超声波探伤仪、探头及试块
超声波探伤仪标准试块

技术参数
产品名称:超声波探伤仪标准试块 销售:沧州欧谱
一、国际标准化组织标准试块 标准编号
ISO2400-1972E 《钢焊缝超声检测设备校准用试块》
ISO7963:1985 《钢焊缝焊缝超声检测用 2 号校准试块》
试块型式 IIW(荷兰试块、V-1 试块)
IIWⅠ IIWⅠ试块专用支架
块 全套共 12 块
块
来料加工
块
LA-4
LA-2 翻转架
台
LA-3 翻转架
四、电力行业标准试块 标准编号
DL/T 505-2005 《汽轮机主轴焊缝超声波探伤规程》
DL/T 542-1994《钢熔化焊 T 型 接头角焊缝超声波探伤规程》 DL/T 694-1999《高温紧固螺
栓超声波检验技术导则》 DL/T 717-2000《汽轮发电机
单位 套 块 块
十、渗透探伤专用试块 标准编号
JB/T 4730.5-2005 《承压设备无损检测第 5 部分渗透检测》
试块型式 铝合金试块 不锈钢镀铬三点式 不锈钢镀铬五点式 不锈钢镀铬条纹式
单位 块
提供管径和壁厚
说明 全套 5 块 全套 5 块 全套 5 块 全套 15 块
全套 3 块 垫板 2 块
试块型式
1-7#
8-13#
CS-2
14-19# 20-25#
26-31#
32-36#
CBI
CBII
1#-4# 5#-6#
CSI 标准试块
1#-2# 3#-4#
CSII
CSIII
CSA-IA
CSK-IA CSA-IA 试块专用支架
CSK-IIA
CSK-IIAm
超声波仪器、探头性能指标及其测试方法

超声波仪器、探头主要组合的性能测定主要性能测试项目及其性能指标1、电噪声电平(%)仪器灵敏度置最大,发射置强,抑制置零或关,增益置最大,衰减器置“0”,深度粗调、深度微调置最大。
读取时基线噪声平均值,用百分数表示。
2、灵敏度余量(dB)a)使用2.5MHz、Φ20直探头和CS-1-5或DB--PZ20—2型标准试块。
b)连接探头并将仪器灵敏度置最大,发射置强,抑制置零或关,增益置最大。
若此时仪器和探头的噪声电平(不含始脉冲处的多次声反射)高于满辐的10%,则调节衰减或增益,使噪音电平等于满辐度的10%记下此时衰减器的读数S0。
图1 直探头相对灵敏度(灵敏度余量)测量c)将探头置于试块端面上探测200mm处的i2平底孔,如图17所示。
移动探头使中Φ2平底孔反射波辐最高,并用衰减器将它调至满辐度的50%,记下此时衰减器的微S l,则该探头及仪器的探伤灵敏度余量S为:S=S1--S0(dB)3、垂直线性误差测量(%)(1)连接探头并在试块上探测任一反射波(一般声程大于50mm)作为参照波,如图2所示。
调节探伤仪灵敏度,使参照波的辐度恰为垂直刻度的100%,且衰减器至少有30dB的余量。
测试时允许使用探头压块。
图2 垂直线性误差测量(2)用衰减器降低参照波的辐度,并依次记下每衰减2dB时参照波辐度的读数,直至衰减26dB以上。
然后将反射波辐度实测值与表l中的理论值相比较,取最大正偏差d(+)与最大负偏差d(-),则垂直线性误差△d用式(1)计算:△d=|d(+)|+|d(-)| (1)(3)在工作频率范围内,改用不同频率的探头,重复(1)和(2)的测试。
dB)(1)连接探头并在试块上探测任一反射波(一般声程大于50mm)作为参照波。
(2)调节衰减器降低参照波,并读取参照波辐度自垂直刻度的100%下降至刚能辨认之最小值(一般约为3~5%)时衰减器的调节量,此调节量则定为该探伤仪在给定频率下的动态范围。
(3)按(1)和(2)条方法,测试不同频率不同回波时的动态范围。
02超声波探伤 (3)

钢制压力容器对接焊缝超声检测工艺规程1 目的为规范超声波检测工作,明确各有关责任人的职责,保证检测质量,特制定本规程。
2 范围本规程规定了焊缝超声检测人员资格、仪器探头试块、检测范围、检测方法及检验结果的等级评定。
2.1本规程适用于母材厚度为8-120mm 全焊透熔化焊钢对接焊缝的超声检测。
本规程不适用于铸钢及奥氏体钢焊缝,外径小于159mm钢管对接焊缝,也不适用于内外径之比小于80%的纵向焊缝检测。
2.1.1本规程采用A型脉冲反射式超声波探伤仪对钢制压力容器对接焊缝进行检测。
2.1.2本规程按JB4730标准编制,符合《容规》和GB150的要求。
2.1.3检测工艺卡是本规程的补充,必要时由Ⅱ级人员按合同要求编制,其检测参数规定得更具体。
3 职责3.1检测人员必须经过培训,按《锅炉压力容器无损检测人员资格考核规则》的要求,经理论和实际考试合格,取得相应等级资格证书的人员担任。
检测由Ⅱ级以上人员进行,I级人员仅作检测的辅助工作。
3.2检测人员每年应检查一次身体,其矫正视力不低于1.03.3超声波检测操作人员对检测结果和检测部位的正确性负责。
4 要求4.1仪器、探头和试块4.1.1仪器和探头现使用仪器为汕头超声仪器厂生产的CTS-23型仪器和探头,以及金星电脑工程公司的QKS-958型数字式超声波探伤仪和探头。
a)仪器和探头的组合灵敏度:在达到所检工件最大声程时,其灵敏度余量应≥10dB。
b)衰减器精度:任意相邻12dB误差在±1 dB以内,最大累计误差不超过1 dB。
c)水平线性:误差不大于1%。
d)垂直线性:在荧光屏满刻度的80%范围内呈线性显示,垂直线性误差不大于5%。
e)探头⑴晶片有效面积除另有规定外一般不应超过500mm2,且任意一边长不大于25mm。
⑵斜探头声束轴线水平偏离角不应大于20,主声束垂直方向不应有明显的双峰。
⑶直探头的远场分辨力应大于或等于30 dB,斜探头的远场分辨力应大于或等于6 dB。
超声波探伤标准试块是

超声波探伤标准试块是
超声波探伤标准试块。
超声波探伤是一种常用的无损检测方法,广泛应用于工业生产中的质量控制和
安全监测。
而超声波探伤标准试块则是用于评定超声波探伤仪器性能和检测灵敏度的重要工具。
本文将介绍超声波探伤标准试块的相关知识,包括其分类、制造工艺、使用方法等内容,希望能对相关人员有所帮助。
超声波探伤标准试块按照其形状和材质的不同,可以分为直条形试块、曲线试块、球形试块等多种类型。
这些试块可以模拟不同的缺陷形态和尺寸,用于检测仪器的分辨率、定位能力和灵敏度。
制造超声波探伤标准试块的材料通常选用具有良好声学特性的金属材料,如铝、钢等,以确保试块本身不会对检测结果产生干扰。
在使用超声波探伤标准试块时,首先需要对试块进行表面清洁,以确保试块表
面不会影响超声波的传播和反射。
然后将试块放置在待检测物体的表面,通过超声波探伤仪器对试块进行检测,根据试块上的缺陷模拟情况来评估仪器的性能。
在使用过程中,需要注意调节超声波探伤仪器的参数,以获得清晰准确的检测结果。
除了用于评定超声波探伤仪器性能外,超声波探伤标准试块还可以用于培训操
作人员。
通过让操作人员熟练掌握试块的使用方法和不同缺陷的识别,可以提高他们的检测技能和工作效率,减少因操作不当而导致的误检漏检情况。
总之,超声波探伤标准试块在超声波探伤领域具有重要的作用。
它不仅是评定
仪器性能和检测灵敏度的必备工具,还可以用于操作人员的培训和技能提升。
因此,对于从事超声波探伤工作的人员来说,对超声波探伤标准试块的认识和正确使用至关重要。
希望本文能够对大家有所帮助,谢谢阅读。
JJF1294-2011超声探伤仪标准试块

麦考特镀层测厚仪 尼克斯涂层测厚仪 磁感应测厚仪 涡流测厚仪 膜厚测试仪 焊缝探伤仪 超声波探伤仪 邵氏硬度计 便携式硬度计 超声波探伤仪 数字超声波探伤仪
fu fl 2 f fl f rel u 100 % fo 式中: fo
fo——中心频率,MHz; Δfrel——相对带宽;
(2) (3)
f u、f l——回波幅度下降 6dB 时的高、低截止频率,MHz。 用示波器测出施加到探头上电压的峰-峰值 Ua 和柱面反射的放大前回波电 压的峰-峰值 Ue ,则可依据公式(1)计算出相对脉冲回波灵敏度 Srel 。
w-20韦氏硬度计 模具硬度计 超声波硬度计 洛氏硬度计 硬度测试仪 金属硬度计 布氏硬度计
注:探头近场长度按公式(2)计算
D2 f N 4c
其中 N:超声换能器近场长度,mm; D:换能器晶片直径,mm; f:换能器中心频率,MHz; c:媒质中声速,m/s。
(2)
探头接触面应平整光滑,在探头与试块之间涂覆适当耦合剂,并施加一定压 力以保证探头与试块之间耦合良好,将探头置于半圆柱试块中心,转动和移动探 头使来自试块柱面的一列多次回波幅度最大,在示波器上找到首次回波并放大, 得到如图 2 所示的脉冲波形,读出脉冲幅度为最大峰-峰值的 10%处的脉冲波形 宽度即为脉冲宽度。 把柱面反射的最大首次回波放在闸门内, 闸门最小应设置为脉冲宽度的两倍 并对准脉冲的最大值, 用频谱分析或离散傅里叶变换测出频谱。测量出回波频谱 下降 6dB 时的高低截止频率,根据公式(2)及公式(3)分别计算得出中心频 率 fo 和相对带宽 Δfrel 。
如需要试块请联系沧州欧谱公司制作
感谢以下网站对本资料的大力支持:
超声波探伤仪、探头及试块

第二章超声波探伤仪、探头及试块第三节超声波探伤用试块在无损检测中,常常用所求的未知量与已知量相比较的方法来确定未知量量检测灵敏度。
例如,射线照相法探伤是以像质计的可分辨影像作为比较的依据;磁粉探伤用灵敏度试验片的可显性来衡量磁化规范是否合理;渗透探伤是以发现人工表面缺陷的数量级来表示其检测灵敏度和可靠性;超声波探伤则以各种标准试块和对比试块为比较的依据,试块上具有特定尺寸的规则反射体为所求量提供了一个固定声学特性,以此作为比较的基准。
1. 标准试块标准试块简称STB试块,通常由国际有关组织,国家和工业部的技术部门、标准化组织等权威机关推荐、确定和通过使用的。
它们可作为探伤仪、探头性能的测定;探伤灵敏度和时间轴比例等的调整,以及缺陷尺寸的评价。
但某一种试块不一定都具备这些功能,而是随应用对象不同而有所侧重,它们常常在使用目的相同的检查之间通用,其材质、形状、尺寸及使用性能也均已达到了标准化程度。
例如,国际上通用的标准试块有IIW试块、IIW2试块等,我国的CS–1,CS–2,CSK–IA,CSK–IB,CSK–IC(如图2–34),日本的STB –G系列试块,美国的ASTM和ASME的标准试块,英国的BS–A2,BS–A4试块,西德DIN54120中的1#试块等等均属此列,其中有些试块可用于制作距离–波幅曲线或面积–波幅曲线。
图2–342. 对比试块对比试块简称RB 试块,它们大多为非标准的参考试块,试用者可以根据需要自行设计,其用途一般比较单一,常用于时间轴校正和灵敏度调整。
例如,国内用于锅炉、压力容器焊缝探伤的CSK –IIA 、 CSK –IIIA 、用于钢结构焊缝探伤的RB –1,RB –2,RB –3,RBJ –1,此外如半圆试块,薄板试块、三角试块等等。
日本的RB –4也是对比试块。
3. IIW 、IIW 2、STB –G 等几种标准试块的使用(1) IIW 试块IIW 试块即所谓荷兰试块,它是国际焊接学会通过、国际标准化组织(ISO)推荐使用的标准试块。
超声波探伤仪、探头及试块——(第二节超声波探头)

第二章超声波探伤仪、探头及试块第二节超声波探头一、压电效应和压电材料超声波探伤是利用超声波探头实现电气转换的,所以,超声波探头也叫超声波换能器,其电声转换是可逆的,且转换时间极短,可以忽略不计。
根据产生超声波和电声转换方式的不同,可有多种不同类型的超声波换能器,这些电声转换方式有:利用某些金属(铁磁性材料)在交变磁场中的磁致伸缩,产生和接收超声波:利用电磁感应原理产生电磁超声以及利用机械振动、热效应和静电法等都能产生和接收超声波。
目前用得最多的是以利用压电效应原理制成的压电材料超声换能器。
1. 压电材料的压电效应某些单晶体和多晶体陶瓷材料在应力(压缩力和拉伸力)作用下产生应变时引起晶体电荷不对称分配,异种电荷向正反两面集中,材料的晶体中就产生电场和极化,这种效应称为正压电效应。
相反,当已极化的压电材料处于交变电场中时,由于极化作用的影响,在晶体中就会产生压缩或拉伸的应力和应变,这种效应称为逆压电效应,见图2–15所示。
图2–15 压电材料的压电效应正、逆压电效应统称压电效应,它是一种互相可逆的物理效应,具有压电效应的材料叫压电材料,压电性是压电材料的特性。
石英是典型的压电单晶材料,沿X轴切割,并在X方向施加外力时,则在垂直于X轴的二个面上将产生等值异种电荷、晶体内即形成电场。
反之,晶体二个面上加以交变电场,则在其X轴方向上就会产生伸缩变形,从而产生和接收传播方向与施力方向一致的纵波。
图2–16为沿X轴切割的石英晶片。
压电陶瓷属多晶压电材料经人工烧结成型,它的压电效应机理与石英有所不同。
压电陶瓷必须先进行极化处理,然后才会具有压电性。
这是因为组成压电陶瓷的铁电体在末极化时铁电体内的电畴(与铁磁体中磁畴类同)各自具有一定的自发极化和本身的电场方向、分布杂乱无章,只有对这种材料施加较强的外电场,才能使电畴发生转动,并趋于与外电场方向一致,见图2–17所示。
图2–16 沿X轴切割的石英晶片图2–17 压电陶瓷材料的电畴分布当外加极化电极除去以后,将与永久磁铁的剩磁相仿,电畴方向也基本保持不变,而且成为很强的剩余极化;这种极化的晶体在交变电场作用下会产生电致伸缩变形,同时也会把伸缩变形变为电能输出;这样,压电陶瓷也具有了压电性。
CSK-1A超声波标准试块的通用使用说明

CSK-IA试块的主要用途试块的主要作用如下:1)利用厚度25mm测定探伤仪的水平线性、垂直线性和动范围;2)利用厚度25mm和高度100mm调整纵波探测范围;3)利用R50和R100校定时基线或测定斜探头的入射点;4)利用高度85、91、100ram测定直探头的分辨力;5)利用中40、44和50ram曲面测定斜探头的分辨力;6)利用中50有机玻璃圆孔测定直探头盲区和穿透能力;7)利用中50曲线和φ1.5mm横孔测定斜探头的K值;8)利用高度91mm(纵波声程91mm相当于横波50mm)调节横波1:1扫描速度,配合R100作零位校正;9)利用试块直角棱边测定斜探头的声轴偏斜角。
超声波探伤仪的分类显示方式:A型B型C型发射波连续性分,脉冲波连续波。
声波通道:单通道、多通道。
超声波探头的主要作用——超声波的发射和接收是通过探头来实现的。
接收的原理——超声波探伤中的压电晶片具有压电效应,当高频电脉冲激励压电晶片时,发生逆压电效应,将声能CSK-IA试块是我国承压设备无损检测标准NB/T47013中规定的标准试块,其结构尺寸如图所示。
使用说明及测试方法纵波探测范围和扫描速度的调整在利用纵波探伤时,可以利用试块的已知厚度来调整探测范围和扫描速度,此过程我往往和检验时基线性同步进行。
当探测范围在250mm以内时,可将探头置于25mm厚的大平底上,使四次底部回波位于刻度四,十次底部回拨位于刻度十,则刻度十就代表实际探测声程为250mm。
当探测声程范围大于250mm时,可将探头置于如图的B或C处,使各次底波位于相应的刻度处,此时起始零点亦同时得到修正。
横波探测范围和扫描速度的调整由于纵波的声程91mm相当于横波声程50mm,因此可以利用试块上91mm来调整横波的检测范围和扫描速度。
例如横波1:1,先用直探头对准91底面,是B1、B2分别对准50、100,然后换上横波探头并对准R100圆弧面,找到最高回波,并调至100即可。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第二章 超声波探伤仪、探头及试块第一节 超声波探伤仪一、超声波探伤仪的种类和A 型探伤仪工作原理1. 超声波探伤仪的分类和A 型探伤仪特点超声波探伤仪种类繁多、分类方法不一。
常见的分类方法如下:在脉冲反射式超声波探伤仪中,以A 型显示、单通道工作的携带式探作仪应用最为广泛,它常作为造船、石油、化工、机械、冶金、铁道和国防工业部门产品和设备现场探伤的重要工具。
归纳起来,它有以下特点:(1) A 型显示屏以横坐标(时间轴)刻度表示超声往复传播时间(传播距离),纵座标表示脉冲回波高度,该高度与反射体返回声压成正比。
(2) 可用单探头(或双探头)进行探伤,以单通道方式工作。
(3) 对缺陷定位准确,发现微小缺陷的能力(灵敏度)较高。
(4) 在声束复盖区域内,可同时显示不同声程上的多个缺陷;对相邻缺陷有一定分辨能力。
(5) 适用性较广,配以不同探头可对工件作纵波、横波、表面波、板波等探伤。
(6) 一般来说,设备轻便、便于携带和现场使用。
(7) 只能以回波高低来表示反射体的反射量,因而缺陷量值显示不直观、探伤结果不连续,且不易记录和存档。
按声源能动性分(缺陷是否为能动声源)能动声源探伤仪(缺陷为能动声源如声发射) 被动声源探伤仪(缺陷为被动声源) 按发射波连续性分连续波探伤仪 脉冲波探伤仪一般连续波探伤仪 共振式探伤仪 调频式探伤仪 按缺陷显示方式分 A 型显示探伤仪 B 型显示探伤仪 C 型显示探伤仪 直接成像 按声通道分 按发射脉冲频带范围分 单通道探伤仪 多通道探伤仪 窄频带探伤仪 宽频带探伤仪(8) 结果判断受人为因素影响较多,故对操作者技术水平要求较高。
本节主要介绍单通道工作的A 型脉冲反射式超声波探伤仪(以下简称超声波探伤仪)的一般工作原理、基本组成、性能测试和使用方面的知识。
2. 超声探伤仪的一般工作原理和基本组成超声探伤仪的工作原理类似于无线电雷达,因此,它有固体雷达之称号。
图2–1为该类探伤仪最简单的电路方框图。
图2–1 超声探伤仪电路方框图 由图可知,它主要是由同步电路、时基电路(即扫描电路)、发射电路、接收放大电路四个主要电路和示波管电路、延迟电路、时标电路、电源电器以及探头等几部分组成。
主要电路的过程如下:同步单元多 正矩形 微分 正负尖 正脉冲触发发射电路谐振荡器 脉冲 电路 脉冲 负脉冲触发扫描电路 →电缆、探头→超声波→工件中反射体→超声波→电缆、探头→接收放大电路→示波屏Y 偏转板→锯齿波电压→示波屏X 偏转板→从左到右扫描四个主要电路作用如下:(1) 同步电路同步电路是超声探伤仪的心脏和指挥中心,它有多谐振荡器产生周期性的矩形同步脉冲,经微分电路后变为正负尖脉冲,触发闸流管后同时控制发射电路、时基电路、时标电路等部门进行步调一致的工作。
同步脉冲是一个周期变化的非连续波,它在每秒种内出现的次数就是同步电路每秒钟的工作次数或同步脉冲的重复频率;也是发射电路扫描电路每秒钟的工作次数,因而就是探伤仪的重复频率。
(2) 发射电路发射电路在同步电路产生的正触发脉冲作用下,在极短的时间内产生数个上升时间短、脉冲窄、幅度大的高频电脉冲,通过探头电缆将脉冲电压加到探头晶片上,经电声转换,使晶片产生高频机械振动,→发射脉冲→ →闸流管 → → →将激发的超声波通过耦合传入工件,自工件中反射体(界面B 或缺陷F)返回的超声能量(或声压)再由晶片转换成电能,传入接收放大电路。
发射电路在一个同步脉冲触发下产生的发射脉冲个数(一般为十几个),与此间发射电路工作时间之比,就是发射脉冲的频率,也是晶片高频机械振荡的频率——超声波发射频率。
发射脉冲包含的频率较为丰富,它有一定的频带宽度,控制发射脉冲幅度的高低就能控制超声波发射强度的强弱。
探伤仪面板上的发射强度旋钮,就是起这种控制作用的。
(3) 时基电路(扫描电路)时基电路在同步电路产生的负触发脉冲(同步于正触发脉冲)的作用下产生一定斜度的锯齿波电压,使示波管X 方向偏转板控制的电子束沿水平方向自左至右地匀速扫描,示波屏水平轴上就得到一条明亮的时基线(也叫时间轴或水平扫描线)。
扫描光点的位移速度与加在X 方向偏转板上锯齿波电压有关;因此,控制锯齿波电压的斜率就可以控制扫描速度,达到调节探测范围(即时间轴比例)的目的。
仪器探测范围的调节由粗调、细调(也叫声速调节)旋钮来完成。
时基电路每秒钟内的工作次数决定于同步脉冲的触发次数;所以,示波管荧光屏上图像在每秒钟内显示次数与同步脉冲的重复频率是一致的。
(4) 接收放大电路接收放大电路包括高频放大器、衰减器、检波器、视频放大器、滤波器和深度补偿电路等。
接收放大电路的主要作用是将一个微弱的回波信号电压(一般为mV 数量级)经数级放大器放大到Y 方向偏转板上可显示的工作电压(一般为数十伏),从而使工件中较小的反射体回波也能得到一定的幅度显示。
接收放大电路中起关键作用的部分是放大器,它有以下几个主要指标衡量其性能好坏。
放大倍数 放大倍数通常用信号电压的相对放大量(即增益dB)表示:f gU U lg 20)dB (K (2–1)式中:U f 表示输入信号电压,也是反射体的回波信号电压;U g 表示放大器的输出信号电压,也是加在Y 方向偏转板上的工作电压。
仪器面板上具有的增益(或衰减)dB 量越大,表示仪器放大器所提供的放大倍数也越大。
探伤仪以增益dB 或以衰减dB 表示时,本质上都是改变放大量。
前者dB 值越大,放大倍数越大。
后者dB 值越大,放大倍数越小。
目前,国内仪器以衰减dB 表示居多,国外仪器以增益dB 表示居多,使用中应注意区别。
一般超声波探伤仪放大器具有80~100dB 的增益量,其放大量受电子元件本身噪声电平的限制。
频带宽度 放大器的频带宽度直接影响探伤仪的分辨能力。
图2–2为频带宽度定义的示意图。
图中f 0为主频率,f 1和f 2分别为主频率附近放大倍数是主频率对应放大倍数的2/2倍时所相应的频率。
f(即f2-f1)就表示频带宽度。
所谓宽频带放大器,也就是能在较宽的接收信号频率范围内保持其放大倍数基本一致(增益量波动范围小于3dB)。
宽频带放大实际上是增大了放大器有效工作范围,使比主频率低(或高)得较多的一些回波信号也得到基本一致的放大,这显然有助于提高对产生不同回波频率的相邻反射体的显示和分辨。
宽频带的放大器配以宽频带的探头就能获得较高的分辨率,但应注意到,频带变宽了,噪声相应也要增大,从而降低了信噪比,容易引起草状回波增多。
放大器的线性放大器输入信号幅度与输出信号幅度成正比的程度称为放大线性。
接收电路中放大器的放大线性决定了探伤仪的放大线性(垂直线性)。
放大量与信号电压幅度之间的关系服从(2–1)式的规律。
放大器的动态范围接收放大电路除了应有足够的放大倍数(或放大量)外,还要求视放级有足够的不失真输出幅度。
放大器最大的不失真输出信号幅度范围称为放大器的动态范围,该动态范围也决定了探伤仪的动态范围。
噪声系数放大器的噪声主要来自电子管、晶体管和电阻等电讯元件的热噪声。
噪声系数控制在较小范围内才能提高仪器的信噪比,因此,电子元件的精选和优质是改善仪器性能的重要因素。
除上述指标外,接收放大电路还应有良好的抗阻塞特性、稳定性等性能指标。
(5) 其他附属电路超声波探伤仪的其它附属电路有:示波管电路、延迟电路、时标电路和电源电路等。
3. 超声波探伤仪的主要调节旋钮及其作用(1) 辉度、聚焦和辅助聚焦旋钮辉度旋钮用以调节扫描线及图像亮度,聚焦和辅助聚焦旋钮相互配合调节扫描线及图像清晰度。
(2) 水平和探测范围调节旋钮水平调节也叫零位调节,它可以在不改变扫描速度的情况下使整个时间轴(包括示波屏上图像)左右移动,它与调节探测范围的粗调、细调旋钮配合后,用于斜探头横波探伤时的零位校正和直探头、斜探头探伤的探测范围调节。
所谓零位校正就是使斜探头的声程原点与入射点重合,并和时间轴零位相一致,见图2–3所示。
此时斜探头入射点与声程原点(半圆试块圆心)重合,同时,有机玻璃斜楔中的纵波声程即移至零位左边,再根据试块尺寸和斜探头折射角的大小配合粗调、细调的调节,就可以达到使横波声程(水平距或深度)与时间轴刻度之间建立一定的比例关系的目的,这种比例关系的确定也叫探测范围调节,它给缺陷定位不仅带来方便,而且可以提高准确性。
对直探头纵波探测范围的确定,可利用工件平底面和人工试块平底面。
调节时利用粗调和细调旋钮,使底面一次和二次回波分别调节在相应位置上,此时,与零位对准的地方为声程原点,而始脉冲前沿往往位于零位稍偏左的位置上,见图2–4所示。
图2–3 斜探头零位校正和探测范围调节图2–4 直探头探测范围调节(3) 发射强度和增益调节旋钮发射强度旋钮可调节发射脉冲的输出功率,它有强发射和弱发射之分,由拨动开头控制。
它通过改变仪器内探头电路的旁路电阻来改变仪器与探头的阻抗匹配,从而达到改变探头晶片激励电压,即发射强度的目的。
一般在探测灵敏度足够的前提下,尽量使旋钮置于弱发射位置,因为输出功率增加虽然可提高探测灵敏度,但由于脉冲变宽,阻塞区增大,故分辨能力变差。
因此,不宜过分追求强发射。
增益调节有粗调、细调和微调三种调节量,它由衰减器(或增益器)和增益微调旋钮完成。
探头接收到回波信号并转换成的电信号在输入接收放大器之前,先经过衰减器,为了保证衰减器有足够精度,要求输入与输出有较好阻抗匹配。
衰减器粗调的步进为20dB、12dB、10dB或6dB,细调步进为2dB或1dB。
增益微调又称灵敏度控制,它可连续调节,用以控制接收放大器Y轴输出的放大量,其可调增益量为0~10dB。
微调增益刻度与放大器放大量之间线性较差,故实际使用中不应以增益刻度来定放大量。
用衰减器可以调节探测灵敏度;测量缺陷相对于基准反射体信号的高度,确定缺陷声压反射率及其当量尺寸;测量被检工件的材质衰减。
(4) 重复频率和探测频率旋钮超声波探伤仪的重复频率和超声波探测频率是两个不同的概念。
重复频率是同步脉冲的频率,是每秒钟内同步电路指挥发射电路、扫描电路等部分协同工作的次数。
探测频率是发射脉冲的频率,是发射电路单位时间内发射的高频脉冲数量,也是探头晶片的振动频率,即超声波频率,它们两者的关系见图2–5所示。
图2–5 脉冲的重复频率和探测频率重复频率 T1f R = (几十赫至几百赫)探测频率 t 1f = (几十千赫至几兆赫)提高重复频率可使单位时间内扫描次数相应增加,荧光屏图像重现次数增多,从而增强了荧光屏上图像的显示亮度,便于观察。
自动探伤中检测速度较高,为防止漏检,应相应选择较高的重复频率。
一般以手动操作为主的探伤中,重复频率不宜过高,常选50Hz 的整倍数,这样既可消除工频干扰引起的荧光屏闪烁现象,又可避免幻象波的产生。
所谓幻象波即重复频率增高后第一个同步脉冲周期内的残波落在第二个同步脉冲周期前段而产生波形重迭的现象,它对缺陷正确分辨有一定的影响,见图2–6所示。