JB T 10061-1999 A型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件.pdf
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1、中华人民共和国机械行业标准A型脉冲反射式超声探伤义通用技术条件JB!T 10061-1999 Cornmonly used specification for A-mode ultrasonic f1aw detector using pulse echo technique 本标准适用于单通道非饱和式手动探伤用的A型脉冲反射式超声探伤仪(以下简称探伤仪)。对于多通道或其他类型的超声探伤装置,可从本标准中选用相应的部分。1 名词术语本标准所用的名词术语符合JB!T7406. 1一1994(试验机术语、JB!T7406.2-1994(无损检测名词术语和附录A(补充件的规定。2 产晶品种、规格2.
2、 1 在产品标准中,应给出探伤仪产品的品种、型式、基本结构、仪器组成、外形尺寸、质量和荧光屏有效显示面积等有关技术数据。a. 品种、型式2如专用型、通用型、台式、携带式等。b. 基本结构:如插件式、组合式、整体式、电子管、晶体管、集成化等。 仪器组成:如主机、充电器、电池箱、外附报警器、记录器等。d. 结构尺寸:外形尺寸和必要的结构尺寸。e. 质量:仪器组成中各部分的质量以及必要的组合质量。f. 荧光屏有效显示面积2荧光屏的有效显示面积、刻度形式或刻度简图-g. 结构简图3产品的结构简图或相片。2.2 在产品标准中,应给出仪器组成中各部分间的连接方法、配用探头和电缆线的型号、规格等技术数据。a
3、. 连接方法:如主机同充电器、电池箱,主机同外附报警器等的连接方法。b. 配用探头的种类J日配用探头的品种、规格、基本频率范围及有关的命名方法。C. 连接电缆的型号、规格:应包括所有配用电缆线的型号、规格及有关的命名方法。3 技术要求3. 1 般规定3. 1. 1 探伤仪组成探伤仪应包括同步、发射、衰减器、接收系统、扫描、显示及电源等基本组成部分s也可设置延时、报瞥、深度补偿、标记、跟踪及记录等附加装置。3. 1. 2 电气、机械结构基本要求探伤仪的电气、机械结构基本要求应符合SJ946-83(电子测量仪器电气、机械结构基本要求的规定。国家机械工业局1999-08-06批准2000-01-01
4、实施460 J8/T 10061-1999 3. 1. 3 误差的规定探伤仪工作误差的给出原则及其表示方法,应符合5J/T943-1982(电子测量仪器误差的一般规定中的有关规定。凡表2中规定工作特性的项目,必须给出额定工作条件下的误差极限,在此前提下,必要时部分项目可以按影响量、影响特性等不同范围分段给出。3.1.4 环境要求探伤仪按使用条件的环境分组,应符合5J/T2075-1982与最大负偏差d()之绝对值的和为垂直线性误差M.iJ.日式。): M Id,+ I + Id, I . . . . . . . ( 1 ) 式中24d垂直线性误差,%。普测试用对比试块的技术要求见附录C.LI
5、Lmax I L二-zr-100%. . ( 3 ) 4.4.2.4 在探伤仪扫描范围的每个档级,至少应测试种扫描速度下的水平线性误差。4. 5 电噪声电平4. 5. 1 测试步骤4,5.1.1 将探伤仪的灵敏度和扫描范围调至最大,在避免外界干扰的条件下.读取时基线上电噪声平均幅度在垂直刻度上的百分数。4. 5. 1. 2 探伤仪的工作频率如取分档形式,各档级应分别测试。注,测试时的脉冲重复频率应做记录a4.6 接收系统最大使用灵敏度4. 6. 1 测试设备O. 脉冲调制高频信号发生器,b. 高频信号发生器gc 带宽不小于30MHz的示汲器。4.6.2 测试步骤4. 6. 2. 1 被测探伤仪
6、置一收一发、即双的工作状态s被测探伤仪和测试设备的连接见图50高频信号量生理人同步脉冲L_I.I tc同步输入图5注,图5中.如果直接用发射脉冲触发脉冲调制高频信号发生器再困难时,允许打开探伤仪的机箱.把探伤仪中的间步触发脉冲从发射电路断开.使发射电路停止工作并将此同步脉冲接到脉冲调制高频信号发生器的同步输入端,如图5中虚线所示。4.6.2.2 把接收系统使用灵敏度调至最高,调节高频信号发生器和脉冲调制高频信号发生器,使在探465 JB/T 10061-1999 伤仪荧光屏上显示的脉冲调制高频信号的最大值比噪声电平高6dB.如图60a:b=l:l 图64.6.2.3 用示波器测量脉冲调制高频信
7、号发生器的输出电压并从衰减器的读数算出接收系统输入电压的峰峰值U川单位V。4.6.2.4 经4.6.2.3项测得的输入电压Upp为接收系统在此高频信号所对应的频率下的使用灵敏度,其最小值为接收系统最大使用灵敏度。4.6.2.5 窄频带探伤仪的工作频率如取分裆形式,各挡级应分别测试。宽频带探伤仪应分别测试频带上限、下限及中心频率所对应的使用灵敏度。4.7 接收系统频带宽度4. 7. 1 测试设备同4.6. 1款。4.7.2 测试步骤4. 7. 2. 1 连接方法同4.6. 2. 1。4.7.2.2 将接收系统从其最大使用灵敏度减小20dB.调节高频信号发生器的信号频率,找出显示在探伤仪荧光屏上的
8、脉冲调制高频信号之最大值Hd再调节离频信号发生器的信号频率,读取显示信号幅度为H.的70.7%时所对应的信号频率1.,和fa2,则3dB带宽t:.J.按式(4)计算:/. = 1/., -1., I .,. . . . . . . . . . ( 4 ) 式中,j虱频带宽度.MHzo4.7. 2.3 将接收系统从其最小使用灵敏度提高20dB.重复4.7.2.2项的测试,得出相应之信号频率1和fh2则-3dB带宽/b按式(5)计算g/b= 1/b2 -/b I . . . . . . . . . ( 5 ) 式中,/b 频带宽度.MHz。4.7.2.4 窄频带探伤仪的工作频率如取分裆形式,各裆级
9、应分别测试一3dB带宽t:.J和/bo4.7.2.5 测试时,脉冲调制高频信号最大值H.的幅度可调在易于读测的高度上,如垂直刻度的60%80%。4.8 阻塞范围阻塞范围允许采用4.8. 2或4.8. 3中规定的方法进行测试。4.8.1 测试设备a. 石英标定探头gb. 对比试块DB-D 高频信号发生器;d. 脉冲调制高频信号发生器。4.8.2 石英标定探头回波法测试步骤4.8.2.1 连接石英标定探头并置于DBD,试块上厚度48mm处,使其第一次底波B,最高,调节探伤仪使此底波幅度恰为垂直刻度的80%。4. 8. 2. 2 在DB-D,试块上由厚至薄测量底波B,的桶度,找出此幅度保持在垂直刻度
10、70%以上的最小板厚d.定为探伤仪在这一探伤灵敏度下的阻塞范围,并以钢中纵波传播距离表示。4.8.2.3 宽频带和工作频率取分档形式的探伤仪,分别用石英标定探头2.5Q20B和5Q20B测试阻塞466 JB/T 10061-1999 范围。4. 8. 2. 4 探伤仪的发射强度如取分档形式,应测试发射强度最强时探伤仪的阻塞范围,并在测试结果中注明发射强度的档级。4.8.3 脉冲调制高频信号发生器法测试步骤4.8.3.1 连接石英标定探头并置于1号标准试块上厚度25mm处,调节探伤仪,使第一次底波乱的前沿对准水平刻度5,第二次底波凡的前沿对准水平刻度10气然后将被测探伤仪和测试设备按图7连接。探
11、伤仪盎口收一制出一调输频步入高输同披出载输高频信号量生嚣脉仲调制直塑宣呈皇室曼图74.8.3.2 调节高频信号发生器和脉冲调制高频信号发生器.使探伤仪水平刻度.10上显示的脉冲调制高频信号的幅度为垂直刻度的80%。4. 8. 3. 3 调节脉冲调制高频信号发生器的(起位)旋钮,使显示的调制脉冲向始波靠近,再测出此调制脉冲显示的幅度下降至垂直刻度的70%时所对应的水平刻度b.然后按式(6)计算阻塞范围d.并以钢中纵波传播距离表示=d=5b. ( 6 ) 式中zd 阻塞范围,mmo4. 8. 3. 4 按4.8.2.3和4.8.2.4项的规定,分别测试各种工作状态下的阻塞范围。4. 9 发射脉冲幅
12、度4.9.1 测试设备a 带宽不小于30MHz的示波器,b. 50 n元感电阻。4.9.2 测试步骤4. 9. 2. 1 探伤仪置一收发、即双的工作状态.(发射强度)置最强,在发射输出端与地线间接上50n 元感电阻。4. 9. 2.2 用示波器在发射输出端测量发射脉冲的峰值幅度Up5。4.9.2.3 本项测试中,若因设备限制而采用带宽较窄的示波器.使在置内触发时无法稳定显示个完整的发射脉冲时,允许打开被测探伤仪的机箱,将发射脉冲的触发信号引出作为示波器的外触发信号,然后进行测试。注z测试时的发射脉冲重复频率应做记录。4.10 发射脉冲上升时间4.10.1 测试设备同4.9.L 4.10.2 测
13、试步骤467 JB/T 10061一19994.10.2.1 仪器的调节度同4.9. 2. 10 4.10.2.2 用示波器在发射输出端测量发射脉冲幅度从10%上升至90%的时间t,作为发射脉冲上升时间。4.10.2.3 若出现4.9. 2. 3项的情况,应按该项的规定处理。注z测试时的发射脉冲重复频率应做记录。4. 11 发射电路的有效输出阻扰4. 11. 1 测试设备同4.9.10 4. 11. 2 测试步骤4.11.2.1 探伤仪置一收-发、即双的工作状态,(发射强度)置最强,用示波器在发射输出端测量发射脉冲的峰值幅度U网。4. 11. 2. 2将此U和4.9条测量的UpS按式(7)计算
14、有效输出阻抗z 旦5旦旦主e=亏了主且X50. . . . ( 7 ) 式中,Z.一一发射电路的有效输出阻扰,0。4.11.2.3 若出现4.9.2.3项的情况,应按该项的规定处理。注测试时的发射脉冲重复频率应做记录.4. 12 发射脉冲重复频率4. 12. 1 测试设备示波器。4.12.2 测试步骤4. 12. 2. 1 用示波器在发射输出端测量发射脉冲的周期T,然后按l=l/T计算重复频率f。4.12.2.2 脉冲重复频率的各档级均需测试。4.13 扫描范围4. 13. 1 测试设备间4.4. 1。4. 13. 2 测试步骤4. 13. 2. 1 连接探头并根据被扭j探伤仪中扫描范围的要求
15、将探头固定于适当厚度的试块上,调节探伤仪使显示在荧光屏上的多次底波中最后一次底波的幅度大于垂直刻度的50%,然后在水平刻度。10的范围内读出底波的次数n,再按式(8)计算扫描范围。l=nD( 8 ) 式中zt一一一扫描范围,mm;D-一试块厚度.mffic4. 13. 2. 2 在探伤仪扫描范围的各档级分别测试其最大值和最小值。4. 14 工作电流4.14.1 测试设备a. O. 5级交流或直流电流表;b. O. 5级交流或直流电压表sC. 自祸调压器或可调直流稳压源。4.14.2 测试步骤4.14.2.1 根据探伤仪的使用电源选取电流表、电压表和可调电源的组合,并在探伤仪的电源输入电路接人上
16、述设备,然后使电压表的指示与被测探伤仪产品标准中指定的电压额定值一致。4.14.2.2 接通探伤仪的电源后调节旋钮位置.使电流表的指示最大,并以此作为被测探伤仪的工作电468 JB/T 10061一1999流1no 0 4.14.2.3 测试时,探伤仪不连接探头;报警器、深度补偿、跟踪、记录、不检波显示等附加装置可不接人。4.15 探伤灵敏度余量4. 15. 1 测试设备a. 石英标定探头和常用直探头gb. 1号标准试块gC. 对比试块DB-PZ 20-2或Z20-4。4.15.2 测试步骤4.15.2.1 被测探伤仪的(发射强度)置于产品标准所规定的调节度上。4. 15. 2. 2 连接石英
17、标定探头,按4.5条的方法测出探伤仪的电噪声电平,然后调节(衰减器)或(增益).使电噪声电平10%.并记下此时(衰减器)的读数5004.15.2.3 将石英标定探头置于1号标准试块上厚度100mm处并使底波最高,调节(衰减器).使底波B,幅度恰为垂直刻度的50%.记下此时(衰减器)的读数5,.则探伤灵敏度余量按式(9)计算:5Q =5,-5,( 9 ) 式中,5 q 石英标定探头的探伤灵敏度余量.dBo4.15.2.4 连接常用直探头并置于Z20-2或Z20-4试块上,移动探头使孔波最高.调节(衰减器)使孔波幅度为垂直刻度的50%记下此时(衰减器)的读数5则探伤灵敏度余量按式(10)计算25,
18、二S2-SI). ( 10 ) 式中:51 常用直探头的探伤灵敏度余量.dB,注丰项测试中.石英标定探头可用频率相同的石英晶片固定试块代替。4.16 回波宽度4. 16. 1 测试设备a. 石英标定探头gb. 1号标准试块, 探头压块。4.16.2 测试步骤4.16.2.1 连接石英标定探头并置于1号标准试块上厚度25mm处,调节探伤仪使第二次底波丛的前沿对准水平刻度飞飞第四次底波瓦前沿对准水平刻度8。4.16.2.2 将探头固定于1号标准试块上厚度100mm处,调节仪器,使底波B,幅度为垂直刻度的80% .然后读出此底波前沿始点至其后沿和垂直刻度20%线交点的水平距离W.Jl日图8.并用钢中
19、纵波距离表示。T 8 , - 80% - 20% w 图8注,1 在具有延迟扫描功能的探伤仪中.允许将回波宽度W展宽读测。2 在4.16.2.2项测试中.石英标定探头可用频率相同的石英品片固定试块代替。4. 17 回波频率误差469 J8/T 10061-1999 4. 17. 1 测试设备a. 带宽不小于30MHz的示波器sb. 1号标准试块。4.17.2 测试步骤4. 17. 2. 1 被测探伤仪的(发射强度)置于与4.15.2.1项相同的位置上或按产品标准中的规定调节。4. 17. 2. 2 连接被测直探头并固定于1号标准试块上厚度25mm处,使第一次底波BI最高。4.17.2.3 用示
20、波器在探伤仪的接收输入端观察底波扎的扩展波形如图趴在此波形中,以峰值点P为基准,读出在其前一个周期、其后两个周期共计三个周期的时间孔,据j,=3/T3计算回波频率儿,再按式。1)计算回波频率误差t:.j,, j.-j, t:.j,=JejoOX100% . . . . . . . ( 11 ) 式中34fe回波频率误差,%zjo探头的基本频率.MHz。注在4.17.2.3项的测试中.必要时也可以只读出峰点前一个和峰点后一个共计二个周期的时间T,.据f.2fT, 计算回波频率儿,再接式(11)计算回被频率误差t:.f. 4.18 抑制电平4.18.1 测试设备a. 石英标定探头或常用直探头;b.
21、 1号标准试块或其他试块:C. 探头压块。4. 18. 2 测试步骤T. P 图94. 18. 2. 1 连接探头并固定于试块上,调节被测探伤仪,使在(抑制)置最大时,荧光屏上显示的多次底波中某次底波Bo的幅度为垂直刻度的5%。4.18.2.2 将(抑制调至最小.读取此时底波B.的幅度并以垂直刻度的百分数表示。4.19 外磁场的影响4.19.1 测试设备8. 用具有富余安全载流量的电线制成的直径2m、30安臣的环,b. 自稠调压器;C. O. 5级交流电流表sd. 石英标定探头或常用直探头se. 1号标准试块或其他试块3f 探头压块。4.19.2 测试步骤4.19.2.1 被测探伤仪放在环的中
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