JB T 10061-1999 A型脉冲反射式超声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脉冲反射式超声探伤仪通用技术条件Commonly used specification for A-mode ultrasonicflaw detector using pulse echo techniqueJB/T 10061一1999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/T 7406. 1-1994试验机术语,JB/T 7406. 2-1994无损检测名词术语和附录A(补充件)的规定2产品品种、规格2. 1在产品标
2、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: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:荧光屏的有效显示面积、刻度形式或刻度简图。g.结构简图。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.连接方法:如主机同充电器、
3、电池箱,主机同外附报警器等的连接方法。配用探头的种类:如配用探头的品种、规格、基本频率范围及有关的命名方法。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3.1一般规定3.1门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;也可设置延时、报警、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Si规定国家机械工业局1999一09-06批准946-83(电子测量仪器电气、机械结构基本要求的2000一01一01实施.IB/T 10061一19993.1.3误差的规定探伤仪工
4、作误差的给出原则及其表示方法,应符合SJ/T 943-1982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SJ/T 2075-1982电子测量仪器环境试验总纲的规定,并在产品标准中注明产品隶属的组别。3.2电性能3.2.1衰减器a.总衰减量:不小于60 dB;b.衰减误差:在探伤仪规定的工作频率范围内,衰减器每12 dB的工作误差不超出士1 dB,3.2.2垂直线性误差不大于8%03.2. 3动态范围不小于26 dB.
5、3.2.4水平线性误差不大于2%3.2.5工作频率a.窄频带探伤仪的基本频率档级应在下列数值中选取:(0.4),0.5,(1),1.25,(2),(2.25),2.5,(4),5,(8),10,(12),15,20,25,30 MHz;b.宽频带探伤仪的基本频率范围应在下列数值中选取:(0.4),0.5,(0.8),1,1.5,2,(2.25),2.5,(3),5,(8),10,(12),15,(18),20,25,30 MHz.注:括号内的数值为非优选数值3.2.6电噪声电平在产品标准中应给出电噪声电平的最大值。3.2.7接收系统最大使用灵敏度在产品标准中应给出下列技术数据:a.窄频带探伤仪
6、应给出各工作频率档级所对应的中心频率下的最大使用灵敏度;b.宽频带探伤仪应给出频带上限、下限及中心频率所对应的使用灵敏度。3.2.8接收系统频带宽度在产品标准中应给出窄频带探伤仪一3 dB频带宽度的最小值。3.2.9阻塞范围在产品标准中应给出接收系统阻塞范围的最大值。3.2.10发射脉冲幅度在产品标准中应给出发射脉冲在规定负载下脉冲幅度的最小值。3.2门1发射脉冲上升时间在产品标准中应给出发射脉冲在规定负载下上升时间的最大值。3.2.12发射电路有效输出阻抗在产品标准中应给出发射电路有效输出阻抗的技术数据。3.2.13发射脉冲重复频率在产品标准中应给出重复频率的转换方式及其额定值。3.2.14
7、扫描范围在产品标准中应给出下列数据:JB/T 10061一1999a.扫描范围的额定值,并以钢中纵波的传播距离表示;b.扫描范围的分档形式,其中各档级间应能覆盖。3.2.15使用电源在产品标准中应注明探伤仪适用电源的种类、性质、电压额定值及其额定使用范围等。使用交、直流电源时,电压额定使用范围最大值与电压额定值的相对误差均不小于10%,其最小值的相对误差在产品标准中规定。3.2.16工作电流在产品标准中应给出探伤仪基本组成部分正常工作时工作电流的最大值。3.3组合性能3.3.1探伤灵敏度余量在产品标准中应给出石英标定探头2. 5Q20B.或5Q20B和一个常用直探头在给定(发射强度)调节度下探
8、伤灵敏度余量的最小值。探伤灵敏度余量的测试规定在电噪声电平不大于10%的条件下进行。3. 3. 2回波宽度在产品标准中,凡已按3.3.1款规定探伤灵敏度余量指标的石英标定探头,应给出它们在(发射强度)与3.3.1款处于同一调节度下回波宽度的技术数据。3.3.3回波频率误差在产品标准中,凡已按3.3.1款规定的探伤灵敏度余量指标的常用直探头,应给出它同所配用探伤仪的回波频率与探头标称频率间的误差极限。3.3.4抑制电平在产品标准中,应给出(抑制)电平额定调节范围的最大值。3.3.5外磁场的影响在产品标准中,应给出外磁场影响探伤仪工作状态的技术数据。3.4基本安全要求3.4.1绝缘电阻在产品标准中
9、,应按SJ/T 2257-1982电子测量仪器基本安全要求的规定给出探伤仪的绝缘电阻值、测试绝缘电阻时所施加的试验电压及试验部位。3.4.2漏电流在产品标准中,应按SJ/T 2257的规定给出探伤仪的漏电流及其试验部位。3.4.3介电强度电压在产品标准中,应按SJ/T 2257的规定给出探伤仪介电强度电压试验的试验电压值。4测试方法4.1衰减器衰减误差4.1.1测试设备a.标准衰减器;b.高频信号发生器;c.脉冲调制高频信号发生器;d.阻抗匹配器;e终端负载;f.同轴转换器。二石英标定探头等测试用仪器设备的主要技术要求见附录B(补充件),下同。JB/T 10061一19994.1.2测试步骤4
10、.1.2.1被测探伤仪置一收一发、即“双”的工作状态;被测探伤仪和测试设备的连接方法见图14.1.2.2调节探伤仪和标准衰减器,使在荧光屏上显示的脉冲调制高频信号的幅度为垂直刻度的60%-80%,然后采用比较法,从标准衰减器读出探伤仪(衰减器)的衰减误差。4.1.2.3在探伤仪的各种调节度和规定的工作频率范围内,改用不同的频率,重复4.1.2.2项的测试。4.1.2.4测试结果以dB表示,读数精确到0.1o4.2垂直线性误差4.2.1测试设备a.各种频率的常用直探头;b.对比试块DB-P Z20-2或Z 20-4 ;c.探头压块。4.2.2测试步骤4.2.2.1连接探头并固定在试块上,如图20
11、调节探伤仪,使荧光屏上显示的探伤图形中,孔波幅度恰为垂直刻度的loo yo,且(衰减器)至少有30 dB的衰减余量探伤仪探伤仪图24.2-2.2调节(衰减器),依次记下每衰减2 dB时孔波幅度的百分数,直至26 dB。然后将孔波幅度实测值与表1中的理论值相比较,取最大正偏差d,+与最大负偏差d_之绝对值的和为垂直线性误差Ad,如式(1);Ad=d-+Id,_,(1)式中:Ad一一垂直线性误差,%。补测试用对比试块的技术要求见附录C(补充件),下同JB/T 10061一1999表1衰减量(dB)02468101214161820222426波高理论值(%)100j79. 463. 150. 13
12、9. 831. 625. 120.015. 812. 510.07. 9一产35.04.2.2. 3将底波幅度调为垂直刻度的loo/,重复4.2.2.2项的测试4.2.2.4在工作频率范围内,改用不同频率的探头,重复4.2. 2. 2和4.2.2.3项的测试4.3动态范围4.3.1测试设备(74.2.14.3.2测试步骤4.3.2.1仪器的调节度同4.2.2.1.4.3.2.2调节(衰减器),读取孔波幅度自垂直刻度100%下降至刚能辨认之最小值时(衰减器)的调节量,定为探伤仪在该探头所给定的工作频率下的动态范围4.3.2.3按4. 2. 2. 3和4. 2.2.4项方法,测试不同回波、不同频率
13、时的动态范围4.4水平线性误差4.4门测试设备a不同厚度的对比试块DB-DDB-P Z20-2等;b. 5 MHz或其他频率的常用直探头;c.探头压块。4.4.2测试步骤4.4.2.1连接探头并根据被测探伤仪中扫描范围档级的要求将探头固定于适当厚度的试块上,如图30再调节探伤仪,使显示多次无干扰底波。4.4-2.2在不具有“延迟扫描”功能的探伤仪中,在分别将底波调到相同幅度(如垂直刻度的80%)的条件下,使第一次底波B,的前沿对准水平刻度“2,第五次底波B,的前沿对准水平刻度“10;然后在依次将每次底波调到上述相同幅度时,分别读取第二、三、四次底波前沿与水平刻度“4,.,6,.8”的偏差L如图
14、4然后取其最大偏差Lm。按式(2)计算水平线性误差ALIL-、GIL=代二簇污护 .代二簇污护X 100。.,。(7、U . n。_式中:AL-一水平线性误差13-一水平全刻度数,%书探伤仪图3JB/T 10061一199921年非嵘110八日川卜lweweleeweeseso图44.4-2.3在具有“延迟扫描”功能的探伤仪中,按4. 4. 2. 2项方法,将底波B,前沿对准水平刻度,0”.底波B。前沿对准水平刻度,010,然后读取第二至第五次底波中之最大偏差值L-,再按式(3)计算水平线性误差ALL=IL, 万X 100。. (3)4.4-2.4在探伤仪扫描范围的每个档级,至少应测试一种扫描
15、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.4.6接收系统最大使用灵敏度4.6.1 N试设备e.脉冲调制高频信号发生器;b高频信号发生器;c.带宽不小于30 MHz的示波器。4.6.2测试步骤4.6.2门被测探伤仪置一收一发、即“双”的工作状态;被测探伤仪和测试设备的连接见图50探伤仪示波餐高绷信号发生签尸|!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有
16、困难时,允许打开探伤仪的机箱,把探伤仪中的同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人”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JB/T 10061一1999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6 dB,如图6e口:b=1:1图64.6-2.3用示波器测量脉冲调制高频信号发生器的输出电压并从衰减器的读数算出接收系统输人电压的峰一峰值Up,单位kV,4.6-2.4经4.6. 2.3项测得的输人电压USN,为接收系统在此高频信号所对应的频率下的使用灵敏度,
17、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档形式,各档级应分别测试。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.了.1测试设备同4. 6.1款4. 7.2测试步骤4.7.2,连接方法同4.6. 2. 104.7-2.2将接收系统从其最大使用灵敏度减小20 dB,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脉冲调制高频信号之最大值H:;再调节高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f,和f.2,则一3 dB带宽f.按式4)计算:0f,=人一五1,(4)式中:可一一
18、频带宽度,MHz.4.7.2.3将接收系统从其最小使用灵敏度提高20 dB,重复4.7.2.2项的测试,得出相应之信号频率几1和J62,则一3 dB带宽of按式(5)计算:几=1几,一几,.(5)式中:几一一频带宽度,MHz,4.7-2.4窄频带探伤仪的工作频率如取分档形式,各档级应分别测试一3 dB带宽厂和人。4.7.2.5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%-800004.8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;b对比试块DB-D;c.高频信号发生器;d.4.8.24.8.2
19、.1脉冲调制高频信号发生器石英标定探头回波法测试步骤连接石英标定探头并置于DB-D,试块上厚度48 mm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:的幅度,找出此幅度保持在垂直刻度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。4.82.3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. SQ20B和5Q20B测试阻塞JB/T 10061一1999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
20、。4.8. 3脉冲调制高频信号发生器法测试步骤4.8.3门连接石英标定探头并置于1号标准试块上厚度25 mm处,调节探伤仪,使第一次底波B的前沿对准水平刻度“5,第二次底波B的前沿对准水平刻度“10”然后将被测探伤仪和测试设备按图7连接。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%04.8.3.3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 .
21、(6)式中:d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发射脉冲幅度4.9.1测试设备a.带宽不小于30 MHz的示波器;b. 50 d2无感电阻。4.9.2测试步骤4.9.2.1探伤仪置一收一发、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50 d2无感电阻。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r- v5 n4. 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”时无法稳定显示一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
22、波器的“外触发”信号,然后进行测试。注: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4.9.1.4.10.2测试步骤JB/T 10061一19994.10.2.1仪器的调节度同4.9.2.14.10.2.2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:测试时的发射脉冲重复频率应做记录4.1,发射电路的有效输出阻抗4.11.1测试设备同4. 9.1.4.11. 2 ikJ试步骤4.11.2.1探伤仪置一收一发、即“双”的工作状态,(发射强度)置最强,用
23、示波器在发射输出端测量发射脉冲的峰值幅度Upp,4.11-2.2将此认。和4.9条测量的Up,按式(7)计算有效输出阻抗Z。二Upp-U._一一万下钾一一x 5uUps (7)式中:Z发射电路的有效输出阻抗,n。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门测试设备示波器。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7,然后按f=1/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测试设备同4.4.1,4.13.2测试步骤4.13
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