TBT 3568.3-2021 鐵路無損檢測材料 第3部分:超聲波檢測探頭.pdf
- 文檔部分內容預覽:
雙晶探頭的串擾是參考試塊底面回波(聲程處于焦區(qū)范圍內)與耦合回波之dB差,應大于30dB。
探頭物理幾何結構在探頭數(shù)據(jù)表中所規(guī)定的公
相控陣探頭所有晶片應符合下列規(guī)定: a)非矩陣陣列探頭:對所有具有相同大小和形狀的晶片,其相對脈沖回波靈敏度變化應在 ±3dB內;對于不同大小和形狀的晶片(環(huán)繞探頭和維菊形探頭),所有的差值應在±4dB內。 b 二維矩陣探頭:晶片尺寸大于或等于1mm所有晶片,可接受的相對脈沖回波靈敏度差值應 符合表1的規(guī)定;晶片尺寸小于1mm所有晶片,可接受的相對脈沖回波靈敏度差值應符合 表2的規(guī)定。
1二維相控陣探頭用相對靈敏度差值的驗收標準(晶片尺寸大于或等于1mm")(續(xù))
土建標準規(guī)范范本陣探頭用相對靈敏度差值的驗收標準(晶片尺寸
4.2.4脈沖持續(xù)時間
特續(xù)時間不大于探頭數(shù)據(jù)表中規(guī)定的脈沖持續(xù)時
非矩陣相控陣探頭:不應存在失效晶片。不符合4.2.2、4.2.3任意一條測試驗收標準的晶片為 晶片。 二維矩陣相控陣探頭:失效晶片的最大數(shù)不應大于表3中的值,
a)最小帶寬:不小于100MHz
b)幅值靈敏度:幅值靈敏度小于每格5mV,測量誤差不大于±5%。
5.2.1下述試塊可用于對接觸法常規(guī)探頭進行規(guī)定范圍的試驗
5.2.2用于相控陣探頭試驗試塊的材料、尺寸,反射體類型及位置等應在探頭測試
5.2.2用于相控陣探買試驗試塊的材料、尺寸,反射體類型及位置等應在探買測試報 局部環(huán)形陣列探頭(雛菊型)直接在平面反射面上進行測試。 接觸法使用的試塊應符合下列規(guī)定: a)帶楔塊:采用與楔塊相同材質的試塊和適當幾何尺寸,以使超聲波的路徑對每個晶片而言均 一致; b)不帶楔塊:采用與被測材料相同的試塊,以使超聲波的路徑對每個晶片而言均一致。 注:如楔塊可被移除,優(yōu)先采用無楔塊的測試。 滋浸法使用的試塊采用相應的實物試塊進行性能測試,
目視檢驗探頭外側有無正確標識,以及可能影響其當前或以后可靠性的物理損傷。用直尺和 量探頭接觸表面的平直度,
1.2.1將被測試探頭買與測試設備接圖1所示方法連接,便用半圓柱試塊,半圓柱面的半徑應大 近場長度的1.5倍。對于雙晶探頭,工作方式應設置為一發(fā)一收模式,半圓柱試塊的半徑應盡量 探頭的焦距。
圖1測試設備連接示意圖
6.1.2.2將探頭置于半圓柱試塊中心,轉動和移動探頭使來自試塊柱面的多次回波幅度最大,在示波 器上找到第一次回波并放大,得到如圖2所示的脈沖波形,讀出脈沖幅度為最大峰一峰值幅度的10% 處的脈沖波形寬度即為脈沖寬度。 注:儀器的參數(shù)如發(fā)射電壓、阻尼會影響脈沖寬度的數(shù)據(jù)測試結果,因此,上述參數(shù)應在數(shù)據(jù)頁中予以明確。
6.1.3中心頻率和相對帶寬
使用圖1的試塊與檢測裝置,將反具 脈沖最大值居中,用頻譜分析或離散傅里葉變換測出頻譜。測量出回波頻譜下降6dB時的高、低截止 頻率,按公式(2)、公式(3)及公式(4)分別計算得出中心頻率、帶寬和相對帶寬。 根據(jù)高、低頻率f.和f按公式(2)計算中心頻率f.。
帶寬按公式(3)計算。
相對帶寬按公式(4)計算,以百分數(shù)表示。 f.,=(△f/f.)×100%
6.1.4相對脈沖回波靈敏度
對于縱波直探頭測試平面反射體的大平面,對于橫波斜探頭、縱波小角度探頭、雙晶探頭測試半 式塊,測試裝置見圖1,測出施加到探頭上的峰一峰值電壓V,和大平底反射回波放大前回波的峰一 電壓V..相對脈沖回波靈敏度S.按公式(5)計算。
S.. = 20 Ig(V./V.)
Sl一相對脈沖回波靈敏度; V。來自規(guī)定反射體的放大前回波峰一峰值電壓; V一一施加到探頭上的峰一蜂值電壓。 探頭靈敏度受耦合條件、脈沖發(fā)生器、探頭、電纜以及接收器的阻抗等因素的影響,上述參數(shù)應在 探頭數(shù)據(jù)頁中予以明確。
6.1.5.1 縱波直探頭
6.1.5.1.1采用超聲波探傷儀和附錄A中3mm橫通孔參考試塊測量。 6.1.5.1.2在試塊上選取深度約為2倍被測探頭近場長度的橫通孔,移動探頭,找到探頭接收到最大 回波的位置,測量探頭幾何中心點與橫通孔中心點的位移,見圖3。
偏移(直 的電離) X—探頭中心; Xe,Ye——探頭中心坐標; .,Y.橫通孔中心坐標。
按公式(6)計算8.。
按公式(7)計算8,。
6.1.5.2模波斜探頭
3測探頭幾何中心點與橫通孔中心點的位移
圖4直探頭的聲軸偏斜角測試示意圖
,=arctan(x/h)
, = arctan(Ay/h)
8=arctan(sin8./sin8
1.5.2.1調整探頭在適當參考試塊的大平面上的位置,使直接來自試塊端角的回波達到最大 5,該端角反射體應處于探頭的遠場。
6.1.5.2.3如果第一次測出的偏斜角超過1°,則需測量三次,取其平均值。
6.1.5.2.3如果第一次測出的偏斜角超過1°.則需測量三次取其平均
6.1.5.3縱波小角度探頭
圖5橫波斜探頭聲軸偏斜角測
1.5.3.1將探頭置于 自試塊直角拐角的回波達到最大。 .5.3.2利用直角邊和量角器測探頭直 面的方向,此角度即聲軸偏斜角。 1.5.3.3如果第一次測出的偏 則量3次,取其平均值,
6.1.6橫波斜探頭(單晶、雙晶)入射點
圖6縱波小角度探頭聲軸偏斜角測量
6.1.7.1橫波斜探頭(單晶、雙晶)
圖7測定橫波斜探頭入射點和折射角的圖示
探頭前沿至試塊端面距離; 探頭前沿距離。
6.1.7.1.4兩種方法檢測結果有疑義時,以6.1.7.1.3為準。
6.1.7.2縱波小角度探頭
6.1.7.2.1方法一
6. 1.7.2.2 方法二
圖9測定縱波小角度探頭折射角的示意圖
當探頭人射角在9°~12°時:K=(X+L)/80:β=arctanK。
6.1.8雙晶探頭焦距
13°~17°(人射角約6°~8°)小角度縱波探頭折
~27°人射角約9°~12°)小角度縱波探頭折射角
6.1.8.1工作模式設置為一發(fā)一收,采用3mm橫通孔試塊(試塊尺寸及橫孔深度根據(jù)探頭預期焦 距而定),以橫孔深度為橫坐標,回波幅度為縱坐標,制作距離一波幅曲線。 6.1.8.2距離一波幅曲線至少應有8個測量點,所選取的距離應包括探頭的近場長度范圍。 6.1.8.3測試時探頭的隔聲層應垂直于橫通孔。 6.1.8.4距離一波幅曲線上最大振幅點給出焦距
6.1.9 雙晶探頭串擾
6.1.9.1工作模式為一發(fā)一收,將雙晶探頭置于參考試塊上,參考試塊的尺寸應能使得到的底面回波 處于探頭聚焦區(qū)以內,調整該回波達到80%并記錄增益值(A,)。 5.1.9.2在顯示屏上可以看到來自耦合表面的回波,調節(jié)儀器增益直至其波幅達到80%,記錄增益值 (A).計算A,與A,的差值。如果看不到耦合回波,則只能給出低的申擾極限
深頭外形,對接觸法探頭接觸面的平整度探頭的
S.—相對脈沖回波靈敏度差值; Va——某個晶片的參考回波波幅電壓; V.所有晶片參考回波波幅電壓算術平均值。
6.2.3 頻率、帶寬
S. = 20 1g V
6.2.4脈沖持續(xù)時間
6.2.5.1采用示波器進行測量,激勵信號應為持續(xù)時間至少為6個周期的正弦脈沖信號,通過激勵隨 機選取的晶片并測量相鄰晶片的接收信號獲得串擾。 6.2.5.2晶片數(shù)不大于64的相控陣探頭在2個定位點上確定晶片間串擾,晶片數(shù)大于64的相控陣 探頭在4個定位點上確定晶片間串擾。 6.2.5.3示波器與兩個相鄰晶片連接,對于接觸法,探頭與工件接觸,對于水浸法,探頭置于水中。 6.2.5.4測試時不應受到來自試塊或水浸槽的影響。 6.2.5.5按公式(13)計算昂片間電擾CT
6.2.5.5按公式(13)計算晶片間串擾C7
CT—晶片間串擾; Vre—相鄰晶片接收電壓; m激發(fā)脈沖電壓。
計算在6.2.2.6.2.3中失效的晶片數(shù)。
7.1.1每個探頭出廠前,均應進行出廠檢驗。 7.1.2探頭檢驗過程中,任一指標不符合本部分規(guī)定,不應出廠 7.1.3探頭出廠檢驗項目應符合表4的規(guī)定,
7.1.1每個探頭出廠前,均應進行出廠檢驗。
7.2.1探頭入廠后,使用單位應對每個探頭進行入廠檢驗。 7.2.2探頭入廠檢驗項目應符合表4的規(guī)定
7.2.1探頭人廠后槽鋼標準,使用單位應對每個探頭進行入廠檢驗。
供方應向需方提供每個探頭的出廠檢驗報告。
探頭標識應至少包括: a)規(guī)格型號; b)唯一性編號; c) 制作廠家。
探頭應附有質量合格證書,內容應至少包括: a)名稱、型號; b)質量指標、檢驗結果、檢驗結論; c)檢驗人員。
探頭的儲存應注意防高溫、防潮,防止陽光直接照射。
Φ3mm橫通孔試塊尺寸應符合圖A.1的規(guī)定。試塊表面粗糙度MRRRa1.6,材質采用GB/T699 520號鋼,正火處理,晶粒度7~8級,縱波聲速為(5920±50)m/s,橫波聲速為(3255±30)m/s 單位為童
裝飾裝修標準規(guī)范范本圖A.1d3mm橫通孔試塊
....- 檢測試驗 鐵路標準 檢測標準
- 相關專題: