超声波仪器探头性能指标及其测试方法.docx

The document was prepared on January 2, 2021
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
仪器
灵敏度余量
垂直线性误差
动态范围
分辨力
水平线性误差
探测范围
通用仪器
≥46dB
≤6%
≥26 dB
≥26 dB
≤2%
数字仪器
≥60 dB
≥
探头
频率误差
相对灵敏度余量
分辨力
声轴偏斜角
折射角误差
直探头
≤15%
≥40dB
≥26 dB
≤°
斜探头
≤15%
≥60dB
≥18 dB
≤4%
小角度探头
≤15%
≥50dB
≥16 dB
≤2°
不动车专用
≥75dB
一、超声波探伤仪主要性能测试方法
　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、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，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。
表1
衰减量dB
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
波高理论值
100
实测值
4、动态范围的测量（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。
5、水平线性误差测量（%）
(1)连接探头，并根据被测探伤议中扫描范围档级将探头置于适当厚度的试块上，如DB――D1，DB—Pz20-2，CSK-1A试块等，如图3所示。再调节探伤仪使之显示多次无干扰底波。
(2)在不具有“扫描延迟”功能的探伤仪中，在分别将底波调到相同辐度的条件下，使第一次底波B1的前沿对准水平刻度“2”第五次底波B5的前沿对准水平刻度“10”，然后依次将每次底波调到上述相同辐度，分别读取第二、三四次底波前沿与水平刻度
“4”、“6”、“8”的偏差Ln，如图4所示，然后取其最大偏差Lmax按式(2)计算水平线性误差ΔL：
式中：ΔL：水平线性误差，％；
B：水平全刻度读数。
图3　水平线性误差测量
图4　水平线性误差测量
　(3)在具有“扫描延迟”功能的探伤仪中，按(2)条的方法，将底波以前沿对准水平刻度“0”，底波B6前沿对准水平刻度“l0”，然后读取第二至第五次底波中之最大偏差值Lmax，再按式(3)计算水平线性误差△L
(4)在探伤仪扫描范围的各档级，至少应测试一种扫描速度下的水平线性差。
　6、分辨力的测量（dB）
使用、Φ20直探头
a)仪器抑制置零或关，其它旋钮置适当位置，连接探头并置于CSK-IA标准试块上，探测声程分