螺栓相控阵超声检测试块探头晶片灵敏度差异与有效性系统定位精度测试柱面导波相控阵检测缺陷图谱Word下载.docx
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图A.3LS-1试块
图A.4槽型对比试块
B
A
附录B
相控阵探头晶片灵敏度差异与有效性测试
B.1 一般要求
该项测试要求仪器软件能够对相控阵探头的每个晶片进行逐一激发。
B.2 测试方法
将相控阵探头均匀稳定地耦合在角度增益修正试块（或等效试块）表面，单独激发第一个晶片，得到最高反射回波。
调节增益值使第一个晶片回波达到80 %满屏高度，记录此时的增益值。
单独激发下一个晶片，并重复B.2.2，直至最后一个晶片（沿着阵列中所有阵元一次一个阵元步进）。
B.3 判断
如出现以下情况，认定为晶片为坏晶片：
a）未见底面回波信号的晶片；
b）有底面回波信号但信噪比小于12 dB的晶片；
c）同一阵列中灵敏度明显偏低，比其他晶片的平均灵敏度低9 dB以上的晶片。
B.4 对测试结果进行复核
若测试结果各晶片记录的最大与最小增益值之差≥4dB，应确认耦合一致性及稳定重复性，并按B.2规定的方法重新测试，进行复核。
C
B
附录C
相控阵检测系统定位精度测试
C.1 一般要求
不加装楔块或延时块时，本测试可评价仪器软件对声束合成的控制精度。
加装楔块或延时块时，该测试可反映楔块或延时块的磨损，以确定是否需要更换或校准。
C.2 测试方法
不加装楔块或延时块时
将相控阵探头稳定地耦合到图C.1的试块上，并将欲测试晶片组的孔径中心与50 mm等声程孔的声程中心重合。
设置扇形扫描角度范围-80°
～80°
，保存等声程孔的图像。
在软件中测量各孔的回波声程及角度，与实际值相比较。
加装楔块或延时块时
设置软硬件组合，以得到拟用于检测的声束范围。
在拟用于检测的声束范围内，对靠近的两侧边缘声束及居中间位置的声束分别进行单独激发。
将相控阵探头置于C.1的试块表面，以所选取的声束找到与该声束相同角度位置孔的最高回波，记录仪器中测得的孔的位置信息，并与实际值相比较。
图C.1相控阵试块
D
C
附录D
（资料性）
螺栓超声柱面导波相控阵检测
D.1 检测设备
可采用专用的超声柱面导波相控阵检测仪或多功能相控阵一体机仪器。
仪器性能应满足GB/T29302检测要求。
D.2 探头
探头应满足如下技术要求：
d）应采用周向线阵探头；
e）探头频率为2.0 MHz～10.0 MHz，不同直径的螺栓依据其群速度频散曲线确定检测频率；
f）探头直径应与被检测螺栓相匹配，探头外径应小于螺栓公称外径2 mm～5 mm，探头内径不小于螺栓内孔直径；
g）探头可加设工装，保证在狭窄空间探头能到达检测位置。
1注：
周向线阵指同一平面上多个晶片眼周向排列形成一个单层圆环形（控制方向）的平面阵列探头。
D.3 试块
标准试块
仪器系统性能测试和系统校准应采用对比试块。
对比试块
对比试块的形状和尺寸应与被检螺栓相近，该材料内部不应有大于或等于Φ1 mm平底孔当量直径的缺陷。
模拟试块的反射体为直切槽，其加工位置见图D.1，直切槽尺寸长10 mm、深1 mm、宽0.3 mm。
图D.1导波模拟试块
其他等效试块
在满足灵敏度要求时，模拟试块上的人工反射体可根据检测需要采取其他布置形式，也可采用其他型式的等效试块。
D.4 灵敏度的设定
灵敏度的设定应符合下列规定
h）在模拟试块上，把矩形槽1、矩形槽2、矩形槽3线扫描图像调至清晰可见，且矩形槽3的A扫描信号幅度不低于满屏的20 %；
i）若上述灵敏度无法达到时，则把矩形槽1、矩形槽2线扫描图像调至清晰可见，且矩形槽2的A扫描信号幅度不低于满屏的20 %。
D.5 检测
螺栓检测时，探头放置在螺栓端面，无需移动和转动，探头中心线应与螺栓中心重合。
探头位置选择应满足下列要求：
j）满足D.5a）要求时，在螺栓端面一侧检测，如图D.1位置3；
k）满足D.5b）要求时，在螺栓端面两侧检测，如图D.1位置1、位置2。
对所有反射波扫描图像颜色达到或超过1 mm直切槽颜色色标、A扫描波幅达到或超过1 mm直切槽波幅的缺陷，均应对其定位、定量。
指示长度测长采用半波高度法测定（-6 dB法）。
D.6 评定
反射波扫描图像颜色达到或超过1 mm直切槽的颜色色标、A扫描波幅达到或超过1 mm直切槽波幅的缺陷，或指示长度大于10 mm，应判定为裂纹。
凡判定为裂纹的螺栓应判废。
E
D
附录E
螺栓相控阵超声检测典型缺陷图谱
E.1 纵波法检测相控阵图谱
图E.1有中心孔螺栓螺纹处缺陷（螺纹根部）
图E.2无中心孔螺栓螺纹处缺陷（螺纹根部）
图E.3有中心孔螺栓螺纹处缺陷（螺纹中间）
图E.4无中心孔螺栓螺纹处缺陷（螺纹中间）
图E.5无中心孔螺栓光杆处缺陷
E.2 横波法检测相控阵图谱
图E.6有中心孔螺栓螺纹处缺陷（螺纹根部）
图E.7无中心孔螺栓螺纹处缺陷（螺纹根部）
图E.8有中心孔螺栓光杆处缺陷（光杆外表面）
图E.9有中心孔螺栓内壁处缺陷
图E.10无中心孔螺栓螺纹处缺陷（螺纹中间）
图E.11无中心孔螺栓光杆处缺陷
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