超聲波探傷儀和探頭的性能測(cè)試方法

宇時(shí)先鋒超聲波探傷儀儀器和探頭的性能包括儀器的性能、探頭的性能以及儀器與探頭的綜合性能。儀器的性能僅與儀器有關(guān)，如儀器的垂直線性、水平線性和動(dòng)態(tài)范圍等。探頭的性能僅與探頭有關(guān)，如探頭入射點(diǎn)、K值、雙峰、主聲束偏離等。儀器與探頭的綜合性能不僅與儀器有關(guān)，而且與探頭有關(guān)，如分辨力、盲區(qū)、靈敏度余量等。

一. 儀器的性能及其測(cè)試

1. 垂直線性

儀器的垂直線性是指儀器屏幕上的波高與探頭接收的信號(hào)之間成正比的程度。垂直線性的好壞影響缺陷定量精度。

2. 水平線性

儀器水平線性是指儀器屏幕上時(shí)基線顯示的水平刻度值與實(shí)際聲程之間成正比的程度，或者說是屏幕上多次底波等距離的程度。儀器水平線性的好壞直接影響測(cè)距精度，進(jìn)而影響缺陷定位。

3. 動(dòng)態(tài)范圍

動(dòng)態(tài)范圍是指儀器屏幕容納信號(hào)大小的能力。

二. 探頭的性能及其測(cè)試

1. 斜探頭入射點(diǎn)

斜探頭的入射點(diǎn)是指其主聲束軸線與探測(cè)面的交點(diǎn)。入射點(diǎn)至探頭前沿的距離稱為探頭的前沿長(zhǎng)度。測(cè)定探頭的入射點(diǎn)和前沿長(zhǎng)度是為了便于對(duì)缺陷定位和測(cè)定探頭的K值。

注意試塊上R應(yīng)大于鋼中近場(chǎng)區(qū)長(zhǎng)度N，因?yàn)榻鼒?chǎng)區(qū)同軸線上的聲壓不一定最高，測(cè)試誤差大。

2. 斜探頭K值和折射角

斜探頭K值是指被探工件中橫波折射角的正切值。

注意測(cè)定斜探頭的K值或折射角也應(yīng)在近場(chǎng)區(qū)以外進(jìn)行。

3. 探頭主聲束偏離和雙峰

探頭實(shí)際主聲束與其理論幾何中心軸線的偏離程度稱為主聲束的偏離。

平行移動(dòng)探頭，同一反射體產(chǎn)生兩個(gè)波峰的現(xiàn)象稱為雙峰。

探頭主聲束偏離和雙峰，將會(huì)影響對(duì)缺陷的定位和判別。

4. 探頭聲束特性

探頭聲束特性是指探頭發(fā)射聲束的擴(kuò)散情況，常用軸線上聲壓下降6dB時(shí)探頭移動(dòng)距離(即某處的聲束寬度)來表示。

三. 儀器和探頭的綜合性能及其測(cè)試

1. 靈敏度

超聲波探傷中靈敏度一般是指整個(gè)探傷系統(tǒng)(儀器和探頭)發(fā)現(xiàn)最小缺陷的能力。發(fā)現(xiàn)缺陷愈小，靈敏度就愈高。

儀器的探頭的靈敏度常用靈敏度余量來衡量。靈敏度余量是指儀器最大輸出時(shí)(增益、發(fā)射強(qiáng)度最大，衰減和抑制為0)，使規(guī)定反射體回波達(dá)基準(zhǔn)高所需衰減的衰減總量。靈敏度余量大，說明儀器與探頭的靈敏度高。靈敏度余量與儀器和探頭的綜合性能有關(guān)，因此又叫儀器與探頭的綜合靈敏度。

2. 盲區(qū)與始脈沖寬度

盲區(qū)是指從探測(cè)面到能夠發(fā)現(xiàn)缺陷的最小距離。盲區(qū)內(nèi)的缺陷一概不能發(fā)現(xiàn)。

始脈沖寬度是指在一定的靈敏度下，屏幕上高度超過垂直幅度20%時(shí)的始脈沖延續(xù)長(zhǎng)度。始脈沖寬度與靈敏度有關(guān)，靈敏度高，始脈沖寬度大。

3. 分辨力

儀器與探頭的分辨力是指在屏幕上區(qū)分相鄰兩缺陷的能力。能區(qū)分的相鄰兩缺陷的距離愈小，分辨力就愈高。

4. 信噪比

信噪比是指屏幕上有用的最小缺陷信號(hào)幅度與無用的噪聲雜波幅度之比。信噪比高，雜波少，對(duì)探傷有利。信噪比太低，容易引起漏檢或誤判，嚴(yán)重時(shí)甚至無法進(jìn)行探傷。