附录 E
(规范性附录)
时基线和灵敏度设定
E.1 概述
使用脉冲波技术,应在示波屏上设置超声时基线。一束透射声束的声程距离、深度、水平距离、或者扣除前沿的水平距离的坐标,见图E.1。除非另有注明,下述所提及设定时基线工艺是指声束传播的声程距离(一个回波等于两次的传播路径)。
时基线的设定应使用两个已知时间或距离的参考回波进行。根据预定的校准值,能得知各自的声程,深度,水平距离,或者扣除前沿的水平距离。该技术能够确保通过延时块(如探头楔块)的声束传播自动校准。假设参考试块声速可知,在该情况下设备的电子时基线通过一个回波就可以校准。在时基线范围内的两参考回波之间距离可等同于实际距离。运用时基线扫描控制旋钮将最高回波的波的前沿对应于屏幕上预定的水平刻度值。准确的校准可用一个检查信号来验证,检查信号不一定与之前校准设置的信号显示在示波屏的同一位置,但能显示在示波屏适当的位置。
E.2 参考试块和参考反射体
对于铁素体钢的检测建议使用GB/T 19799.1中规定的l号校准试块或GB/T 19799.2中规定的2号校准试块。只要已知参考试块或被检工件本身的探测面至反射体的声程距离就可以用其来校准时基线。参考试块与被检工件的声速误差应在±5%之内,否则应进行修正。
E.3 直探头调节技术
E.3.1单反射体调节
参考试块的厚度不得超过时基线设定范围。可从1号校准试块厚度为25mm或100mm处得到合适的底面回波,或从2号校准试块的12.5mm处得到。也可选择已知厚度的被检工件,试块与工件应有相同的平表面或曲面,且试块与工件的声速应相同。
E.3.2多反射体调节
要求参考试块(或组合试块)应有不同声程的两个反射体(如横孔),重复地不断移动探头位置找到每个反射体各自的最高回波;再通过调节时基线扫描控制旋钮将相邻两个反射体的回波设置到准确的位置来进行时基线校准。
E.4 斜探头调节技术
E.4.1试块圆弧面调节
用1号校准试块或2号校准试块的圆弧面来设定时基线。
E.4.2纵波探头调节转换
横波探头时基线可通过纵波探头在1号校准试块的91mm厚度处设置,相对于住钢中50mm的横波声程。完成时基线设定之后,通过检测时所用的探头和已知声程距离的反射体,仅用零点校准旋钮就可以来进行时基线的设置。
E.4.3参考试块调节
这与E.3.2中针对直探头的调节原理相似。
然而要达到足够精确,就必须找到最高回波,在试块表面标出声束入射点,然后用手工方法测量反射体与相应的标记之间的距离。对所有后面的时基线校准,探头应在这些标记重新定位。
E.5 斜探头时基线的设置
E.5.1平面
平面工件检测时,深度和水平距离主要取决于给定的声束角度,可参照比例图或以下公式:
深度(t):t=s·cosat
水平即离(a):a=s·sinat
扣除前沿的水平距离(a¢):a¢=(s·sinat)-x
E.5.2曲面
E5.1中阐述的时基线设置的原理在这里仍适用,但深度和水平距离不再是线性的。非线性标度比例的建立,可在声程距离比例图上通过一系列的位置来绘出,或由适当的公式计算出,或可从曲面试块上得到一系列反射体的最高回波来确定标度,中间值可通过插值法获得。见图E.2。
E.6 灵敏度设定和回波高度评定
E.6.1概述
在校准完时基线之后,超声设备的灵敏度(增益调节)应按以下任一技术进行设定:
a)单反射体技术
当评定的回波与参考反射体回波的声程距离相同,即可利用单个参考反射体作参考。
b)距离波幅曲线(DAC)技术
DAC曲线是通过得到参考试块上一系列不同声程的相同反射体(例如:横孔或平底孔)回波来绘制的。
c)DGS技术
该技术是使用一系列理论上与声程、增益、与声束轴线垂直的平底孔尺寸相关的导出曲线。
E.6.2角度影响
当利用斜探头二次波(例如:在半跨距之后)探测曲面工件时,由底面引起的入射角度的变化(例如角度影响)应予以考虑。当探头在外圆面对筒体型工件进行扫查时,由于内表面是曲面,经内表面反射之后将使声束角度变大。反之,当探头在内圆面进行扫查时,由于外表面是曲面的原因,经外表面反射之后将使声束角度变小。
E.6.3距离波幅曲线(DAC)技术
制作DAC曲线所使用的参考试块,应具有一系列不同声程距离的反射体,且试块上反射体的深度应大于被检工件的高度。表E.1详细给出间距、试块最小尺寸和反射体的具体要求。
对不同回波波高的评价,按以下要求执行:
如果回波波高通过增加XdB到达参考线时,回波波高记录为(参考水平-X)dB。如果回波波高通过降低YdB到达参考线时,回波波高记录为(参考水平+Y)dB。
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