香蕉視頻app免費下載:不銹鋼管進行香蕉視頻app免費下載:超聲波探傷前需要做一些準備工作,首先根據待測件結構、檢測要求、現場條件等因素來選擇儀器、探頭、試塊,然后調節儀器并確定檢測靈敏度,測定表面耦合損耗與補償,選定耦合劑、掃查方式,之后才可以開始對待測件進行缺陷的測定、記錄、等級評定,最后對儀器和探頭系統復核。



1. 檢測面的選(xuan)擇和準(zhun)備


 不銹鋼管超聲波探(tan)傷通常是(shi)針對(dui)某一特定待測(ce)鋼管進行檢測(ce),因(yin)此首先就要考(kao)慮缺陷(xian)(xian)的(de)最大可(ke)能取向。如果缺陷(xian)(xian)的(de)主反(fan)射面與(yu)待測(ce)件的(de)某一規則(ze)面近似平行,則(ze)使用從該(gai)規則(ze)面入射的(de)垂(chui)直(zhi)縱波,使聲束軸(zhou)線與(yu)缺陷(xian)(xian)的(de)主反(fan)射面近乎垂(chui)直(zhi),對(dui)探(tan)傷是(shi)最為(wei)有利的(de)。缺陷(xian)(xian)的(de)最大可(ke)能取向要根據(ju)待測(ce)件的(de)材(cai)料、坡口形(xing)式、焊接工藝等因(yin)素綜合分(fen)析。


 多數情況下,待測(ce)(ce)不銹鋼管(guan)上可(ke)供放(fang)置探頭的平面(mian)或(huo)(huo)規(gui)則圓(yuan)周(zhou)面(mian)是有(you)限的,因此,檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)面(mian)的選(xuan)擇(ze)要和檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)技術的選(xuan)擇(ze)結合起來考量。例(li)如,對鍛件中冶(ye)金缺陷(xian)的檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce),由(you)于(yu)缺陷(xian)大(da)多平行于(yu)鍛造表(biao)面(mian),通常采(cai)用縱(zong)波(bo)垂直入(ru)射檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce),檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)面(mian)可(ke)選(xuan)為與(yu)鍛件流(liu)線相(xiang)平行的表(biao)面(mian)。對于(yu)棒(bang)(bang)材的檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce),可(ke)能(neng)的入(ru)射面(mian)只(zhi)有(you)圓(yuan)周(zhou)面(mian),采(cai)用縱(zong)波(bo)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)可(ke)以檢(jian)(jian)(jian)出位于(yu)棒(bang)(bang)材中心區域的、延伸方向與(yu)棒(bang)(bang)材軸(zhou)向平行的缺陷(xian),若要檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)位于(yu)棒(bang)(bang)材表(biao)面(mian)附(fu)近垂直表(biao)面(mian)的裂紋,或(huo)(huo)沿圓(yuan)周(zhou)延伸的缺陷(xian),由(you)于(yu)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)面(mian)仍是圓(yuan)周(zhou)面(mian),所以仍需(xu)采(cai)用聲束斜入(ru)射到周(zhou)向。


 有些情況下,需要從多(duo)個檢(jian)(jian)測面(mian)(mian)人射進(jin)行檢(jian)(jian)測。如:變形過(guo)程使缺(que)陷有多(duo)種取向(xiang)時(shi);單面(mian)(mian)檢(jian)(jian)測存在(zai)盲區,而另一面(mian)(mian)檢(jian)(jian)測可以(yi)補(bu)償時(shi);單面(mian)(mian)的靈敏度(du)(du)無法在(zai)整個待(dai)測件厚度(du)(du)尺寸內達到時(shi)等(deng)情況。


 為了(le)確(que)保檢測(ce)(ce)面(mian)能有較好的(de)聲耦合,在檢測(ce)(ce)之前應對待(dai)測(ce)(ce)件表(biao)面(mian)進行目視檢查,清(qing)除(chu)油污、銹(xiu)蝕、毛刺等,條件允許時可對表(biao)面(mian)探頭移(yi)動區域(yu)進行打磨。




2. 儀器的選擇


 超聲波檢測(ce)儀(yi)是(shi)超聲波探(tan)傷的主要設備,當前(qian)國內外檢測(ce)儀(yi)器(qi)種類繁(fan)多(duo),適用(yong)情(qing)況也(ye)大不相同,所以根(gen)據不銹鋼管(guan)探(tan)傷需要和現(xian)場情(qing)況來選(xuan)擇檢測(ce)儀(yi)器(qi)。一般根(gen)據以下幾種情(qing)況來選(xuan)擇儀(yi)器(qi):


 a. 對(dui)于定位要求高的(de)情況(kuang),應選擇水平線(xian)性(xing)誤差小的(de)儀器(qi)。


 b. 對于定(ding)量要求高的情況,應選擇垂直(zhi)線(xian)性好,衰減器精度高的儀器。


 c. 對于大型零件的(de)(de)檢測,應選(xuan)擇(ze)靈敏度余(yu)量高、信噪比好(hao)、功(gong)率大的(de)(de)儀器。


 d. 為(wei)了(le)有效地發現近表面(mian)缺陷和區(qu)分(fen)相鄰缺陷,應(ying)選(xuan)擇盲區(qu)小、分(fen)辨力好的(de)儀器。


 e. 對于室外現場檢測(ce),應選擇重量輕、熒光屏亮度好、抗干擾能力強(qiang)的攜帶式儀(yi)器。


此外要求選擇性(xing)能穩定(ding)、重復性(xing)好和(he)可靠性(xing)好的儀器。




3. 探頭的選(xuan)擇


 不銹鋼管超聲(sheng)檢測(ce)中,超聲(sheng)波的(de)發(fa)射和接收都(dou)是(shi)通過探(tan)頭(tou)來實現的(de)。在檢測(ce)前應根據被測(ce)對象的(de)外觀、聲(sheng)學特點(dian)、材質等(deng)來選擇探(tan)頭(tou),選擇參(can)數包括(kuo)探(tan)頭(tou)種類、中心頻率、帶寬、晶片大(da)小、斜探(tan)頭(tou)K值大(da)小等(deng)。


 a. 探頭類型(xing)的選擇


  常用的(de)探頭有縱波(bo)(bo)直(zhi)探頭、縱波(bo)(bo)斜探頭、橫波(bo)(bo)斜探頭、表面波(bo)(bo)探頭、雙晶(jing)探頭、聚焦探頭等,一(yi)般(ban)根據待測件的(de)外(wai)觀和(he)易出(chu)現缺(que)(que)陷的(de)區域、取向等情況(kuang)來選擇探頭的(de)類型,盡(jin)可能使聲束軸(zhou)線同缺(que)(que)陷角度接近(jin)90°。


  縱(zong)波(bo)直探頭發射、接收縱(zong)波(bo),聲(sheng)束軸線(xian)與(yu)(yu)探測面(mian)角度在90°左右。多用在尋找與(yu)(yu)面(mian)近乎平行的(de)瑕(xia)疵(ci)。


  縱波(bo)斜(xie)探頭在待(dai)測件中(zhong)既(ji)有(you)縱波(bo)也(ye)有(you)橫(heng)(heng)波(bo),但由于(yu)(yu)縱波(bo)和橫(heng)(heng)波(bo)的(de)速度不同(tong)加以(yi)識別。主要用于(yu)(yu)尋找與探測面垂直或成一定角度的(de)缺陷。


  橫波(bo)斜探(tan)頭(tou)是通過波(bo)型(xing)轉換實現橫波(bo)檢測(ce)的(de)。主要用(yong)于尋找與探(tan)測(ce)面(mian)垂直或成一(yi)定角度(du)的(de)缺陷。


  表(biao)面波探頭用(yong)(yong)于尋找(zhao)待測件(jian)表(biao)面缺陷(xian),雙晶(jing)探頭用(yong)(yong)于尋找(zhao)待測件(jian)近表(biao)面缺陷(xian),聚(ju)焦探頭用(yong)(yong)于水浸(jin)式檢測管材或板材。


 b. 探測(ce)原(yuan)理的(de)選擇(ze)


  按檢測原理(li)來分類(lei),超聲探傷方(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)有脈(mo)(mo)沖(chong)反(fan)射法(fa)(fa)(fa)(fa)、穿透法(fa)(fa)(fa)(fa)、共振法(fa)(fa)(fa)(fa)和TOFD法(fa)(fa)(fa)(fa)等。本書主要介紹脈(mo)(mo)沖(chong)反(fan)射法(fa)(fa)(fa)(fa)。脈(mo)(mo)沖(chong)反(fan)射法(fa)(fa)(fa)(fa)又包括(kuo)缺陷(xian)回(hui)波法(fa)(fa)(fa)(fa)、底波高(gao)度法(fa)(fa)(fa)(fa)和多次底波法(fa)(fa)(fa)(fa)等。


  缺陷(xian)(xian)回(hui)(hui)(hui)波法通過探(tan)傷儀顯示屏中的波形(xing)判斷是否存在(zai)缺陷(xian)(xian),其(qi)基本原理(li)如圖2.19所(suo)示。當待測件完好時(shi),聲波可直(zhi)接到達(da)待測件底(di)(di)部(bu),波形(xing)信號只有初始脈(mo)(mo)沖T和底(di)(di)部(bu)回(hui)(hui)(hui)波B,若存在(zai)瑕疵,缺陷(xian)(xian)回(hui)(hui)(hui)波F就會在(zai)初始脈(mo)(mo)沖T和底(di)(di)部(bu)回(hui)(hui)(hui)波B之(zhi)間(jian)出現。


圖 19.jpg


  底(di)波高(gao)度(du)法(fa)是指當待(dai)測(ce)(ce)(ce)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)材料和厚薄固定(ding)時,底(di)部(bu)回波幅值維持不變,如果(guo)待(dai)測(ce)(ce)(ce)件(jian)(jian)內有(you)瑕疵(ci),底(di)部(bu)回波幅值會減弱甚至消失,基于此判斷待(dai)測(ce)(ce)(ce)件(jian)(jian)內部(bu)情況,如圖2.20所(suo)示。底(di)波高(gao)度(du)法(fa)的(de)(de)(de)(de)特點是相同投(tou)影大小的(de)(de)(de)(de)缺(que)陷可以取(qu)得到相同的(de)(de)(de)(de)指示,但是需要待(dai)測(ce)(ce)(ce)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)探測(ce)(ce)(ce)面與底(di)部(bu)平(ping)行。底(di)波高(gao)度(du)法(fa)缺(que)點同樣(yang)明顯,其檢出瑕疵(ci)的(de)(de)(de)(de)靈敏度(du)不夠好,對缺(que)陷定(ding)位定(ding)量也不方便。因(yin)此實際檢測(ce)(ce)(ce)中很少作為(wei)一種獨立(li)的(de)(de)(de)(de)檢測(ce)(ce)(ce)方法(fa),多是作為(wei)一種輔(fu)助(zhu)手(shou)段,配合缺(que)陷回波法(fa)發(fa)現某些傾斜的(de)(de)(de)(de)、小而密集的(de)(de)(de)(de)缺(que)陷。


圖 20.jpg


  多(duo)層(ceng)底波(bo)(bo)法(fa)是基(ji)于多(duo)次(ci)底面回波(bo)(bo)的(de)變(bian)化來(lai)判斷待(dai)測(ce)件內是否有(you)瑕(xia)疵。當(dang)待(dai)測(ce)件較(jiao)薄,聲波(bo)(bo)能(neng)量比(bi)較(jiao)強時(shi),聲波(bo)(bo)會(hui)(hui)在探(tan)測(ce)面和底面之間(jian)來(lai)回多(duo)次(ci)往復(fu),在探(tan)傷儀顯示屏中就會(hui)(hui)有(you)多(duo)次(ci)底波(bo)(bo)B1、B2、B3、···.如果(guo)待(dai)測(ce)件內部(bu)存在有(you)缺(que)陷,由于缺(que)陷的(de)反射(she)、散射(she)等會(hui)(hui)損(sun)耗部(bu)分聲波(bo)(bo)能(neng)量,底面回波(bo)(bo)次(ci)數也會(hui)(hui)減(jian)少,同時(shi)還會(hui)(hui)擾亂待(dai)測(ce)件完好情況(kuang)下底面回波(bo)(bo)高度依次(ci)衰減(jian)的(de)現(xian)象,并顯示出缺(que)陷回波(bo)(bo),如圖(tu)2.21所(suo)示。


圖 21.jpg



c. 探頭頻率的(de)選擇


超聲波探(tan)傷頻率(lv)通常在(zai)0.5~10 MHz范圍內,實際選擇時要考慮以下因素:


  ①. 超聲波檢測的靈敏度約為介質中聲波自身波長長度的1/2,所以較高的頻率有助于檢測人員發現更細微的缺陷,但另一方面,較高的頻率在待測件中聲波能量的衰減也會更快。


  ②. 探頭頻率越高,聲波的脈沖寬度越窄,對缺陷的分辨能力越高,有利于區分相鄰的缺陷。


  ③. 探頭頻率越高,聲波波長越短,會使近場區范圍增大,不利于檢測。實際檢測中需要整體考量各種因素,選擇適當頻率。通常情況下,檢測人員需要在確保較好的檢測靈敏度的前提條件下,盡量選擇頻率較低的探頭。


 d. 探頭晶(jing)片尺寸的選擇


   探頭矩(ju)形(xing)(xing)晶片(pian)尺(chi)寸通(tong)(tong)常(chang)不大于500m㎡,對(dui)于圓形(xing)(xing)晶片(pian)而言,其直徑通(tong)(tong)常(chang)不大于25mm,晶片(pian)大小對(dui)探傷效(xiao)果(guo)也有(you)較大影響。通(tong)(tong)常(chang)要考慮以下因素:


    ①. 由θ0 =arcsin 1.22 λ/D 可知,隨著晶片增大,θ0 就越小,波束指向性越好,聲波能量也更集中,對于聲束軸線附近的缺陷檢測有利。


   ②. 由N= D2/4λ 可知,隨著晶片增大,N與D2成正比也會跟著增大,是不利于實際探傷的。


   ③. 晶片尺寸越大,探(tan)頭所(suo)發(fa)出的(de)能(neng)量也越大,未擴(kuo)散(san)區掃查(cha)范圍也會(hui)(hui)增加,與此同時,遠距離(li)掃查(cha)范圍會(hui)(hui)減小,對遠距離(li)缺(que)陷的(de)檢測能(neng)力會(hui)(hui)提高。


   所(suo)以(yi),探(tan)頭(tou)晶(jing)(jing)(jing)(jing)片尺寸會影響到未擴散區掃查范圍、遠(yuan)距離(li)檢測(ce)能力、聲束指(zhi)向性和(he)近場區長度等。在實際檢測(ce)中,如(ru)果檢測(ce)面(mian)積(ji)范圍較(jiao)大(da),常選(xuan)擇大(da)面(mian)積(ji)的(de)壓電晶(jing)(jing)(jing)(jing)片;如(ru)果檢測(ce)厚度較(jiao)大(da),也(ye)常選(xuan)用大(da)面(mian)積(ji)晶(jing)(jing)(jing)(jing)片探(tan)頭(tou)以(yi)增強遠(yuan)距離(li)缺陷探(tan)傷能力;如(ru)果是小型(xing)待測(ce)件,常選(xuan)用小面(mian)積(ji)晶(jing)(jing)(jing)(jing)片提高定位精(jing)度;如(ru)果檢測(ce)區域表(biao)面(mian)較(jiao)為粗糙,常選(xuan)用小面(mian)積(ji)晶(jing)(jing)(jing)(jing)片來減少(shao)耦合時出現的(de)損失。


 e. 斜(xie)探頭折(zhe)射角的選擇


   對于斜探頭而言,折射角對檢測靈敏度、聲束軸線、一次波聲程等有較大制約。由K=tanβs 可知,K值越高,βs也越大,一次波聲程也越大。所以在探傷中,當待測件較薄時,常選用K值較高的探頭,來提高一次波聲程,避免處于近場區檢測;當待測件較厚時,選用較低的K值探頭,來減小由于聲程過大引起的衰減,有利于發現較遠處的缺陷。



4. 耦合劑的選擇


  聲(sheng)學意義上(shang)的(de)(de)(de)耦(ou)合(he)是指聲(sheng)波在兩個(ge)界面(mian)間(jian)的(de)(de)(de)聲(sheng)強透射能力(li)。透射能力(li)越高,意味著(zhu)耦(ou)合(he)效(xiao)果越好,能量傳入(ru)待測(ce)件越強。為(wei)了(le)提高耦(ou)合(he)性(xing)能,通常在探(tan)頭與被檢測(ce)表(biao)面(mian)之間(jian)加入(ru)耦(ou)合(he)劑。其目的(de)(de)(de)是為(wei)了(le)排(pai)除因待測(ce)面(mian)不平整而(er)與探(tan)頭表(biao)面(mian)間(jian)接觸不好存在的(de)(de)(de)空(kong)氣層,使聲(sheng)波能量有效(xiao)傳人待測(ce)件實施檢測(ce),此外也有助于減小摩擦。


一般(ban)耦合劑需要(yao)滿足以下(xia)幾點要(yao)求:


  a. 能保護好探頭表面和待測表面,流動(dong)性、黏度和附(fu)著(zhu)力(li)大小適當,易于清洗;


  b. 聲(sheng)阻抗高,透(tou)聲(sheng)性能良(liang)好;


  c. 來(lai)源廣,價格便(bian)宜;


  d. 對待測件沒有(you)(you)腐(fu)蝕,對檢測人員沒有(you)(you)潛在危(wei)險(xian),對環境友(you)好;


  e. 性能(neng)穩(wen)定(ding),不易變質,可長期(qi)保存(cun)。


  探傷(shang)用(yong)(yong)耦(ou)合劑多為(wei)甘油(you)、水(shui)玻璃(li)(li)、水(shui)、機油(you)和化(hua)學(xue)(xue)漿糊等。其(qi)中(zhong),甘油(you)的(de)聲(sheng)阻抗高,耦(ou)合性能好(hao)(hao),常用(yong)(yong)于(yu)(yu)一些重要(yao)待(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)測(ce)(ce)件(jian)(jian)的(de)精確檢(jian)測(ce)(ce),但(dan)其(qi)價格(ge)(ge)較貴,而(er)且(qie)對(dui)待(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)測(ce)(ce)件(jian)(jian)有一定(ding)程度的(de)腐(fu)蝕;水(shui)玻璃(li)(li)聲(sheng)阻抗較高,常用(yong)(yong)于(yu)(yu)表面較為(wei)粗糙的(de)待(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)測(ce)(ce)件(jian)(jian)檢(jian)測(ce)(ce),缺點是清洗起來不易(yi),并且(qie)對(dui)待(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)測(ce)(ce)件(jian)(jian)有一定(ding)程度的(de)腐(fu)蝕;水(shui)來源廣(guang),價格(ge)(ge)低,常用(yong)(yong)于(yu)(yu)水(shui)浸式檢(jian)測(ce)(ce),但(dan)易(yi)流失,易(yi)使待(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)測(ce)(ce)件(jian)(jian)生銹,需要(yao)對(dui)待(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)測(ce)(ce)件(jian)(jian)及時吹(chui)干;機油(you)黏度、附著力(li)、流動(dong)性大小適當,對(dui)待(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)測(ce)(ce)件(jian)(jian)沒有腐(fu)蝕,價格(ge)(ge)也易(yi)于(yu)(yu)接受(shou),是現(xian)在(zai)實(shi)驗室和實(shi)際探傷(shang)中(zhong)最常用(yong)(yong)的(de)耦(ou)合劑類型;化(hua)學(xue)(xue)漿糊耦(ou)合效果好(hao)(hao),成本(ben)低,也常用(yong)(yong)于(yu)(yu)現(xian)場檢(jian)測(ce)(ce)。


 此外,除了(le)耦(ou)(ou)(ou)合(he)劑自(zi)身(shen)的(de)聲阻抗性能,影響耦(ou)(ou)(ou)合(he)效(xiao)果的(de)還有探(tan)傷時(shi)耦(ou)(ou)(ou)合(he)層的(de)厚度、待測件表(biao)面(mian)的(de)粗(cu)糙(cao)(cao)度、待測件表(biao)面(mian)形狀(zhuang)等。當耦(ou)(ou)(ou)合(he)層厚度為λ/4的(de)奇數(shu)倍時(shi),聲波(bo)(bo)透(tou)射弱(ruo),反射回波(bo)(bo)低(di),耦(ou)(ou)(ou)合(he)效(xiao)果不(bu)好,而厚度為λ/2的(de)整(zheng)數(shu)倍或(huo)很薄時(shi),透(tou)射強(qiang),反射回波(bo)(bo)高(gao),耦(ou)(ou)(ou)合(he)效(xiao)果好。待測件表(biao)面(mian)粗(cu)糙(cao)(cao)度越大,反射回波(bo)(bo)越低(di),耦(ou)(ou)(ou)合(he)效(xiao)果越差,一般(ban)要(yao)求表(biao)面(mian)粗(cu)糙(cao)(cao)度不(bu)高(gao)于6.3μm.由于探(tan)傷常用的(de)探(tan)頭(tou)多數(shu)表(biao)面(mian)較為平整(zheng),因此待測件表(biao)面(mian)形狀(zhuang)也是平面(mian)時(shi)兩者耦(ou)(ou)(ou)合(he)性能最(zui)(zui)優,次(ci)之是凸弧面(mian),凹弧面(mian)最(zui)(zui)差。




5. 表面耦合損耗的測定與補償


  由(you)于(yu)耦合(he)過(guo)程中會(hui)出(chu)現一定(ding)損耗,為了對其進行(xing)適當的補償,需(xu)要先測出(chu)待測件(jian)(jian)(jian)與對比(bi)(bi)試塊表(biao)(biao)面(mian)損失(shi)的分貝差。即在其他條件(jian)(jian)(jian)都(dou)相同(tong),除了表(biao)(biao)面(mian)耦合(he)狀態不同(tong)的待測件(jian)(jian)(jian)和對比(bi)(bi)試件(jian)(jian)(jian)上測定(ding)兩者(zhe)回(hui)波或是穿透(tou)波的分貝差。


  一(yi)次(ci)波測(ce)(ce)(ce)定方法為(wei):先制作兩塊(kuai)(kuai)材質與待測(ce)(ce)(ce)件一(yi)致、表面(mian)(mian)狀(zhuang)況不一(yi)的(de)對(dui)比試(shi)塊(kuai)(kuai)。其中一(yi)塊(kuai)(kuai)為(wei)對(dui)比試(shi)塊(kuai)(kuai),表面(mian)(mian)粗(cu)糙度(du)同試(shi)塊(kuai)(kuai)一(yi)樣,另一(yi)塊(kuai)(kuai)為(wei)待測(ce)(ce)(ce)試(shi)塊(kuai)(kuai),表面(mian)(mian)狀(zhuang)態同待測(ce)(ce)(ce)件一(yi)樣。各自在相同深度(du)對(dui)制作尺寸一(yi)致的(de)長橫(heng)孔,然后將探頭放在試(shi)塊(kuai)(kuai)上,測(ce)(ce)(ce)出兩者(zhe)長橫(heng)孔回波信(xin)號高度(du)的(de)分(fen)貝差(cha),就是(shi)耦合的(de)損耗差(cha)。


  二(er)次波(bo)測定時(shi)多選擇一發一收的(de)一對探頭,通過穿透法(fa)測定兩者反(fan)射波(bo)高的(de)分貝(bei)(bei)差(cha)。具體方(fang)法(fa)為:先用“衰減(jian)器”測定衰減(jian)的(de)分貝(bei)(bei)差(cha),把探頭放在試塊上(shang)調(diao)節(jie)好,然后再(zai)用“衰減(jian)器”測定增益(yi)的(de)分貝(bei)(bei)差(cha),即減(jian)少(shao)測定分貝(bei)(bei)差(cha)衰減(jian)量,此時(shi)試塊與(yu)待測件(jian)上(shang)同一反(fan)射體的(de)回波(bo)波(bo)高一致,耦合(he)損耗恰好得到補償。



6. 掃描速度的(de)調節


  掃描速度(du)或時基(ji)掃描線比(bi)例是指探傷儀顯示屏中(zhong)時基(ji)掃描線的水平(ping)刻度(du)值τ與實際聲程x(單(dan)程)的比(bi)例關系,即τ : x=1 : n,類似于地圖上的比(bi)例尺。


  掃描速度的(de)增減通常需要根據探測范圍,利用(yong)尺寸已知(zhi)的(de)試塊或待測件(jian)上的(de)兩次不同反射波的(de)前沿(yan),與相(xiang)應的(de)水(shui)平刻(ke)度值分別(bie)對照來進(jin)行。掃描速度的(de)調節(jie)主要包(bao)括以(yi)下幾種:


 a. 縱波掃描速(su)度的(de)調節


  縱波(bo)檢測(ce)時(shi)通常根(gen)據(ju)縱波(bo)聲程(cheng)來實現調(diao)節(jie),具體(ti)需要(yao)首先將縱波(bo)探(tan)頭同(tong)厚度(du)(du)合(he)適的(de)(de)平(ping)底面(mian)或曲底面(mian)對(dui)準(zhun),使(shi)得兩次不(bu)同(tong)的(de)(de)底面(mian)回波(bo)與相應的(de)(de)水平(ping)刻度(du)(du)值(zhi)分(fen)別(bie)對(dui)準(zhun)。


 b. 表面(mian)波掃(sao)描速度(du)的(de)調(diao)節


   表(biao)(biao)面(mian)波檢測時(shi)與(yu)縱波檢測時(shi)的(de)掃描速度(du)(du)調節方法類(lei)似,但(dan)是由(you)于表(biao)(biao)面(mian)波無法在同(tong)一反(fan)射(she)體(ti)達成多(duo)次反(fan)射(she),所以調節時(shi)要(yao)通過兩(liang)個(ge)不一樣的(de)反(fan)射(she)體(ti)形(xing)成的(de)兩(liang)次反(fan)射(she)波分別對準相應的(de)水平(ping)刻度(du)(du)值來調節。


 c. 橫波掃描速度的調節


   使用橫(heng)波(bo)進(jin)行(xing)探傷時,缺(que)陷(xian)具體(ti)方位可通過(guo)折射角以及聲(sheng)程(cheng)來確(que)定,亦可通過(guo)水平距離以及深度(du)來確(que)定。而橫(heng)波(bo)掃描速(su)度(du)的調節方法較(jiao)多,有(you)三種:


   ①. 聲(sheng)程調節(jie)法(fa),使屏幕上的水平刻度值(zhi)同橫波聲(sheng)程成(cheng)比例,進而直接顯示橫波聲(sheng)程;


   ②. 水(shui)平調節法,使屏幕(mu)上的水(shui)平刻度值同反射(she)體的水(shui)平距(ju)離成(cheng)比例,進而直接顯示反射(she)體的水(shui)平投(tou)影距(ju)離,一般用(yong)于薄待測(ce)件橫(heng)波探傷;


   ③. 深度(du)調節法,使屏幕上的水平刻度(du)值同反射體的深度(du)成比例(li),進(jin)而直接(jie)顯示深度(du)距(ju)離,多用在較厚待測(ce)件焊縫的橫波探傷(shang)。



7. 檢測靈敏度(du)的調節


 調(diao)(diao)節檢測靈敏(min)度的目的是為了探測待測件中特定(ding)尺寸的缺陷,并對缺陷定(ding)量。靈敏(min)度太高會(hui)使屏幕上的雜波(bo)(bo)變多、難以判斷,但是太低(di)又容(rong)易引起漏檢,所以可經由儀器(qi)上的“增益”“衰(shuai)減(jian)器(qi)”“發射(she)強(qiang)度”等旋鈕來調(diao)(diao)整(zheng)。調(diao)(diao)整(zheng)方法(fa)有(you)三種:試塊調(diao)(diao)整(zheng)法(fa)、待測件底波(bo)(bo)調(diao)(diao)整(zheng)法(fa)、AVG曲線法(fa)。


a. 試(shi)塊調(diao)整法


 依據待測件對靈敏度的(de)要(yao)求(qiu)選用適當的(de)試塊(kuai)(kuai),把探頭(tou)對準(zhun)試塊(kuai)(kuai)定制尺寸的(de)缺(que)陷(xian),調整靈敏度相(xiang)關(guan)的(de)旋鈕,使屏幕中的(de)最高反射回(hui)波達到基(ji)準(zhun)波高,即調整完畢。


b. 待(dai)測件底(di)波調(diao)整法


 通過(guo)待測件底面(mian)回(hui)波(bo)來調節檢(jian)測靈敏度,待測件底面(mian)回(hui)波(bo)與同深度的人工缺陷(xian)回(hui)波(bo)的分貝差是一定值,這(zhe)個定值可(ke)通過(guo)下式計算(suan)得出(chu):


25.jpg


將探頭對準待測件底面,儀器保留足夠余量,一般大于Δ+(6~10)dB,“抑制”調至“0”,調節儀器使底波B1達到基準波高,然后增益ΔdB,這時就調好了。


 c. AVG曲(qu)線(xian)法


  AVG曲線(xian)(xian)(xian)是(shi)描述規則(ze)反(fan)射體的(de)距離(A)、回波高度(V)與(yu)當(dang)量尺寸(G)之間關(guan)系的(de)曲線(xian)(xian)(xian),A、V、G分(fen)別是(shi)德文(wen)的(de)字頭縮寫,英(ying)文(wen)中縮寫為DGS.AVG曲線(xian)(xian)(xian)常(chang)利用待測(ce)件直接(jie)繪制,利用半波法配(pei)合“增益”等(deng)旋鈕重復(fu)即可獲得(de),極大地方(fang)便(bian)了野外檢測(ce)工作。




8. 實(shi)施(shi)掃查及缺陷判定


缺(que)陷判定(ding)是超聲探(tan)(tan)(tan)傷中的主(zhu)要(yao)任務(wu)之一,在常規檢測中主(zhu)要(yao)分為縱波直探(tan)(tan)(tan)頭(tou)定(ding)位和橫波斜探(tan)(tan)(tan)頭(tou)定(ding)位兩種。


 a. 縱(zong)波(bo)直探頭與橫波(bo)斜探頭對比


  ①. 使用縱波直探頭探傷時,缺陷的水平位置就是探頭所在位置,而缺陷的深度需要通過儀器的水平刻度來計算。如果儀器按τ:n調節掃描深度,發現缺陷波的水平刻度為τf,則缺陷深度xf,為xy=nτf


  ②. 使用橫波斜探(tan)頭(tou)(tou)進行探(tan)傷(shang)時,首次要考量相對于待測件的(de)(de)移(yi)動方向(xiang)(xiang)、掃(sao)查(cha)路徑、探(tan)頭(tou)(tou)指向(xiang)(xiang)等。通常(chang)掃(sao)查(cha)時前后左右移(yi)動探(tan)頭(tou)(tou),而且(qie)通過左右掃(sao)動可(ke)獲(huo)知(zhi)缺陷的(de)(de)橫向(xiang)(xiang)范圍,固定(ding)點轉動和繞固定(ding)點環繞有助(zhu)于確定(ding)缺陷的(de)(de)取向(xiang)(xiang)、形狀。根據掃(sao)查(cha)方式(shi)的(de)(de)不(bu)同,常(chang)分為鋸齒形掃(sao)查(cha)和柵格(ge)掃(sao)查(cha)。


  橫波斜(xie)入(ru)射(she)檢測時(shi)(shi)對缺陷(xian)的(de)判定(ding)(ding)包括缺陷(xian)水(shui)平和(he)垂直距(ju)離(li)以及(ji)缺陷(xian)大(da)(da)小評定(ding)(ding)。判定(ding)(ding)缺陷(xian)的(de)水(shui)平和(he)垂直距(ju)離(li)時(shi)(shi)通常根據反射(she)回波信號處于(yu)最(zui)大(da)(da)幅值時(shi)(shi),在(zai)(zai)事先校正(zheng)過的(de)屏幕(mu)時(shi)(shi)基(ji)線上找到其(qi)回波的(de)前沿,然后(hou)(hou)讀出聲(sheng)程或(huo)者水(shui)平、垂直距(ju)離(li),最(zui)后(hou)(hou)根據探(tan)頭折射(she)角推算獲得。通常認為橫波斜(xie)人射(she)方式(shi)獲得的(de)缺陷(xian)數值存(cun)在(zai)(zai)一定(ding)(ding)偏差,因為與縱(zong)波直射(she)法不同,斜(xie)入(ru)射(she)的(de)時(shi)(shi)基(ji)線上最(zui)大(da)(da)峰值的(de)位(wei)置是(shi)在(zai)(zai)探(tan)頭移動中確(que)(que)定(ding)(ding)的(de),其(qi)準確(que)(que)度(du)受聲(sheng)束寬度(du)影響,且多數缺陷(xian)的(de)取(qu)向(xiang)、形(xing)狀、最(zui)大(da)(da)反射(she)部位(wei)也(ye)是(shi)不確(que)(que)定(ding)(ding)的(de)。


  綜(zong)上(shang),一(yi)般僅僅使用(yong)橫波斜探(tan)頭判定(ding)缺(que)陷的水平或垂直(zhi)距離,不用(yong)具體數值,然后通(tong)過相關標準進一(yi)步(bu)判定(ding)缺(que)陷等(deng)級即可。


  對(dui)于缺陷(xian)具體尺寸的(de)(de)判(pan)(pan)定(ding),檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)人員(yuan)通(tong)(tong)過(guo)(guo)待(dai)測(ce)(ce)(ce)件缺陷(xian)處(chu)與對(dui)比反射體的(de)(de)回波波高兩者比值,以(yi)(yi)及缺陷(xian)的(de)(de)延伸長(chang)度(du)來判(pan)(pan)斷。使(shi)用(yong)斜(xie)入射的(de)(de)橫波來檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)具有(you)平(ping)整表面的(de)(de)待(dai)測(ce)(ce)(ce)件時,聲束中(zhong)心(xin)線會(hui)在界面處(chu)折(zhe)射,所(suo)以(yi)(yi)可以(yi)(yi)通(tong)(tong)過(guo)(guo)折(zhe)射角和聲程來判(pan)(pan)斷缺陷(xian)的(de)(de)尺寸。如前所(suo)述,通(tong)(tong)過(guo)(guo)聲程等(deng)參(can)數可以(yi)(yi)調節掃(sao)描(miao)速(su)度(du),所(suo)以(yi)(yi)對(dui)不同(tong)的(de)(de)待(dai)測(ce)(ce)(ce)件如平(ping)板(ban)、圓(yuan)柱(zhu)面等(deng),或者檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)方法如一次波檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)、二次波檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce),相應的(de)(de)缺陷(xian)尺寸計算方法也各(ge)有(you)不同(tong)。通(tong)(tong)常,斜(xie)入射的(de)(de)折(zhe)射角越小,即K值越小,那么(me)所(suo)能(neng)夠檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)的(de)(de)待(dai)測(ce)(ce)(ce)件厚度(du)就(jiu)越大,檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)人員(yuan)一般(ban)把能(neng)夠檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)的(de)(de)圓(yuan)柱(zhu)面待(dai)測(ce)(ce)(ce)件的(de)(de)內(nei)外徑(jing)范(fan)圍指(zhi)定(ding)在r/R≥80%。


b. 橫波(bo)斜(xie)探頭對缺陷定(ding)量方法


  橫波斜探頭(tou)對(dui)缺陷的定量(liang)方法(fa)有當量(liang)法(fa)、底(di)面高度法(fa)和測長法(fa)。


(1)當量法


  ①. 當量試(shi)塊(kuai)比(bi)較(jiao)法,就是把待測(ce)件中的(de)缺陷(xian)回波(bo)與(yu)人工試(shi)塊(kuai)的(de)缺陷(xian)回波(bo)對比(bi),進(jin)而(er)確(que)定缺陷(xian)尺寸。顯然,這種方(fang)法結果直觀(guan)易(yi)懂,且可靠,但是對比(bi)過程中需(xu)要大量人工試(shi)塊(kuai),工作量大,所以使用范圍小,多用于極其重要的(de)零(ling)件進(jin)行準確(que)定量,或者小工件的(de)近(jin)場區探傷;


  ②. 底面(mian)回(hui)(hui)波(bo)高度法(fa),就是首先獲得(de)缺陷回(hui)(hui)波(bo)的波(bo)高分貝值(zhi),然后根據規則反射體(ti)的聲學方(fang)程(cheng)來(lai)推算缺陷尺寸,是一種較(jiao)為(wei)常用的當量方(fang)法(fa);


  ③. 當(dang)量AVG曲線法,就(jiu)是通(tong)過(guo)通(tong)用的AVG曲線判斷待測(ce)件中的缺陷(xian)尺寸。


(2)底面高度(du)法


 不像當量(liang)試(shi)塊(kuai)比較法,不需(xu)要(yao)試(shi)塊(kuai),操作流程也(ye)簡(jian)單易上手,只用(yong)缺陷(xian)(xian)波與底波的相(xiang)對(dui)波形(xing)信號高度就能夠判斷缺陷(xian)(xian)的相(xiang)對(dui)值(zhi),就是(shi)(shi)說得不到缺陷(xian)(xian)的準確尺寸,所以使用(yong)范圍(wei)也(ye)局限于同條件(jian)下的缺陷(xian)(xian)對(dui)比或是(shi)(shi)對(dui)缺陷(xian)(xian)的密集程度進行判斷。主(zhu)要(yao)有(you)三(san)種:


  ①. 使用缺陷回波與缺陷處底波的波高比值F/BF來判斷缺陷,即F/BF法;


  ②. 使用缺陷回波與不存在缺陷處底波的波高比值F/BG來判斷缺陷,即F/BG法;


  ③. 使用缺陷處底波與不存在缺陷處底波的波高比值Bf/BG來判斷缺陷,即BG/Bf法。


(3)測長法(fa)


  通過缺(que)陷回波高度和(he)探頭檢(jian)(jian)測時的移(yi)動距離判斷缺(que)陷的大小。按(an)照檢(jian)(jian)測時的靈敏度基準(zhun)分為三種:


  ①. 相對靈敏度(du)法(fa),檢測時探頭順著缺陷的長度(du)方向移動,可以根據降(jiang)低到一(yi)定(ding)程度(du)的分貝值來判斷缺陷尺(chi)寸(cun);


  ②. 絕對靈敏度(du)法(fa),檢(jian)測時(shi)探頭(tou)沿著缺陷(xian)的(de)長度(du)方向左右移(yi)(yi)動(dong),在(zai)回波高(gao)度(du)降低到制定高(gao)度(du)時(shi),根據(ju)探頭(tou)的(de)移(yi)(yi)動(dong)距離判(pan)斷缺陷(xian)尺寸;


  ③. 端點峰值法,檢測時如果發現缺(que)陷回波(bo)的(de)波(bo)高(gao)包絡線存在數個極(ji)大值點,可根據探頭在缺(que)陷兩端回波(bo)的(de)極(ji)大值點區間的(de)移動距(ju)離判斷缺(que)陷尺寸(cun)。




9. 影響缺陷定位(wei)定量的因素


 a. 儀器的影(ying)響


  探傷儀的(de)水平線(xian)性的(de)優劣會影(ying)響回波(bo)(bo)信號在屏幕上的(de)水平刻(ke)(ke)度值,進而影(ying)響對缺(que)陷(xian)的(de)推(tui)算,另外一旦屏幕的(de)水平刻(ke)(ke)度分度不均(jun)勻,必然導致回波(bo)(bo)水平刻(ke)(ke)度值不準確,導致缺(que)陷(xian)定位的(de)誤(wu)差(cha)。


 b. 探頭的影響


   ①. 聲束偏(pian)離問題(ti),理想的(de)探頭(tou)應該是與(yu)晶片幾(ji)何中(zhong)心重(zhong)合,但實際中(zhong)常(chang)(chang)常(chang)(chang)存在一定(ding)偏(pian)差,若偏(pian)差較大,定(ding)位精(jing)度就會(hui)降低;


  ②. 聲場(chang)(chang)雙峰問題,正(zheng)常探(tan)頭輻(fu)射(she)的(de)聲場(chang)(chang)只有一個主(zhu)聲束(shu),在(zai)遠場(chang)(chang)區主(zhu)聲束(shu)上聲壓最(zui)高,但(dan)是,有時由于探(tan)頭制(zhi)造或(huo)使用的(de)原因,可能存在(zai)兩個主(zhu)聲束(shu),導(dao)致發(fa)現(xian)(xian)缺陷時難(nan)以(yi)判(pan)定是哪個主(zhu)聲束(shu)發(fa)現(xian)(xian)的(de),也就難(nan)以(yi)確定缺陷的(de)實際(ji)位(wei)置;


  ③. 探(tan)頭指(zhi)向性問題,探(tan)頭輻射的聲場半(ban)擴散角小(xiao),指(zhi)向性好,那么缺陷(xian)定位的誤(wu)差就小(xiao);


  ④. 探頭磨(mo)損問題,探頭的(de)壓電晶片前通常會有一(yi)定厚(hou)度的(de)楔塊,由于(yu)楔塊材質多樣,如果檢測(ce)人員用力不(bu)當,極易磨(mo)損楔塊,進而影(ying)響入射點、折射角(jiao)等參數,最終對缺陷的(de)定位(wei)造成(cheng)干擾。


 c. 待(dai)測件(jian)的影響


  ①. 表面粗(cu)糙度問(wen)題,如(ru)前文(wen)所(suo)述,粗(cu)糙度會影響(xiang)耦(ou)合性能,同時也會導致聲波進入(ru)待(dai)測件的(de)時間出現差(cha)別,可能導致互相干(gan)涉,影響(xiang)定位;


  ②. 表(biao)面(mian)形(xing)狀問題,若(ruo)是曲面(mian)待測件,點(dian)接(jie)觸或線(xian)接(jie)觸時如果(guo)把握不(bu)當(dang),折射角會發生變化;


  ③. 待測件材質問題,材質不(bu)同會影響(xiang)待測件和(he)試塊中的聲速,使K值發生變化,影響(xiang)定位;


  ④. 待測件邊(bian)界問(wen)題,當缺(que)陷(xian)于待測件邊(bian)界靠近時(shi),邊(bian)界對聲波的反射與人(ren)射的聲波在缺(que)陷(xian)位(wei)置產生干(gan)涉,使(shi)聲束中心線偏(pian)移,導致缺(que)陷(xian)定位(wei)上的誤差;


  ⑤. 待(dai)(dai)測件溫度(du)問題,聲波在待(dai)(dai)測件中傳播速度(du)會隨溫度(du)變化,影響定(ding)位;


  ⑥. 待測件內(nei)缺陷(xian)自身取向問題(ti),當缺陷(xian)角度(du)與折射聲束(shu)存在一定(ding)角度(du)時,可(ke)能出現擴散波聲束(shu)入(ru)射到缺陷(xian)的回波信號較高(gao),而定(ding)位時誤以為(wei)缺陷(xian)在軸線上,導致(zhi)定(ding)位偏差。


d. 操作(zuo)人員的影響


  ①. 時基(ji)線比例,對(dui)時基(ji)線比例進行調整時,波(bo)的前沿未與相應水平刻(ke)度對(dui)準(zhun),導致缺陷定(ding)位出現誤差(cha);


  ②. 入射點和(he)K值,測定(ding)(ding)人射點和(he)K值時有所偏差,影響缺陷定(ding)(ding)位;


  ③. 定(ding)位方(fang)法不當,橫波周向探測圓柱形待測件時,若按平(ping)板(ban)待測件定(ding)位方(fang)式處(chu)理,也將增加(jia)缺陷定(ding)位誤差。


  影響(xiang)(xiang)缺(que)陷(xian)(xian)定(ding)量的(de)(de)因(yin)素(su)同影響(xiang)(xiang)缺(que)陷(xian)(xian)定(ding)位的(de)(de)因(yin)素(su)有相當多重合部分(fen),如探頭的(de)(de)K值(zhi)、晶片,待測(ce)件的(de)(de)形狀(zhuang)、表面(mian)狀(zhuang)態,耦合情況,缺(que)陷(xian)(xian)的(de)(de)取(qu)向、位置等。總而言之,凡(fan)是(shi)會影響(xiang)(xiang)缺(que)陷(xian)(xian)波高的(de)(de)因(yin)素(su)都會影響(xiang)(xiang)缺(que)陷(xian)(xian)的(de)(de)定(ding)量,具(ju)體(ti)(ti)判(pan)定(ding)時應綜(zong)合各方面(mian)影響(xiang)(xiang)因(yin)素(su),結合具(ju)體(ti)(ti)情況仔細分(fen)析,以提高準確(que)性。



10. 檢測記(ji)錄和(he)報(bao)告


  記錄(lu)(lu)(lu)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是為(wei)待(dai)測件無損檢(jian)測質量評定(編發檢(jian)測報告)提供(gong)書面(mian)依據,并提供(gong)質量追(zhui)蹤所需的(de)(de)原始資料(liao)。記錄(lu)(lu)(lu)的(de)(de)內容應(ying)(ying)盡可(ke)能(neng)全面(mian),包括:送檢(jian)部門、送檢(jian)日期、檢(jian)測日期、被檢(jian)待(dai)測件名稱、圖號(hao)(hao)、零件號(hao)(hao)、爐批號(hao)(hao)、工序號(hao)(hao)及數量、所用規(gui)程或說明(ming)圖表(biao)的(de)(de)編號(hao)(hao),任何反(fan)射波(bo)高超(chao)過規(gui)定質量等級(ji)中相(xiang)應(ying)(ying)反(fan)射體波(bo)高的(de)(de)缺陷(xian)平面(mian)位(wei)置(zhi)、埋藏深度、波(bo)高的(de)(de)相(xiang)對(dui)分(fen)貝數,以及其他(ta)認為(wei)有(you)必要記錄(lu)(lu)(lu)的(de)(de)內容。若規(gui)程中未詳細規(gui)定儀(yi)器(qi)和(he)(he)探頭的(de)(de)型(xing)號(hao)(hao)和(he)(he)編號(hao)(hao)、儀(yi)器(qi)調(diao)整參數及所用反(fan)射體的(de)(de)埋深等,則應(ying)(ying)在記錄(lu)(lu)(lu)中詳細記錄(lu)(lu)(lu)這些內容。記錄(lu)(lu)(lu)應(ying)(ying)有(you)檢(jian)測人員的(de)(de)簽字(zi)并編號(hao)(hao)保存,保存期限按有(you)關部門的(de)(de)要求確定。


  不銹鋼管超聲(sheng)波探傷(shang)檢(jian)(jian)測(ce)報告(gao)可(ke)采用表格或文(wen)字敘述的形(xing)式,其內容至少應(ying)包(bao)括:被檢(jian)(jian)待測(ce)件名稱、圖號(hao)及(ji)編(bian)號(hao),檢(jian)(jian)測(ce)規(gui)程的編(bian)號(hao),驗收(shou)標準,超標缺陷的位置、尺寸,評(ping)定(ding)(ding)(ding)結(jie)論(lun)等(deng)。報告(gao)中最重(zhong)要(yao)的部(bu)分(fen)是評(ping)定(ding)(ding)(ding)結(jie)論(lun),需(xu)根(gen)據顯示信(xin)號(hao)的情況和驗收(shou)標準的規(gui)定(ding)(ding)(ding)進行評(ping)判。若出現(xian)難以判別的異常情況,應(ying)在報告(gao)中注明并(bing)提請有關部(bu)門處理。