超聲波檢測技術(shù)實驗指導(dǎo)書

超聲波檢測技術(shù)實驗（2學(xué)時，每次實驗8人）該實驗主要主要包括兩個試驗：1.超聲波探傷儀與直探頭綜合性能測定；2.超聲波探傷儀與斜探頭綜合性能測定。每次實驗可以兩個組同時進(jìn)行，每組由4個人組成，且每組都要完成上述兩個實驗內(nèi)容。超聲波探傷儀與直探頭綜合性能測定一、實驗?zāi)康恼莆宅F(xiàn)場測試直探頭性能參數(shù)的基本方法，包括直探頭水平線性、垂直線性、分辨力、動態(tài)范圍、靈敏度余量等五個方面的技能。二、實驗設(shè)備和器材1） 超聲波探傷儀（OTD2000）2） 直探頭（2.5P）3） CSK-IA試塊，CS-1-5試塊三、實驗方法及步驟1） 儀器水平線性測定水平線性是指儀器屏幕上時基線顯示的水平刻度值與實際聲程之間成比例的程度，即屏幕上多次底波等距離的程度。實驗步驟＞將直探頭放置在CSK-IA試塊上如圖1位置。（直探頭與試塊之間要涂抹機(jī)油作為耦合劑）。＞按探傷儀“電源”開機(jī)，按“參數(shù)”鍵切換到系統(tǒng)設(shè)置，主要設(shè)定“探頭類型-直探頭”，“工件厚度-125mm”，“探頭角度-0”其它設(shè)置保持不變。退出參數(shù)設(shè)置。＞按“基本”鍵進(jìn)入主界面，按“F1”設(shè)定探測范圍為125mm,聲速為5900,其它保持不變。＞移動探頭，使屏幕上出現(xiàn)試塊底面的五次回波，保持探頭不動。＞按“閘門”鍵，移動紅色橫標(biāo)分別套住1-5次回波，并以此調(diào)節(jié)“增益”使被套住的回波波峰高位滿屏幕的50%，并分別記錄下每個回波的SA值＞將每個回波的SA值分別填入表1，與理論值比較，然后取最大偏差l，max則根據(jù)水平線性誤差公式AL=（Lm』/0.8B）x100%，其中B為顯示屏水平滿刻度值?！?5nim平線—k□25nim平線—k--y圖1測表1測定Ct 恭＜：SKIA實測值誤差值2） 儀器垂直線性測定垂直線性是指儀器屏幕上的波高與探頭接收信號之間成比例的程度。實驗步驟＞將直探頭放置在CS-1-5試塊上如圖2位置。（直探頭與試塊之間要涂抹機(jī)油作為耦合劑）。＞按探傷儀“電源”開機(jī)，按“參數(shù)”鍵切換到系統(tǒng)設(shè)置，主要設(shè)定“探頭類型-直探頭”，“工件厚度-230mm”，“探頭角度-0”其它設(shè)置保持不變。退出參數(shù)設(shè)置。＞按“基本”鍵進(jìn)入主界面，按“F1”設(shè)定探測范圍為230mm,聲速為5900,其它保持不變。＞移動探頭，使屏幕上出現(xiàn)試塊底孔反射回波最大，保持探頭不動。＞按“閘門”鍵，移動紅色橫標(biāo)分別套住底孔回波，并以此調(diào)節(jié)“增益”使被套住的回波波峰高位滿屏幕的100%，即A%A=100%。＞按“F5”鍵調(diào)整增益步長為2.0,然后按“增益-”鍵，則每按一次會使峰值的增益減少2dB,并分別記錄下每減少2dB所對應(yīng)的A%A的值填入表2，并與理論值比較。＞取實測值與理論值的最大正偏差d、和最大負(fù)偏差d,、的絕對值之和為垂(+) (-)直線性誤差即Ad=|d()+|d()圖2測定垂直線性示意圖表2測定儀器垂直線性實驗數(shù)據(jù)表衰減值(dB)2468101214161820222426垂直線性誤差理論值(%)79.463.150.139.831.625.120.015.812.510.07.96.35.0實測值(%)誤差值(%)儀器分辨力測定分辨力是指儀器屏幕上區(qū)分相鄰兩個缺陷的能力實驗步驟＞將直探頭放置在CSK-IA試塊上如圖3位置。（直探頭與試塊之間要涂抹機(jī)油作為耦合劑）。＞按探傷儀“電源”開機(jī)，按“參數(shù)”鍵切換到系統(tǒng)設(shè)置，主要設(shè)定“探頭類型-直探頭”，“工件厚度-100mm”，“探頭角度-0”其它設(shè)置保持不變。退出參數(shù)設(shè)置。＞按“基本”鍵進(jìn)入主界面，按“F1”設(shè)定探測范圍為100mm,聲速為5900,其它保持不變。＞移動探頭，使屏幕上出現(xiàn)試塊底85mm和91mm兩處的回波波峰等高，固定探頭，按“增益，鍵，將兩個回波波峰調(diào)整到滿屏幕的30%如圖4，保持探頭不動，記錄下此時的增益值A(chǔ)。＞調(diào)整“增益”鍵使兩個回波之間的波谷高度為滿刻度的30%如圖5，記錄下此時的增益值B。＞則儀器的分辨力為B-A。圖3測定分辨力示意圖

1rU1;1■1”11■30御|劑槪項目85mm和91mm波峰30%增益值A(chǔ)85mm和91mm之間波谷為30%增益值B分辨力B-A數(shù)值4）儀器動態(tài)范圍測定動態(tài)范圍指儀器屏幕上容納信號大小的能力。實驗步驟＞將直探頭放置在CS-1-5試塊上如圖2位置。（直探頭與試塊之間要涂抹機(jī)油作為耦合劑）。＞按探傷儀“電源”開機(jī)，按“參數(shù)”鍵切換到系統(tǒng)設(shè)置，主要設(shè)定“探頭類型-直探頭”，“工件厚度-230mm”，“探頭角度-0”其它設(shè)置保持不變。退出參數(shù)設(shè)置。＞按“基本”鍵進(jìn)入主界面，按“F1”設(shè)定探測范圍為230mm,聲速為5900,其它保持不變。＞移動探頭，使屏幕上出現(xiàn)試塊底孔反射回波最大，保持探頭不動，調(diào)整“增益”使底孔回波波峰為100%滿屏幕，記錄下此刻的增益值A(chǔ)。＞調(diào)整“增益”鍵使底孔回波波峰剛剛能在屏幕上看到，記錄下此刻的增益值B。＞則該儀器的動態(tài)范圍為A-B。表4測定動態(tài)范圍實驗數(shù)據(jù)表項目底孔回波波峰100%時增益值A(chǔ)波峰降到剛剛能看出時增益值B動態(tài)范圍A-B數(shù)值5）儀器靈敏度余量測定靈敏度余量是儀器最大輸出時，使規(guī)定放射體回波達(dá)到基準(zhǔn)所需衰減的總量。實驗步驟＞將直探頭放置在CS-1-5試塊上如圖2位置。（直探頭與試塊之間要涂抹機(jī)油作為耦合劑）。＞按探傷儀“電源”開機(jī)，按“參數(shù)”鍵切換到系統(tǒng)設(shè)置，主要設(shè)定“探頭類型-直探頭”，“工件厚度-230mm”，“探頭角度-0”其它設(shè)置保持不變。退出參數(shù)設(shè)置。＞按“基本”鍵進(jìn)入主界面，按“F1”設(shè)定探測范圍為230mm,聲速為5900,其它保持不變。＞移動探頭，使屏幕上出現(xiàn)試塊底孔反射回波最大，保持探頭不動，調(diào)整“增益”使底孔回波波峰為50%滿屏幕，記錄下此刻的增益值A(chǔ)。＞去除直探頭，調(diào)整“增益”使電噪聲水平達(dá)到10%，記錄下此刻的增益值B。＞則該儀器的靈敏度余量為B-A。表5儀器靈敏度余量實驗數(shù)據(jù)表項目波幅達(dá)到50%時增益值A(chǔ)電噪聲水平達(dá)到10%時增益值B靈敏度余量B-A數(shù)值實驗報告應(yīng)包括：實驗時間、地點(diǎn)、同組人和各個測定實驗數(shù)據(jù)。每個測試項目的實驗數(shù)據(jù)都要按照所提供表格填寫原是數(shù)據(jù)和計算結(jié)果。超聲波探傷儀與斜探頭綜合性能測定一、實驗?zāi)康恼莆宅F(xiàn)場測試斜探頭性能參數(shù)的基本方法，包括直探頭校準(zhǔn)（前沿、探頭延時、探頭K值等）、分辨力、相對靈敏度余量等。二、實驗設(shè)備和器材4）超聲波探傷儀（OTD20005）斜探頭（K值為2.0）6）CSK-IA試塊7）鋼直尺三、實驗方法及步驟1）斜探頭校準(zhǔn)這部分實驗主要包括斜探頭前沿、延時、K值等的測定。實驗步驟＞將斜探頭放置在CS-1-5試塊上如圖6位置。（斜探頭與試塊之間要涂抹機(jī)油作為耦合劑）。＞按探傷儀“電源”開機(jī)，按“參數(shù)”鍵切換到系統(tǒng)設(shè)置，主要設(shè)定“探頭類型-斜探頭”，“探頭K值-2”“工件厚度-100mm”，其它設(shè)置保持不變。退出參數(shù)設(shè)置。＞按“自動調(diào)?！辨I，進(jìn)入探頭類型-斜探頭，按“確定”鍵，進(jìn)入聲速設(shè)置為3230，按“確定”鍵，參考位置1為50mm，按“確定”，參考位置2為100，按“確定”。＞移動探頭，使屏幕上出現(xiàn)R100mm和R50mm兩個反射回波最大，保持探頭不動，按“F5”確定，貝U儀器自動確定探頭延時，同時，用鋼直尺測定探頭前端到R100mm圓弧斷面的距離X。貝U該斜探頭的前沿值L=100-X。＞按“F4”進(jìn)入K值調(diào)校，測試孔孔徑為50mm確定，測試孔深度為30mm確定，移動斜探頭使孔徑為50mm的回波最高，按“F5”確定，儀器自動確定測定的斜探頭K值，按“確定”鍵。＞按“參數(shù)”鍵進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)定界面，設(shè)定探頭前沿值為剛才實際測定值，退出系統(tǒng)設(shè)置。100圖6100圖6斜探頭w校準(zhǔn)示意圖表6斜探頭校準(zhǔn)實驗數(shù)據(jù)表項目探頭延時（us）探頭前沿（mm）斜探頭K值測定值2）儀器相對靈敏度余量測定實驗步驟＞將經(jīng)過調(diào)校好的斜探頭放置在CS-1-5試塊上如圖6位置。（斜探頭與試塊之間要涂抹機(jī)油作為耦合劑）。＞按“基本”鍵進(jìn)入測定界面，移動斜探頭找到R100mm最大回波后固定探頭。＞按“增益”鍵使R100mm的回波高度為滿屏幕的50%即A%A=50%,記錄下此時的增益值S。0＞則該斜探頭的相對靈敏度余量S二100-S。0表7靈敏度余量測定實驗數(shù)據(jù)表項目R100mm回波為50%時的增益值S0靈敏度余量值S二100-S0數(shù)值3）儀器分辨力測定實驗步驟＞將經(jīng)過調(diào)校好的斜探頭放置在CS-1-5試塊上如圖7位置。（斜探頭與試塊之間要涂抹機(jī)油作為耦合劑）。＞按“基本”鍵進(jìn)入測定界面，移動斜探頭使①50mm和①44mm兩個有機(jī)玻璃圓柱面的兩個反射回波高度等高,固定探頭。＞調(diào)整“增益”鍵使兩個反射回波的波峰高度為滿刻度的40%如圖8，記錄下此時的增益值S，然后調(diào)整“增益”使得兩個波峰登高的回波之間波谷

增加到滿刻度的40%高度如圖8，記錄下此刻的增益值S。2＞則測出斜探頭對聲程差3mm的兩個反射體的分辨力為s=S-S。21＞同理可測①44mm和①40mm兩個反射體（聲程差為2mm）儀器的分辨力。圖7儀器分辨力測定示意圖圖8分辨力測定波峰與波谷高度表8儀器分辨力實驗測定數(shù)據(jù)表1項目①50mm和①44mm波峰為①50mm和①44mm之間