超声波检测仪和探头的主要性能及其组合性能

(1)超声波检测仪的主要性能

仪显示器上所显示的幅度成正比关系的程度。在用波幅评定缺陷尺寸时,垂直线性对测以能的准确度影响较大。垂直线性测试可按如下程序进行:

将检测仪的“抑制”旋钮置于“0”或“关”,其他旋钮置于适当位置。

②将探头压在试块上,中间加适当的耦合剂,以保持稳定的声满合,并将平底孔的波调至屏幕上时基线的中央附近。

③调节衰减器或探头的位置,使孔的回波高度恰为满刻度,此时衰减器至少以每次2dB的增量调节衰减器,每次调节后用满刻度的百分值记下回波幅度30dB的衰减余量。

直到衰减值为26dB,测量精度为0.1%,测试值与波高理论值之差为偏差值,从中取最大正偏差d(+)和最大负偏差d(-)的绝对值之和为垂直线性误差△d(以百分值计),即△d=ld(+)1+ld(-)1

按步骤④的方法将衰减值增加到30dB,判定这时是否能清楚地确认回波的存在此时回波的消失情况即代表检测系统的垂直线性。

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2)最大使用灵敏度、衰减器准确度和垂直线性范围。

①最大使用灵敏度是指信噪比大于6dB时可检测的最小信号的峰值电压,它表示的是系统接收微弱信号的能力。

衰减器准确度反映的是衰减器读数的增减与显示的信号幅度变化之间的对应关系,②

它对仪器灵敏度调整、缺陷当量的评定均有重要意义。

③垂直线性范围是指在规定了垂直线性误差后,垂直线性在误差范围内的显示屏上的信号幅度范围,通常用上、下限刻度值(%)表示。

3)动态范围。动态范围是指反射信号从垂直极限(有的标准规定为垂直极限的80%③用衰减器进行衰减,使波高降至仅剩1mm的高

度,这时衰减器的变化量即是检测仪的动态范围。

4)水平线性,水平线性也称时基线性,是指检测仪炎光屏水平扫描线上显示的多次波图4-14 动态范围测试放形图

底之间间隔距离相等的程度。水平线性差表示水平扫描单位长度所代表的时间(或探测距离)是不均匀的。水平线性影响确定缺陷位置的准确度

水平线性的调节见4.4.1的相关内容。

(2)探头的主要性能

1)斜探头的入射点和折射角。斜探头的入射点是指斜模中纵波声轴入射到探头底面的交点;折射角的标称值是钢中横波的折射角(K值),由斜模的角度决定。斜探头的入射点和折射角是实际超声检测中经常用到的参数,每次检测时均要进行测量。

斜探头入射点和折射角的测量见4.5.1的相关内容。

2)其他性能。

①声轴偏斜角反映的是声束轴线与探头几何轴线之间的偏斜程度。双峰是指声束轴线沿横向移动时,同一反射体产生两个波峰的现象。声轴偏斜角和双峰反映的是最大峰值偏离探头轴线的情况,此性能将影响到缺陷水平位置的确定。

频率响应是指在给定的反射体上测得的探头脉冲回波的频率特征。

时间域响应是指通过回波脉冲的形状、脉冲宽度、峰数等特征来评价探头的性能

距离幅度特性是指探头声轴上,规定反射体回波声压随距离变化的曲线。

声束扩散特性是指在不同距离处的横截面上,声压下降至声轴上声压值的-6dB时的声束宽度。

2.超声波检测仪和探头的组合性能

(1)灵敏度 超声检测中灵敏度的广义概念是指检测仪发现缺陷的能力。检测仪的灵敏度是指通过调整发射功率、发射脉冲宽度、增益、抑制等,使检测系统在一定条件下能够发现要检测的最小缺陷的能力。

超声检测中灵敏度的调节见4.4.1的相关内容。

超声波检测仪与探头的灵敏度常用灵敏度余量来衡量。灵敏度余量是指仪器最大输出时增益和发射强度最大,衰减和抑制为零),使规定反射体回波达到基准波高所需衰减的衰我总量。灵敏度余量大,说明检测仪与探头的灵敏度高。灵敏度余量的调节可按下列程序进…

1)将检测仪的“抑制”旋钮置于“0”或“关”,其他旋钮置于合适位置,最好选取随的检测工作中将使用的调整值。

焊接检测技术

2)将检测仅的“增益”旋钮调至最大;但当电硬声较大时,应降低增益《调解的.98.

制器或衰减器),使电燥声降至满刻度的10%,设此时衰减器的读数为S,

3)将探头压在试块上,中间加适当的群合剂,以保持稳定的精合。调节套减器底孔回波高度降至满刻度的50%,设此时衰减器的读数为S1。

4)超声波检测系统的灵敏度余量(以dB表示)由下式计算

S=S1-5.

(2)分解力分解力也称分解能力或分辨率,它是指超声波检测系统在时间输上分两个相邻缺陷回波的能力,通常用两个相邻缺陷之间的距离来表示(或分贝值表示)。分牌力可分为纵向分解力和横向分辨力。纵向分辨力是在声来的作用范围内,在检测放说的分辨力多指远距离分辨力。

荧光屏上,能够把距探头不同距离的两个相邻缺陷作为两个反射信号区别出来的能力,提分辨力则是在声束的作用范围内,在检测仅荧光屏上,能够把距探头相同距离的两个相信

(3)信噪比 信噪比是指所要检测的最小缺陷的信号幅度与杂波幅度之比。噪声的陷作为两个反射信号区别出来的能力。

在会掩盖幅度低的小缺陷信号,从而容易引起漏检或误判。

(4)频率 检测仪和探头的组合频率取决于仪器发射电路与探头的组合性能,它与头的公称频率(制造厂在探头上标出)之间存在一定误差,此误差常用回波频率误差来表征。回波频率误差是指当检测仪与探头组合使用时,经工件底面反射回的超声波频率与提公称频率间的极限误差。

1)发射脉冲:用来产生超声波的电脉冲,该电脉冲在荧光屏上的显示也称发射脉冷

(5)一些术语的解释

俗称始脉冲或始波。

2)脉冲宽度:荧光屏上回波根部的宽度。

3)发射脉冲宽度:发射脉冲的持续时间,即发射脉冲在荧光屏上显示波形的根4)穿透力:对于平行平面工件,第一个底波或第一个穿透波的波高刚刚能在荧光度,俗称始波占宽。

显示出来时的被测工件的厚度。

5)检测范围:荧光屏上整个时间轴所代表的声程范围。

6)刻度板:也称面板,是指装在荧光屏前面的带有纵、横刻度线的透明板。

7)回波信号:指荧光屏上显示的自界面反射回来的声波产生的信号。

8)波高:荧光屏上显示的回波垂直高度,常用标准刻度的垂直高度或分贝值来表示。

9)底波:由工件底面反射的回波。

10)仪器噪声:由工件噪声引起的出现在荧光屏上的小信号。

来源:洛阳吉力焊工培训学校

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