数字式超声波探伤仪使用操作规程.docx

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数字式超声波探伤仪使用操作规程

本标准从2013年12月31日开始执行

1、简介

TS-V9系列超声波探伤仪是一款便携式、全数字式超声波探伤仪，能够快速、无损伤、精确地进行工件部多种缺陷（焊接、裂纹、夹杂、气孔等）的检测、定位和评估。

既可以用于实验室，也可以用于工程现场。

本仪器能够广泛地应用在制造业、钢铁冶金业、金属加工业、化工业等需要缺陷检测和质量控制的领域，也广泛应用于航空航天、铁路交通、锅炉压力容器等领域的在役安全检查与寿命评估。

1.1安全提示

1）本仪器为工业超声波无损探伤设备，不可以用于医疗检测；

2）使用本仪器的人员必须具备专业无损检测知识，以保证安全操作；

3）本仪器必须在仪器允许的环境条件下使用，尤其不可在强磁场、强腐蚀的环境下使用；

4）在使用过程中请按照本规程的介绍正确使用，保证安全操作，；

1.2功能

1.发射脉冲

脉冲幅度和宽度可调，使探头工作在最佳状态。

阻抗匹配可选，满足灵敏度及分辨率的不同工作要求。

四种工作方式：

直探头，斜探头，双晶，透射探伤。

2.放大接收

实时采样：

高速ADC，充分显示波形细节。

检波方式：

全波、正半波、负半波、射频。

闸门：

双闸门读数，支持时间闸门与声程闸门。

增益：

0-110dB多级步距可调。

可分别调节基本增益、扫查增益、表面补偿，方便探伤设置。

支持增益锁定，支持自动增益。

3.报警类型

闸门进波、闸门失波、曲线进波、曲线失波4种类型可选

4.数据存储

设有存储快捷键，便于操作。

可存储10-100个探伤通道；100-1000个波形存储；10-20段5分钟录像、可快速另存、调用、回放与删除。

5.探伤功能

波峰记忆：

实时检索缺陷最高波，记录缺陷最大值

回波包络：

对缺陷回波进行波峰轨迹描绘，辅助对缺陷定性判断。

裂纹测深：

利用端点衍射波自动测量、计算裂纹深度。

孔径：

在直探头锻件探伤工作中，对缺陷的大小进行自动计算即Ф值自动计算功能。

DAC、AVG：

直/斜探头锻件探伤找准缺陷最高波自动计算Φ值，可分段制作。

动态记录：

快捷检测实时动态记录波形，存储、回放。

缺陷定位：

水平值L、深度值H、声程值S。

缺陷定量：

根据设定基准灵活显示。

缺陷定性：

通过包络波形，人工经验判断。

曲面修正：

曲面工件探伤，修正曲率换算。

6.实时时钟记录

日期、时间跟踪记录，并存储。

7.通讯接口

高速USB接口提供传输。

8.屏幕保护

待机时，仪器屏幕会降低亮度或自动关闭，可使仪器省电，延长使用寿命

1.3菜单结构

基本

调校

存储

系统

曲线

功能

围

检测围mm

探头

探头类型

通道

通道选择

显示

屏幕亮度

DAC

曲线制作

AVG

曲线制作

扫描

B扫模式

材料声速m/s

探头频率

通道存储

配色方案

基本增益

B扫方向

显示延迟us

探头前沿

通道清空

测点波高

扫描周期

探头零偏us

晶片尺寸

通道另存

始闸门起mm

闸门起始mm

A扫显示

闸门

闸门选择

校准

自动校准

波形

波形选择

标度

网格显示

调整

曲线调整

调

整

曲线调整

焊缝

焊缝参数

闸门起始

手动设置

波形存储

标度单位

测点顺序

闸门宽度mm

前端距离

波形调用

水平标度

测点波高

闸门高度

探头零偏

波形清空

起始闸门

增益

dB基本增益

角度

自动校准

录像

录像编号

报警

按键声音

偏移

判废线RL

偏移

线上AVG

孔径

当量孔径

增益步距

手动设置

录像制作

蜂鸣报警

定量线SL

AVG线中

闸门起始

dB扫查增益

探头角度

录像回放

闪光报警

评定线EL

线下AVG

晶片直径

dB表面补偿

K探头值

录像清空

报警类型

报警基准

报警曲线

探头频率

读数

读数方式

发射

发射强度

清除

所有通道

AWS

AWS功能

设置

缺陷类型

设置

曲线基准

测裂纹

裂纹测深

自动捕捉

脉冲宽度

所有波形

缺陷直径

基准孔径

端点A

检测方式

重复频率

所有录像

缺陷长度

晶片直径

B端点

探头阻尼

恢复出厂

关闭系统

当量基准

探头频率

起始闸门

回波

检波方式

设置

工件厚度

预留

信息

当前日期

显示

曲线显示

显示

曲线显示

曲面

工件外径

噪声抑制

自动波高

当前时间

曲线类型

工件径

波形填充

波峰记忆

软件版本

曲线拟合

曲面修正

回波编码

回波包络

其他信息

曲线删除

1.4指示灯

报警指示灯：

当前闸门回波峰值超出闸门或曲线高度（进波报警），当前闸门回波峰值低于闸门或曲线高度（失波报警）时，该报警指示灯闪烁报警；

电源指示灯：

开机状态下仪器电源指示灯亮。

关机状态下仪器电源指示灯灭。

电池电量低时，电源指示灯的红灯亮同时报警指示灯闪烁。

充电器指示灯：

该指示灯位于充电器。

充电开始，指示灯变红色。

充电完成，指示灯由红色变成绿色。

1.5充电说明

1.5.1供电方式

TS-V9系列电源供电方式有两种：

外部电源充电器和仪器专配锂离子电池组。

外部电源充电器：

电源充电器工作电压：

市电交流220V，50Hz。

供电方式：

（1）仪器没有装载电池时，外部电源充电器市电插头插入市电插座，电源充电器指示灯变亮，显示充电器正常工作，将充电器DC插头插入UTD800系列插孔，超探仪即可正常工作。

（2）仪器装载电池组时，连接好仪器和市电，仪器正常工作。

锂电池或者仪器；以免损坏电源充电器、的交流市电对仪器供电，50Hz、220V请使用稳定可靠的注意：

如需要停止电源充电器的工作，先拔掉电源充电器与市电连接，再断开电源充电器与仪器的连接。

仪器专配锂离子电池组：

仪器顶部设置电池组充电的插口，并且电池组亦嵌充电插口。

可以不将电池取出直接对电池充电，亦可将电池取出进行充电。

在电池电量不足时，及时对电池充电或利用电源充电器供电，也可更换备用电池组。

更换电池过程中，请先关闭仪器。

1.5.2充电方式

在线充电

在线充电方法如下（开机或关机状态均可充电，可以边工作边充电）：

1.打开仪器顶部防水塞。

2.将充电器的市电插头插入市电电源插座，然后将充电插头插入仪器顶部的充电插座，仪器自动开始对电池充电。

充电过程中，充电器指示灯显示为红色。

3.电池充满后，仪器自动停止充电。

充电器指示灯显示为绿色。

脱机充电

脱机充电步骤如下：

1.将仪器关机。

2.将电池模块从电池仓中取出。

3.将充电器的市电插头插入电源插座，然后将充电插头插入电池模块的充电插座，开始对电池充电。

充电过程中，充电器指示灯显示红。

4.电池充满后自动停止充电。

充电器指示灯由红色转为绿色。

移除电源插座后，充电器指示灯灭。

充电过程结束。

充电注意事项：

1.请务必使用专用的充电器给电池充电。

若使用非本机专用的充电器严禁对仪器充电，

2.锂电池存在自放电问题。

电池充满后，如果短期不用，电量会有一定的衰减；长期不用会导致电池过放而进入休眠状态。

为保护探伤仪及电池，至少每个月要开机通电一到两个小时，并给电池充电，以免仪器的元器件受潮和电池亏电而影响使用寿命。

3.电池严禁存放在高温和潮湿的环境中，并要求洁净，切不可有油污、腐蚀液体等，尤其注意电池的正负极部位不要与金属物品等接触。

3.严禁擅自对电池拆卸或者改装，严禁挤压电池，严禁使电池短路。

否则可能会造成严重后果。

4.电池在运输和使用过程中，要小心谨慎，防止电池过量冲击，更应避免电池跌落、撞击、刺穿、水浸、雨淋等情况发生。

2仪器的校准

本章主要介绍数字超声波探伤仪的调校及使用数字式超声波探伤仪对锻件、钢板及焊缝的检测方法。

本探伤仪的调校是指声速校准、探头的零偏校准和K值测量。

本仪器的调校操作有两种方式：

手动设置和自动校准。

1）手动设置是在已知探头的准确校准参数时，通过直接输入这些参数来实现校准功能。

2）自动校准是充分发挥了数字式超声波探伤仪的程序控制和数据处理能力，由仪器自动完成最高峰值状况下的探头零偏的调校。

探伤准备:

1.工件表面温度不能过热，应该小于120℃。

2.工件表面粗糙度不能过大，否则会影响探伤效果。

工件的被测表面须露出金属光泽，并且平整、光滑。

耦合：

工件表面需要涂敷适量的耦合剂，以利于探伤。

探头准备：

仪器启动前，根据工件形状、缺陷的性质选择合适的探头，并将探头联接到仪器顶端的探头插座上。

选择仪器的系统状态。

探伤仪的发射、接收系统所处的组合状态的不同适用于不同的检测任务。

对于特定的要求，选取某种状态组合，将起到优化回波波形、改善信噪比、获得较好的分辨力或最佳的探伤灵敏度的作用。

探伤前，仪器、探头参数必须经过校准。

2.1直探头校准

为保证探伤的准确性，下面详细介绍校准的操作流程。

单晶直探头的校准对象为：

材料声速（纵波）、探头零点；

单晶直探头的校准分为以下几种情况：

1.已知材料声速、零点的校准；

2.未知材料声速、零点的校准；

2.1.1已知材料声速、零点的校准

1）选择参数通道，并清空该通道。

2）单击“调校”键，进入调校操作界面，选择“探头”主菜单，在它子菜单中设置探头类型为直探头，输入探头频率，晶片尺寸。

3）选择“校准”主菜单，再选择“手动设置”子菜单，单击旋轮开始手动设置，按照提示依次输入声速和零偏。

2.1.2未知材料声速、零点的校准

直探头校准的目的是得到探头零点（探头防磨层、发射同步的误差等引起的延迟，以us为单位）和材料声速。

所需材料：

一个与被测材料相同并且厚度已知的试块，耦合剂。

2.2斜探头校准

斜探头的校准也分为手动设置和自动校准，手动设置和直探头的手动设置操作一样，只需要按照提示输入已知校准参数即可。

这里主要介绍自动校准。

斜探头校准的对象为：

材料声速（横波）、探头前沿（入射点）、探头零偏、折射角度/K值。

可以分成声速、零偏、入射点校准和折射角K值校准两组。

一般先校声速、零偏、入射点，再校折射角K值。

斜探头校准一般需要CSK-IA试块或IIW试块或其它试块及直尺，耦合剂。

2.2.1斜探头材料声速、探头零偏、探头前沿校准

例2：

用CSK-IA试块对2.5P13×13，K2斜探头进行自动校准，步骤如下：

测试仪器：

数字式超声波探伤仪

测试探头：

斜探头2.5P13×13K2

试块类型：

CSK-IA

（1）选择参数通道，并清空该通道。

（2）单击“调校”键，选择“探头”主菜单，“探头类型”设置为“斜探头”，“探头频率”设置为“2.5MHz”，“探头前沿”采用默认值，“晶片尺寸”设为“13”

（3）将探头耦合到CSK-IA的标定试块上，选择“校准”主菜单，选择“自动校准”子菜单，按“确认”键。

（4）设置大概的“材料声速”值、“探头零偏”值，设置“一点声程”=50mm，“二点声程”=100mm。

设置完“二点声程”后，按“确认”键。

（5）打开波峰记忆或回波包络功能，沿R100半径方向前后移动探头，使回波最高，保持探头不动；单击键，完成声速和零偏的校准。

开始检测探头前沿。

”确认“

，输87mm前端距离”子菜单。

本例量得结果为R100（6）用直尺量出探头前端至圆弧前端的距离，输入“键，完成探头前沿即入射点的检测。

“确认”入后按

值的校准2.3.2斜探头角度/K斜探头自动校准。

2.5MHzK2CSK-IA例3：

用Φ50圆孔对测试仪器：

数字式超声波探伤仪13K2×测试探头：

斜探头2.5P13CSK-IA试块类型：

步骤如下：

确“自动校准”子菜单，按”按照例2的操作完成仪器声速、零偏校准后，选择“角度主菜单，选择“

（1）认”键，开始角度自动校准。

；63.4˙/K2按提示输入目标直径为

（2）50mm，中心深度为30mm，标称角度为，会看到回波包波峰记忆”键，打开波峰记忆或回波包络功能，探头沿试块前后移动（如图）（3）单击“值已修正/K，完成折射角确定”/K值自动校准。

可以看到折射角按照提示，目标反射波最高时按络轨迹，“为实际值。

2.3双晶探头校准双晶探头的校准与直探头类似，需要注意双晶探头存在焦点深度，测零偏声速时注意选取与焦点深度接近的试块作为起始距离，否则测得的零偏声速误差可能较大。

DAC/AVG曲线的制作3、3.1DAC曲线

3.1.1DAC曲线制作回波高度及当量大小之间相互关系的曲线。

（距离波幅曲线）是一种描述反射点至波源的距离、DAC曲线

曲线对缺陷的定量非常有用。

本仪器尺寸大小相同的缺陷由于距离不同，回波高度也不相同。

因此，DACDAC曲线。

可自动制作0.01假设测试条件和要求如下：

0.030斜探头探头：

2.5P13×13，K2.050.070（如图）CSK-ⅢA试块：

CSK-ⅠA，.009.010DAC法；1.0301.0510、20、40）（DAC点数：

310dB判废线偏移量：

-10dB定量线偏移量：

-16dB

评定线偏移量：

40.040.0

现简要介绍以上功能的实现步骤。

1.选择参数通道，并清空该通道

。

其它探伤参数可在测试过程中或测试13mm2.设置探头参数。

设置探头频率为2.5MHz，晶片直径为结束后设置。

（参见上文斜探头零偏自动校准例2）测斜探头的探头零偏和材料横波声速。

3）。

值自动校准例（参见上文斜探头K4.测探头值。

K5.制作曲线。

DAC子菜单，“DAC键，屏幕下方出现曲线制作主菜单行，选择DAC“主菜单，再选择”曲线制作””曲线“单击闸“同时仪器自动选择字符显示，”DAC“回波显示区右上角出现曲线，DAC开始制作键，”确认“单击旋轮或．

门起始”子菜单，且屏幕右上角“DAC”字符下方显示数值“1”。

将探头放置在CSK-ⅢA试块上，如图4.1，对准第一个测试孔（10mm深度的孔），移动探头直到找到最高回波，旋转旋轮移动闸门锁定此回波，单击“确认”键，仪器自动记录下该波峰的高度和位置，完成该点的测试，此时“DAC”字符下方显示数值“2”，表示进入下一个测试点的采样。

按照上面的步骤依次顺序锁定并记录下一个测点（20mm，40mm）。

记录完成两个测试点后，仪器依据刚才完成的测点自动生成一条平滑的DAC曲线。

此后，每添加一个测试点，这条DAC曲线就会自动进行修正并重新生成。

制作DAC曲线的测试点最少要两个或两个以上，最多可记录32个测试点，一般可根据探伤实际情况，记录3~5点即可。

DAC制作过程中，随时可以按“曲线”键退出DAC制作过程。

选择完成所有测试点后，选择“曲线制作”子菜单，单击“确认”键，完成DAC曲线制作。

此时得到的DAC曲线是以Φ1×6mm的基准线（母线）为基准生成的。

DAC曲线制作完成后，仪器根据该基准线以及判废线、定量线和评定线的偏移设置，在屏幕上同时显示出判废线、定量线和评定线，共三条DAC曲线。

判废偏移是指面板曲线中判废线（RL线）与母线可选择的偏移量；定量偏移是指面板曲线中定量线（SL线）与母线可选择的偏移量；评定偏移（测长偏移）是指面板曲线中评定线（测长线，EL线）与母线可选择的偏移量。

根据探伤要求和相关标准不同，可以调整三条曲线的偏移量，调整围在-50dB~50dB。

本例中，根据探伤要求，判废偏移调整到0dB，定量偏移调整到-10dB，评定偏移调整到-16dB。

DAC曲线主要是对缺陷当量进行探测，缺陷当量是指当前闸门的缺陷回波的当量值是以何线作为计算基准，可以选择母线、判废线、定量线和评定线四个选项，常用母线或定量线。

缺陷当量dB显示仅在制作成功DAC曲线后才有效，对AVG无效。

如果要保存做好的DAC曲线，单击“存储”键，选择“波形”主菜单，在“波形选择”子菜单中选择波形号，再选中“波形存储”子菜单，单击“确认”键，完成存储。

注意：

必须测准探头零点、材料声速和探头K值，否则所制作的DAC曲线不准确；

3.2.1DAC曲线调整

如果已经制作出的DAC曲线与实际回波不吻合，偏差太大时，可利用调整功能做局部的调整。

操作如下：

选择DAC“调整”功能，按“上移”键或“下移”键选中屏幕右侧“曲线调整”子菜单，按“确认”键开始对已经完成的DAC曲线进行调整。

（如果没有制作DAC曲线的话，仪器将会提示：

当前通道下未找到DAC曲线）此时，光标自动选择“测点顺序”子菜单，“测点顺序”的默认值为“1”，屏幕上在1号测点处出现一个闪动的“╳”标志，

旋转数码飞梭旋轮，选择想要改变波高的测点，闪动的“╳”标志会移动到该测点处，选好后，再选中“测点波高”子菜单，旋转数码飞梭旋钮，改变波高，单击“确定”键，仪器会提示“DAC曲线的当前测点重测完成”；再用相同的方法调整下一个测点；测点调整完毕后，选择“曲线调整”子菜单，单击“确认”键，完成曲线调整，DAC曲线就会根据调整后的测点高度自动进行修正并重新生成。

键实现。

”确认“，套住回波后按下”闸门起始“的调整，也可通过将光标移动到”测点波高“对于

3.1.3DAC曲线拟合

当DAC曲线的类型为曲线时，为了使曲线形状更光滑，用户可以使用本仪器设计的曲线拟合功能。

操作如下：

在DAC曲线功能组主菜单中，选择“显示”，通过“向上”或“向下键”选择“拟合”，并按“确认”键打开曲线拟合功能，此时，曲线变光滑。

注意：

制作DAC曲线的测试点最少3个或3个以上，曲线拟合功能才有效。

3.1.4DAC曲线删除

当用户需要删除已制作的DAC曲线，或者想重新制作DAC曲线时，就要利用曲线的的删除功能（如果没有DAC曲线的话，仪器会提示：

当前通道下未找到DAC曲线）。

在DAC操作界面下，选择“显示”主菜单，再选择“曲线删除”子菜单，单击“确定”键，仪器提示“删除DAC曲线？

”，再单击“确定”键，即可删除该DAC曲线。

该操作只是将仪器存中的DAC曲线删除，并未删除波形文件中存储的DAC曲线。

如果要删除波形文件中存储的DAC曲线，则须进行波形清空操作。

3.2AVG曲线

AVG曲线分单点制作和多点制作。

单点AVG曲线是理论曲线，多点制作AVG曲线，考虑了实际情况，因此做出的曲线更准确些。

下面详细介绍曲线制作过程。

3.2.1单点AVG曲线制作

假设测试条件和要求如下：

1.探头：

2.5Φ20，直探头

2.试块：

CS-1-5

3.AVG法

现简要介绍以上功能的实现步骤。

1.选择参数通道，并清空该通道。

2.设置探头参数。

设置探头频率为2.5MHz，晶片直径为20mm。

其它探伤参数可在测试过程中或测试结束后设置。

3.测直探头的探头零偏和材料纵波声速。

4.制作AVG曲线。

操作步骤如下：

按“曲线”键进入DAC基准设置和制作界面，再按“曲线”键，切换到AVG基准设置和制作界面，选择“设置”主菜单，把“曲线基准”子菜单设置为“平底孔”类型。

选择“AVG”主菜单，选择“曲线制作”子菜单，单击“确认”键，开始AVG制作，“曲线制作”子菜单中的“开始”变为“结束”。

波形显示区右上角出现“AVG”字符提示。

将探头在CS-1-5试块上移动，调节闸门位置以锁定Φ2平底孔回波后，单击“确认”键，则仪器自动记录下闸门的波峰位置和高度，选择“曲线制作”子菜单，单击“确认”键，结束AVG曲线的制作。

AVG制作完成后，屏幕上显示出三条AVG曲线，这是基于Φ2平底孔自动生成的三条AVG曲线，分别对应仪器中设置的上AVG线、中AVG线和下AVG线三种不同孔径的AVG曲线。

可以对AVG线上、AVG线中和AVG线下三条AVG曲线进行重新设置，以得到孔径的AVG曲线，以方便对缺陷的分析比较。

．

AVG曲线制作完成后，状态条上会实时显示闸门最高回波的孔径Φ值。

缺陷孔径Φ值：

仅在制作成功AVG曲线后方才有效，对DAC无效。

AVG曲线制作完成并显示后，用当前闸门锁定缺陷回波，则仪器自动计算缺陷的孔径Φ值和位置，并实时显示于状态条上。

在制作AVG曲线时，要注意所用的直探头的频率和晶片尺寸是否适宜，各参数值的设置是否正确；在制作AVG曲线时，理论上只计算了三倍近场区之后的数值，三倍近场区之前仅显示为直线。

如果所用试块厚度较小，则需要用多次波，使所需回波处于三倍近场区之后。

在制作完成任何基准平底孔、大平底的AVG曲线后，仪器会自动转换为上AVG线、中AVG线和下AVG线三种不同孔径的AVG曲线。

3.2.2多点AVG制作

操作步骤：

1.选择参数通道，并清空该通道。

2.设置探头参数。

设置探头频率为2.5MHz，晶片直径为20mm。

其它探伤参数可在测试过程中或测试结束后设置。

3.测直探头的探头零偏和材料纵波声速。

4.制作多点AVG曲线。

按“曲线”键进入DAC基准设置和制作界面，再按“曲线”键，切换到AVG基准设置和制作界面，选“设置”主菜单，把“曲线基准”子菜单设置为“大平底”类型。

选择“AVG”主菜单，选择“曲线制作”子菜单，单击“确认”键，开始AVG制作，“曲线制作”子菜单中“开始”变为“结束”。

波形显示区右上角出现“AVG”字符提示。

将探头耦合在CS-1-5试块上，调节闸门位置以锁定大平底回波后，单击“确认”键，则仪器自动记录下闸门的波峰位置和高度，调节闸门位置以锁定大平底的下一次以及后续的多次回波，并单击“确认”键，选择“曲线制作”子菜单，单击“确认”键，结束多点AVG曲线的制作。

3.2.3AVG曲线拟合

AVG曲线拟合的目的如同DAC。

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