双晶直探头性能要求
超声波探伤 双晶探头中的 焦距的意思
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双晶直探头性能要求
双晶直探头性能要求
C.1 距离-波幅特性曲线
采用图1所示试块，在各个厚度上测定其回波高度（单位为dB），并作出如图C.1所示的特性曲线，该特性曲线应满足下述条件：
a) 在双晶直探头使用范围的极限厚度上的回波高度，与最大回波高度差应在0dB～-6dB范围内；
b) 在厚度3mm上的回波高度，与最大回波高度差也应在0dB～-6dB范围内。
说明:
t0——阶梯试块回波最大时的厚度；
t——双晶探头使用范围的极限厚度。
图C.1双晶直探头距离-波幅特性曲线
C.2表面回波高度
用直接接触法的表面回波高度，应比图C.1中t0处最大回波高度低40dB以上。
C.3检出灵敏度
移动探头对准图C.2试块φ5.6mm平底孔，其回波高度与最大回波高度差应在-10dB±2dB范围内。
C.4有效波束宽度
将探头对准图C.2试块φ5.6mm平底孔，并与声波分割面平行地移动，按6dB法测定波束宽度，对于承压设备用的钢板检测，其有效值应大于15mm。
图C.2测定仪器和探头组合性能试块。
双晶直探头检测产生的干扰杂波分析
双晶直探头检测产生的干扰杂波分析摘要:针对企业实际生产中应用双晶直探头检测产生干扰杂波的案例，通过传输路径分析，数据验算，等方法，证实了产生的折射横波会对结果造成干扰，并对其特点和判别进行了总结。
关键词:双晶直探头；杂波；折射横波；往返透射率；脉冲占宽引言超声波检测作为一种常用无损检测方法，在原材料和零部件检测有较多应用。
中华人民共和国行业标准JTG/T F50-2011《公路桥涵施工技术规范》规定若订货为探伤钢板，应抽取每种板厚的10%（至少一块）进行超声波探伤。
中华人民共和国国家标准GB 50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》规定对国外进口钢材、钢材混批、板厚等于或大于40mm，且设计有Z向性能的钢板等情况的钢材，应进行抽样复验。
中华人民共和国国家标准GB/T 11345-2013《焊缝无损检测超声检测技术、检测等级和评定》规定除非能证实（比如制造过程中的预检）母材金属高衰减或缺欠的存在不影响横波检测，否则探头移动区的母材金属应在焊前或焊后进行纵波检测。
中华人民共和国能源行业标准NB/T 47013.3-2015《承压设备无损检测第3部分：超声检测》规定对于C级检测或必要时，斜探头扫查声束通过的母材区域，应先用直探头检测，以便检查是否有影响斜探头检测结果的分层或其他类型缺陷存在。
超声波检测用探头的种类很多，根据波型不同，可分为纵波探头、横波探头、表面波探头、板波探头等。
根据耦合方式分为接触式探头和液浸探头。
根据波束分为聚焦探头与非聚焦探头。
根据晶片数不同分为单晶探头、双晶探头等。
此外还有微型探头、高温探头等特殊用途的探头。
单晶直探头用于发射垂直表面传播的纵波，以探头直接接触工件表面的方式进行垂直入射纵波检测，单晶直探头主要用于检测与检测面平行或近似平行的缺陷，如板材、锻件检测等。
双晶直探头有两块压电晶片，一块用于发射超声波，另一块用于接收超声波，中间夹有隔声层。
在实际检测中应用晶片入射纵波产生的折射纵波进行检测，如图1。
双晶探头的正确使用
双晶探头的正确使用方法及射频方式检测表面缺陷来源：微波在线浏览：601次时间：2014-03-05近日，不少客户在利用双晶探头对薄板母材探伤的过程中，打电话给我们咨询如何正确选择和使用双晶探头探伤。
本文分三个部分和大家一起探讨“双晶探头的结构和工作原理”、“如何正确选择双晶探头”、“射频检波方式的表面探伤应用”。
1、双晶探头的结构和工作原理一般来讲，一个探头壳体内装有两个晶片的探头我们称之为双晶探头，又称分割式探头。
由两个纵波晶片组合成的双晶探头称为纵波双晶探头，又称双晶直探头；由两个横波晶片组成的双晶探头称为横波双晶探头，又称双晶斜探头。
这两种双晶探头中，双晶直探头的应用较为广泛，以下以双晶直探头为例重点探讨双晶直探头的结构和工作原理：双晶直探头的两个纵波晶片一个用于发射超声，一个用于接收超声（图一）。
发射压电晶片大都采用发射性能好的锆钛酸铅，接收压电晶片大都采用接收性能好的硫酸锂。
区别于单晶探头而言，双晶探头的发射灵敏度和接收灵敏度都更高。
双晶探头的两个晶片之间有一片吸声性强、绝缘性好的隔声层，它不仅用于克服发射声束与反射声束的相互干扰和阻塞，而且能使脉冲变窄、分辨率提高、消除发射晶片和延迟块之间的反射杂波进入接收晶片，有效减少杂波。
（图一）由于双晶探头的发射部分和接收部分都带有延迟块，能使探伤盲区大幅减小，故双晶探头对表面缺陷的探伤十分有利。
2、如何正确选择双晶探头a、探头频率的选择超声的发射频率在很大程度上决定了超声波探伤的检测能力。
频率高时，波长短，声束指向性好，扩散角较小，能量集中，因而发现小缺陷的能力则比较强、分辨力好、缺陷定位准确。
但高频率超声在材料中衰减较大，穿透能力较差，反之亦然。
由于双晶探头适用于较薄工件的探伤，不需要较强的穿透力。
因此可以采用较高频率的探头。
对于锻件，板材，棒材等晶粒细小的工件，可以采用5MHz的双晶探头（若被检工件表面较粗糙，高频超声散射较大，不易射入，则容易出现林状回波）。
双晶探头在扁钢探伤中的应用讲诉
采用双晶直探头探伤模具钢厚板何勇智（攀长特公司质量计量中心，四川江油621701）摘要：攀长特公司生产的模具钢厚板规格基本上在所使用单晶直探头的三倍近场区内，若采用单晶直探头势必要制作大量对比试块，操作繁琐。
为达到模具钢板不得有大于Φ3mm平底孔当量缺陷的超声检测内控要求，本文结合GB/T2970-2004标准，提出对模具钢厚板探伤采用数字超声仪做双晶直探头距离—波幅曲线来调整检测灵敏度和对缺陷判定（定量），并通过测试选定探头型号和做曲线的试块。
关键词：双晶直探头距离—波幅曲线灵敏度平底孔焦距攀长特公司生产的模具钢板超声波探伤参照GB/T2970-2004执行，按不大于Φ3mm平底孔当量缺陷进行判定。
目前我们用的单晶直探头直径为Φ14～20mm，频率为2.5MHz或5MHz，模具钢厚板规格基本在所使用单晶直探头的三倍近场区内，所以单晶直探头对缺陷定量采用当量试块法。
这样需要制作大量的试块，操作也较繁琐，现场探伤要携带许多试块，很不方便。
双晶直探头有灵敏度高、杂波少盲区小、近场区长度小，波形简单等优点已被广泛用于中厚板的检测。
为有效评判检测出的内部缺陷，我们试着采用双晶直探头来检测模具钢厚板。
由于不同型号的双晶直探头在不同声程处灵敏度差异较大，检测工件厚度范围不同。
如果选择探头型号不当，加上调整检测灵敏度方法不合理，容易造成检测灵敏度过高或过低，影响缺陷的定量而产生误判。
所以首先应根据模具钢板厚度合理选择双晶直探头型号，然后正确选择检测灵敏度的调整方法，才能对不大于Φ3mm平底孔当量缺陷进行较为准确的判定。
1.双晶直探头的选择双晶直探头的结构如图1所示。
探头采用两块晶片，发射与接收分开，消除了发射压电晶片与延迟块之间的反射波。
同时由于始脉冲未进入放大器，克服了阻塞现象，有效减少杂波。
双晶探头的发射和接收部分都带有延迟块，使盲区大大减小，为探伤近表面缺陷提供了有利条件。
双晶直探头探伤时，对于位于棱形区ABCD内的缺陷反射信号比区外强。
JB-T 10062-1999超声探伤用探头 性能测试方法
2.4 探头压块 直接接触式探头的测试，采用 2～3kg 探头压块。
2.5 主要测试设备及其技术要求 a）主要测试设备见表 1； b）电子测试设备的主要技术要求见附录 B（补充件）； c）石英芯片固定试块的技术要求见附录 C（补充件）； d）1 号标准试块应符合 ZB Y232—84《超声探伤用 1 号标准试块技术条件》的规定； e）对比试块技术要求见附录 D（补充件）。
b）对比试块 DB—P 中声程为被测探头近场 1～1.5 倍的试块； c）示波器。
（a） 图2
3.1.3.2 测试步骤 3.1.3.2.1 按图 3 所示连接测试设备。
（b）
图3 3.1.3.2.2 探伤仪旋钮位置与 3.1.2.2.1 条相同。 3.1.3.2.3 将探头对准试块底面，并使第一次底波幅度最高，用示波器观察底波的扩展波
图1 3.1.1.2.2 连接被测探头并置于对比试块 DB—PZ8—2 上，移动探头使第一次底波最高，调 节（衰减器）使底波幅度为垂直刻度的 50%，记下此时（衰减器）的读数 S。 3.1.1.2.3 换接上频率与被测探头相同的石英晶片固定试块，调节（衰减器），使第一次底 波幅度为垂直刻度的 50%，记下（衰减器）的读数 S0 。 3.1.1.2.4 探头相对灵敏度按式（1）计算
同 3.1.3.1 条。 3.4.2 测试步骤
按 3.1.3.2 条获得底波后，确定底波幅度峰值 h，由零电平算起在其两侧相当于 h/10 的 电平画二条线 A 和 B，分别作为基准线，如图 5。
图 5 中，底波波形最初和任一基准线相交时刻到最后和任一基准线相交时刻的时间间隔 为探头的回波长度 d，d 的单位 μs。
超声检测标准讲解
板材、管材以及锻件等表面和近表面缺陷的检测； 也适用于铁磁性材料对接焊接接头、T型焊接接头 以及角焊缝等表面和近表面缺陷的检测。
▪ 磁粉检测—不适用非铁磁性材料的检测。 ④、渗透检测
▪ 渗透检测—确定表面开口缺陷的位置、尺寸 和形状。
▪ 渗透检测—适用于板材、复合板材、锻件、 管材和焊缝表面开口缺陷的检测。
可获得缺陷平面图像并能据此判定缺陷的性质。 ▪ 射线检测适用于金属材料制承压设备熔化焊
对接焊接接头的检测，适用 的金属材料包括碳素 钢、低合金钢、不锈钢、铜及铜合金、铝及铝合 金、钛及钛合金、镍及镍合金。
▪ 射线检测不适用于锻件、管材、棒材的检测。 T型焊缝、角焊缝以及堆焊层的检测一般也不采用 射线检测。
碳钢、低合金钢螺栓件 全焊透熔化焊钢对接焊缝 铝及铝合金制压力容器对接焊缝 钛及钛合金制压力容器对接焊缝
厚度大于或等于6 厚度小于等于1000
基板厚度大于或等于6
外径为12～660、壁厚≥2 外径为12～400、壁厚为2～35
直径＞M36 母材厚度为6～400 母材厚度大于或等于8 母材厚度大于或等于8
接焊接接头超声检测 附录N（资料性附录） 奥氏体不锈钢对接焊接接
头超声检测
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三、标准适用的检测对象
序 号
超声检测对象
材
适用范围 料
厚度范围mm
碳素钢、低合金钢、奥氏体钢、
镍及镍基合金、双相不锈钢
T=6～250
板材
铝及铝合金、 钛及钛合金
T≥6
复层：不锈钢、钛及 钛合金、
1
原材 复合板 铝及 铝合金、镍及镍基合金 料 （爆炸 基层：碳钢、低合金钢、不锈
大型游乐设施棒材超声波检测工艺优化
大型游乐设施棒材超声波检测工艺优化作者：杨芬来源：《大经贸》 2019年第7期杨芬【摘要】大型游乐设施棒料超声波手动检测时，有时不易确定灵敏度或不易确定其缺陷当量，常出现基准灵敏度不准、表面补偿不准、缺陷定位不准等问题，本文对此工艺进行了优化。
并通过反复试验，在正确选用探头，校正灵敏度，探头偏移位置后精准对缺陷进行定位。
对缺陷精准定位后可避免在坡口预留线内留有缺陷。
对焊接质量造成严重影响。
【关键词】棒料超声波检测超声波探伤手动检测1 引言大型游乐设施中棒料作为关键部件存在，超声波检测适用于检测棒料内部缺陷。
对平行于表面的厚度较小的棒料，射线检测往往较困难的，而超声波检测是最经济可行的方法。
棒料手动检测一般用超声纵波，在游乐设施中棒料直径一般均大于20mm且小于等于250mm，检测人员选用延棒料的轧制方向进行检测，在检测过程中对缺陷有疑问或合同双方技术协议中有规定时，除了进行纵波检测外还应增加横波检测。
棒料检测面的表面粗糙度Ra≤6.3μm，表面的不规则状态不得影响检测，否则应做适当的处理。
所有影响超声检测的锈蚀和污物及氧化皮等都应予以清除，大面积的锈蚀和污物可用化学方法清除，局部的可用物理方法清除，常用铲刀、砂布、砂纸等。
2 仪器和试块超声波检测时通常挑选水平线性误差和垂直线性误差都较小的仪器，超声波探伤仪应符合GB/T27664.1的规定，水平线性误差不大于1%，垂直线性误差不大于5%。
棒料检测时，根据具体需要选择试块，检测棒料用标准试块有CSⅠ、CSⅡ，对比试块有径向检测对比试块。
棒料厚度小于等于20mm时，用双晶直探头检测，采用CSⅡ标准试块；否则用单直探头检测，采用CSⅡ试块。
C BⅡ试块有CBⅡ-1至CBⅡ-4，共4种，每种试块适应各自不同灵敏度的棒料，底部有深度一定的φ2mm—φ6mm平底孔，试块有最小高度要求。
3 探头3.1探头选择。
超声波检测时挑选的单直探头，应远场分辨力较大、始脉冲宽度较小、主声束垂直度好。
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双晶直探头性能要求
C.1 距离-波幅特性曲线
采用图1所示试块，在各个厚度上测定其回波高度（单位为dB），并作出如图C.1所示的特性曲线，该特性曲线应满足下述条件：
a) 在双晶直探头使用范围的极限厚度上的回波高度，与最大回波高度差应在0dB～-6dB范围内；
b) 在厚度3mm上的回波高度，与最大回波高度差也应在0dB～-6dB范围内。
说明:
t0——阶梯试块回波最大时的厚度；
t——双晶探头使用范围的极限厚度。
图C.1双晶直探头距离-波幅特性曲线
C.2表面回波高度
用直接接触法的表面回波高度，应比图C.1中t0处最大回波高度低40dB以上。
C.3检出灵敏度
移动探头对准图C.2试块φ5.6mm平底孔，其回波高度与最大回波高度差应在-10dB±2dB范围内。
C.4有效波束宽度
将探头对准图C.2试块φ5.6mm平底孔，并与声波分割面平行地移动，按6dB法测定波束宽度，对于承压设备用的钢板检测，其有效值应大于15mm。
图C.2测定仪器和探头组合性能试块。