的前沿長度,此點即為探頭的入射點,要求誤差在±1mm之內。如果測量的位置與標記偏差大于1mm,則應在探頭側面標記新的位置,并且記錄和用于后續的探頭校正以及缺陷測繪。
 
② 波束角度的測量
 
我們規定利用CSK-ⅠA試塊的Φ50mm孔測定,和測量斜探頭K值的方法一致,要求誤差在±2°。

③ 靈敏度與信噪比的測量
 
我們規定利用CSK-ⅠA試塊的Φ1.5mm孔測定,把探頭置于選定的試塊上,調整其位置,使來自所用橫孔的信號最大。利用增益鍵將該信號波設置為20%屏高并記下此時增益控制的讀數。然后把探頭從試塊上移開并將探頭表面的耦合劑擦干凈,把探頭放在一邊,利用增益鍵,直到與目標孔相同范圍上的整個系統噪聲達到滿屏高的20%,記下此時增益的新讀數。
 
第一次增益量就是靈敏度,第一次和第二次增益量之間的差異就是信噪比。每次測得靈敏度和信噪比的值與基本測量值相差不大于6dB。


來源:材料與測試
作者:銀河之望
 
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