数字超声波探伤仪校验规程.docx
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数字超声波探伤仪校验规程
数字超声波探伤仪校验规程
1.0目的
规范数字超声波探伤仪的校准操作，确保其有效性和准确性。
2.0范围
本规程适用于本公司新购置的和使用中的超声波探伤仪与探头的系统性能的校验。
数字式超声仪的校验可按照本规程，也可按照仪器内置的仪器自校功能。
3.0校验人员
校验人员应熟悉仪器的工作原理和使用方法，并按本规程规定的方法进行校验。
4.0应用器材
4.1标准试块CSK-ⅠA试块及DB一PZ20一2、DB一PZ20一4型标准试块。
4.2所用试块必须是具有相应资质的企业生产的标准试块，且经过计量部门检定合格。
5.0校验及评定内容
5.1外观检查
采用目视及操作方法进行。
5.2水平线性误差
5.2.1所用检定设备与被检超声探伤仪的连接方式如图1所示。
并应使函数信号发生器输出阻抗、衰减器特性阻抗和终端负载相互匹配。
5.2.2被检超声探伤仪的工作方式置[双]，抑制置“0”，衰减器置适中量值。
在扫描范围各挡上，将被检超声探伤仪的发射脉冲输人到函数信号发生器输人端，其输出通过标准衰减器接到被检超声探伤仪“收”端，并调节频率、信号幅度、调制波数及标准衰减器旋钮，使超声探伤仪显示屏上显示六个幅度相等的（如垂直满刻度80%）脉冲波形。
5.2.3调节被检超声探伤仪[扫描微调]及[移位]旋钮，使第一个波的前沿对准水平刻度“0”，第六个波的前沿对准水平刻度“10”，依次读取第二至第五个波的前沿与水平刻度“2”、“4”、“6”、“8”的偏差amax，如图2所示，取其最大偏差值。
按下式计算超声探伤仪水平线性误差：
式中：
ΔL—水平线性误差;B—水平满刻度数。
5.3衰减器衰减误差
5.3.1所用检定设备与被检超声探伤仪的连接方式如图1所示。
并应使正弦信号发生器输出阻抗衰减器特性阻抗和终端负载相互匹配。
5.3.2被检超声探伤仪的工作方式置[双]，抑制置“0”，衰减器置适中量值。
在扫描范围各挡上，将被检超声探伤仪的发射脉冲输人到函数信号发生器输入端，其输出通过衰减器接到被检超声探伤仪“收”端。
5.3.3选择函数信号发生器的频率处于超声探伤仪的工作频率2.5MHz上，调节其输出，使被检超声探伤仪显示屏上显示的信号幅度为垂直满刻度100%。
5.3.4采用被检超声探伤仪衰减器衰减量与标准衰减器衰减量进行比较的方法，读出被检超声探伤仪衰减器衰减量误差。
5.4垂直线性误差
5.4.1所用检定设备与被检超声探伤仪的连接方式如图1所示。
并应使正弦信号发生器输出阻抗衰减器特性阻抗和终端负载相互匹配。
5.4.2被检超声探伤仪的工作方式置[双]，抑制置“0”，衰减器置适中量值。
在扫描范围各挡上，将被检超声探伤仪的发射脉冲输入到函数信号发生器输人端，其输出通过衰减器接到被检超声探伤仪“收”端。
5.4.3调节函数信号发生器的输出，同时调节标准衰减器，使在显示屏上适当读数位置处有稳定的垂直满刻度的100%高频信号，且标准衰减器有30dB衰减余量。
5.4.4调节标准衰减器，依次记下每衰减2dB时信号幅度的百分数，直至衰减达26dB，然后将此实测值与理论值相比较，设垂直刻度的100%波高为L总，衰减A/dB时的相应理论波高为L理，按
，求出
的波高理论比值，见下表。
波形幅度与衰减量对应表
衰减量A/dB
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
理论值%
100
79.4
63.1
50.1
39.8
31.6
25.1
20.0
15.8
12.5
10.0
7.9
6.3
5.0
取最大正偏差△+max与最大负偏差△-max绝对值之和作为垂直线性误差，见下式所示：
式中:
：
△—垂直线性误差，以%表示
—最大正偏差绝对值，以%表示
—最大负偏差绝对值，以%表示
5.5动态范围
5.5.1所用检定设备与被检超声探伤仪的连接方式如图1所示。
并应使函数信号发生器输出阻抗衰减器特性阻抗和终端负载相互匹配。
5.5.2被检超声探伤仪的工作方式置[双]，抑制置“0”，衰减器置适中量值。
在扫描范围各挡上，将被检超声探伤仪的发射脉冲输人到函数信号发生器输入端，其调制输出通过衰减器接到被检超声探伤仪“收”端。
5.5.3标准衰减器衰减量置适当值，调节函数信号发生器的输出和标准衰减器的衰减量，使被检超声探伤仪显示屏上显示的高频信号幅度为垂直刻度100%，且有大于30dB的衰减量。
5.5.4调节标准衰减器，读取高频信号幅度自垂直满刻度100%下降至刚能辨认之最小值时衰减器调节量，即为被检超声探伤仪的动态范围。
5.6电噪声电平
取下所有检定用连接线，并将被检超声探伤仪灵敏度和扫描范围调至最大，抑制置“0”，此时显示屏时基线上电噪声平均幅度在垂直刻度上的百分数，即为被检超声探伤仪的电噪声电平。
如果电噪声电平超过20%，应减少增益，直至电噪声电平为20%为止，此时剩余增益应大于60dB。
5.7最大使用灵敏度
5.7.1所用检定设备与被检超声探伤仪的连接方式如图1所示。
并应使函数信号发生器输出阻抗衰减器特性阻抗和终端负载相互匹配。
5.7.2调节被检超声探伤仪，使其灵敏度达到最高，然后函数信号发生器输出，使被检超声探伤仪显示屏上显示的高频信号的最大值比电噪声电平高6dB，如图3所示。
5.7.3用示波器测量此时高频信号的峰-峰值电压，并作为该频率下被检超声探伤仪的使用灵敏度。
其最小值为接收系统最大使用灵敏度。
5.8探伤灵敏度余量
5.8.1检定所用DB一PZ20一2或DB一PZ20一4型标准试块与被检超声探伤仪的连接方式如图4所示。
5.8.2将被检超声探伤仪的工作方式置[单]。
其发射强度调至产品技术指标所规定的调节度上，[抑制]置“0”，[增益]最大。
5.8.3按5.3.6条的方法测出探伤仪的电噪声电平，然后调节[衰减器]使仪器电噪声电平为满幅度的10%。
记录这时[衰减器]的读数S0。
5.8.4连接2.5MHzФ20直探头并置于标准试块上中间加适当的耦合剂，并保持适当的耦合。
移动探头使孔波幅度最高，调节[衰减器]使孔波幅度为垂直刻度的50%，记下此时[衰减器]的读数S1，则探伤灵敏度余量为：
Sp=S1—So
式中：
Sp—常用（2.5MHzФ20）直探头的探伤灵敏度余量，用dB表示。
5.9扫描范围的检定：
采用2.5MHzФ20直探头。
5.9.1检定所用试块与被检超声探伤仪的连接方式如图4所示。
被检超声探伤仪的工作方式置[单]。
其发射强度调至产品技术指标所规定的调节度上，[抑制]置“0”，[增益]最大。
5.9.2连接2.5MHzФ20直探头，并置于标准试块（DB一PZ20一2或DB一PZ20一4）上，中间加适当的耦合剂，并保持适当的耦合。
5.9.3根据被检超声探伤仪中扫描范围的要求，将探头固定于适当厚度的试块上，调节被检超声探伤仪使显示在荧光屏上的多次底波中最后一次底波的幅度大于垂直刻度的50%，然后在水平刻度0～100的范围内读出底波的个数n，按下式计算扫描范围。
L=nD式中：
L—扫描范围，mm；
n—底波的个数；
D—试块厚度，mm。
5.10分辨力
5.10.1检定所用试块与被检超声探伤仪的连接方式如图4所示。
5.10.2被检超声探伤仪的工作方式置[单]。
其发射强度调至产品技术指标所规定的调节度上，[抑制]置“0”，其他旋钮位置适当。
5.10.3将2.5MHzФ20直探头置于标准试块CSK一IA上，中间加适当的耦合剂，并保持适当的耦合，使来自A面、B面两个面的回波幅度相等并约为垂直刻度的80%（h1）。
读取波峰（h1）对应衰减器的读数D1，如图5
5.10.4调节衰减器，使波谷C的回波幅度上升为垂直刻度的80%，读取波谷（h2）对应衰减器的读数D2，则分辨力R为
R=D1—D2
R单位：
dB。
7.0校检结果评定
7.1水平线性误差不大于1%
7.2衰减器技术要求
7.2.1衰减器总衰减量应不小于60dB。
7.2.2衰减器衰减误差:
在超声探伤仪规定的工作频率范围内，衰减器每12dB的误差不超过±1dB。
7.3垂直线性误差不大于5%
7.4动态范围不小于26dB
7.5电噪声电平不大于垂直满刻度的20%，且剩余增益大于60dB
7.6最大使用灵敏度不大于400μV
7.7探伤灵敏度余量不小于42dB
7.8扫描范围不小于3500mm
7.9分辨力不小于26dB
8.0校验周期
8.1探伤仪性能（水平线性、垂直线性）每隔3个月进行校验一次，必要时随时校验。
8.2探伤仪和探头的系统性能（灵敏度余量、始脉冲宽度及盲区、分辨力）使用前需进行校准。
8.3超声探伤仪的检定周期不超过1年。
。
9.0参考文件
JB/T9214—1999《A型脉冲反射式超声探伤系统工作性能测试方法》
JB/T4730-2005《承压设备无损检测》
JB/T10061—1999《A型脉冲反射式超声探伤仪通用技术条件》
JB/T10062—1999《超声探伤用探头性能测试方法》
JJG746—2004《超声探伤仪检定规程》
JJF1071国家计量校准规范编写规则
JJF1001通用计量术语及定义
GBT/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定
10.0记录表格
超声波探伤仪校验记录
附表：
检定项目表
序号
检定项目
首次检定
后续检定
使用中检验
1
外观检查
+
+
+
2
水平线性误差
+
+
+
3
衰减器衰减误差
+
+
－
4
垂直线性误差
+
+
+
5
动态范围
+
+
－
6
电噪声电平
+
+
－
7
最大使用灵敏度
+
－
－
8
探伤灵敏度余量
+
+
－
9
扫描范围
+
－
－
10
分辨力
+
+
－
注:
“十”表示应检项目，“一”表示可不检项目
超声波探伤仪校验记录
仪器型号
仪器编号
出厂日期
生产厂家
校验周期
校验日期
校验记录
校验项目
标准规定
实测
结论
外观
完好、清洁
水平线性误差
≤1%
衰减器衰减量误差
每12dB误差≤±1dB
垂直线性误差
≤5%
动态范围
≥26dB
电噪声电平
≤20%；剩余增益＞60dB
最大使用灵敏度
≤400μV
探伤灵敏度余量
≥42dB
扫描范围
≥3500mm
分辨力
≥26dB
备注：
检定结论：
检定人员：
审核人员：
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