JBT 11731-2013 無(wú)損檢測(cè) 超聲相控陣探頭通.用技術(shù)條件

無(wú)損檢測(cè)超聲相控陣探頭通用技術(shù)條件 2013-12-31發(fā)布2014-07-01實(shí)施I 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語(yǔ)和定義 1 25檢驗(yàn)條件 26檢驗(yàn)方法和要求 47檢驗(yàn)規(guī)則 9標(biāo)志和標(biāo)簽 10包裝、運(yùn)輸和貯存 附錄A(規(guī)范性附錄)探頭數(shù)據(jù)表 附錄B(資料性附錄)線陣換能器陣元參數(shù) 附錄C(資料性附錄)楔塊技術(shù)資料 2 5圖3用超聲脈沖反射法檢測(cè)的測(cè)試裝置 5圖4超聲脈沖持續(xù)時(shí)問(wèn) 6 7圖6聚焦液浸探頭聲場(chǎng)的軸向輪廓 8 8圖8利用浸液法旋轉(zhuǎn)球靶測(cè)試接收角 9圖9背襯回波量測(cè)試 圖10楔塊波束角測(cè)量 圖B.1換能器陣元參數(shù)示意圖 圖C.1帶1個(gè)角度楔塊參數(shù)定義圖 圖C.2帶2個(gè)角度楔塊參數(shù)定義圖 圖C.3帶弧面楔塊第1陣元中心高度定義圖 圖C.4帶IHC楔塊與常規(guī)楔塊區(qū)別 圖C.5楔塊曲率類(lèi)別示意圖 20表1用于不同頻率的鋼球(桿)的直徑 3 表C.1楔塊參數(shù)表 Ⅱ無(wú)損檢測(cè)超聲相控陣探頭通用技術(shù)條件GB/T12604.1無(wú)損檢測(cè)術(shù)語(yǔ)超聲檢測(cè)GB/T19001質(zhì)量管理體系要求GB/T19799.1無(wú)損檢測(cè)超聲檢測(cè)1號(hào)校準(zhǔn)試塊24分類(lèi)a)按陣列類(lèi)別(見(jiàn)圖1),可分為：·特殊構(gòu)象探頭(除以上4類(lèi)之外)。線陣矩陣凹陣凸陣主要技術(shù)要求為：增益調(diào)節(jié)量超過(guò)100dB,低頻起始位置小于或等于1kHz,頻帶寬度超過(guò)3制作試塊的聚苯乙烯材料，要求其聲速為(2330±20)m/s、聲阻抗為(2.5±0.1)Mrayl。5.81號(hào)校準(zhǔn)試塊宜選用符合GB/T699的20鋼或45鋼，晶粒度為7級(jí)～8級(jí)，厚度為探頭波長(zhǎng)5倍以上(波長(zhǎng)按宜選用符合GB/T699的20鋼或45鋼，晶粒度為7級(jí)～8級(jí)，具有光滑表面的鋼球或半球形端部表1用于不同頻率的鋼球(桿)的直徑4若探頭有n個(gè)陣元，測(cè)量第1個(gè)陣元、第n個(gè)陣元、最中間1個(gè)陣元，共3個(gè)陣元。 (1)5檢查頭尾2對(duì)陣元，中間均勻間隔取2對(duì)陣元，共4對(duì)陣元。探頭陣元數(shù)小于8時(shí)，則所有陣元發(fā)射/接收接收信號(hào)水b)Ra)帶0°楔塊探頭測(cè)試；b)非集成楔塊接觸式探頭測(cè)試；c)液浸探頭測(cè)試；d)帶非0°楔塊探頭測(cè)試。6b)對(duì)于集成楔塊接觸法探頭，利用半圓柱試塊回波或1號(hào)校準(zhǔn)試塊測(cè)量；c)對(duì)于液浸探頭，利用位于聚焦探頭的焦距或者平面換d)取得脈沖回波后，按圖4所示，測(cè)量峰-峰值十分之一高度位置的脈沖持續(xù)時(shí)間。所有陣元全測(cè)，檢驗(yàn)結(jié)果允許與標(biāo)稱(chēng)值偏差±10%。圖4超聲脈沖持續(xù)時(shí)間6.6中心頻率和相對(duì)帶寬6.6.1檢驗(yàn)方法采用與6.5相同的裝置進(jìn)行測(cè)試。用頻譜分析儀或離散型傅里葉轉(zhuǎn)換，以閘門(mén)監(jiān)控反射體回波并來(lái)自探頭楔塊、殼體、阻尼塊等的虛假回波不要與來(lái)自參考試塊的回波一起分析。閘門(mén)內(nèi)應(yīng)至少根據(jù)高低端頻率f和f,按式(2)計(jì)算中心頻率f,按式(3)計(jì)算帶寬，按式(4)計(jì)算相對(duì)帶 (2)△f=fu-f (3) (4)所有陣元全測(cè)，中心頻率檢驗(yàn)結(jié)果允許與標(biāo)稱(chēng)值偏差±10%;相對(duì)帶寬檢驗(yàn)結(jié)果允許與標(biāo)稱(chēng)值偏差±15%。如果f和f之間的頻譜有多于一個(gè)的最大值，相鄰最小值與最大值之間的振幅差應(yīng)不超過(guò)3dB。對(duì)于相對(duì)帶寬超過(guò)100%的寬帶探頭，低端頻率不應(yīng)高于f+10%,高端頻率不應(yīng)低于f-10%。7按式(5)計(jì)算： (5) (6)8通過(guò)增加和減小探頭與反射體之間的距離找到聚焦區(qū)兩端的極限；如果使用的是反射體，應(yīng)找到回波峰-峰值減少6dB的兩個(gè)位置；如果使用的是水聲接收器，則是減少3dB,如圖6、圖7所示。其中，ZL?和ZL?是這些點(diǎn)在Z-軸上的坐標(biāo)。聚焦區(qū)的長(zhǎng)度F按式(7)進(jìn)行計(jì)算。 (7)圖6聚焦液浸探頭聲場(chǎng)的軸向輪廓圖7液浸探頭聲場(chǎng)的橫向輪廓若探頭有n個(gè)陣元，測(cè)量第1個(gè)陣元、第n個(gè)陣元、最中問(wèn)1個(gè)陣元，共3個(gè)陣元。檢驗(yàn)結(jié)果允許與標(biāo)稱(chēng)值偏差±15%。水若探頭有n個(gè)陣元，測(cè)量第1個(gè)陣元、第n個(gè)陣元、最中間1個(gè)陣元，共3個(gè)陣元。注：最中間1個(gè)陣元的選?。簄為偶數(shù)時(shí)，取第n/2個(gè)陣元；n為奇數(shù)時(shí)，取第(n+1)/12個(gè)陣元。幅度達(dá)屏幕高度50%,記錄此時(shí)增益值B?,如圖9所示。背面回波量B按式(8)進(jìn)行計(jì)算。B=B?-B?………………(8)若探頭有n個(gè)陣元，測(cè)量第1個(gè)陣元、第n個(gè)陣元、最中間1個(gè)陣元，共3個(gè)陣元。注：最中間1個(gè)陣元的選?。簄為偶數(shù)時(shí)，取第n/2個(gè)陣元；n為奇數(shù)時(shí)，取第(n+1)/2個(gè)陣元。水1——增益，單位為分貝(dB);2——距離，單位為毫米(mm)。反射反射圖9背襯回波量測(cè)試a)入射點(diǎn)的確定b)楔塊波束角的測(cè)定若探頭有n個(gè)陣元，測(cè)量第1個(gè)陣元、第n個(gè)陣元、最中間1個(gè)陣元，共3個(gè)陣元。注：最中間1個(gè)陣元的選?。簄為偶數(shù)時(shí)，取第n/2個(gè)陣元；n為奇數(shù)時(shí)，取第(n+1)/2個(gè)陣元。探頭陣元一致性標(biāo)準(zhǔn)差用公式(9)進(jìn)行計(jì)算，變異系數(shù)用公式(10)進(jìn)行計(jì)算?！?9)n——陣元數(shù)；x——算術(shù)平均值； (10)6.12.2要求a)靈敏度一致性：標(biāo)準(zhǔn)差S≤1dB;b)中心頻率一致性：變異系數(shù)C·V≤3.3%;c)相對(duì)帶寬一致性：變異系數(shù)C·V≤5%。7檢驗(yàn)規(guī)則7.1檢驗(yàn)分類(lèi)7.1.1型式檢驗(yàn)超聲相控陣探頭的型式檢驗(yàn)宜由取得GB/T27025認(rèn)可的具有超聲相控陣探頭型式檢驗(yàn)檢測(cè)項(xiàng)目(見(jiàn)7.2)的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。型式檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)出具一份執(zhí)行本標(biāo)準(zhǔn)的檢驗(yàn)報(bào)告。7.1.2出廠檢驗(yàn)超聲相控陣探頭的制造商應(yīng)對(duì)每個(gè)超聲相控陣探頭產(chǎn)品進(jìn)行出廠檢驗(yàn)，并出具一份執(zhí)行本標(biāo)準(zhǔn)的檢驗(yàn)證書(shū)。出廠檢驗(yàn)應(yīng)由質(zhì)量體系予以限定和保證。該體系宜符合GB/T19001/ISO9001的要求。7.2檢驗(yàn)項(xiàng)目超聲相控陣探頭產(chǎn)品應(yīng)按表2進(jìn)行型式檢驗(yàn)和/或出廠檢驗(yàn)。表2超聲相控陣探頭的檢驗(yàn)項(xiàng)目檢驗(yàn)項(xiàng)目型式和出廠防滲漏性能電阻抗和靜態(tài)電容檢驗(yàn)項(xiàng)日串?dāng)_型式和出廠脈沖持續(xù)時(shí)間型式和出廠中心頻率和相對(duì)帶寬型式和出廠型式和出廠陣元焦距和聚焦長(zhǎng)度型式和出廠陣元擴(kuò)散角楔塊波束角型式和出廠型式和出廠超聲相控陣探頭JB/T11731-5L64-0,或或c)產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū)(合同約定時(shí))2);e)探頭數(shù)據(jù)表(合同約定時(shí)),見(jiàn)附錄A;f)型式檢驗(yàn)報(bào)告(合同約定時(shí)),見(jiàn)7.1.1。數(shù)據(jù)類(lèi)型連接器型號(hào)電纜線電容量電纜線長(zhǎng)度陣元數(shù)陣元長(zhǎng)度電阻抗和靜態(tài)電容串?dāng)_脈沖持續(xù)時(shí)間中心頻率和相對(duì)帶寬脈沖回波靈敏度防滲漏性能(資料性附錄)線陣換能器陣元參數(shù)的定義如圖B.1所示。EpgA=n·pA=(n-1)·p+E(資料性附錄)楔塊技術(shù)資料C.1楔塊參數(shù)表C.1楔塊參數(shù)表楔塊材料內(nèi)的ZXYDLWHXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX××X×× 圖C.1帶1個(gè)角度楔塊參數(shù)定義圖N說(shuō)明：Aw——換能器主軸與楔塊底面夾角；Aa——換能器副軸與楔塊底面夾角；Z——第1陣元中心高度；X——主軸方向第1陣元中心至楔塊后端距離；L——楔塊長(zhǎng)度；W——楔塊寬度；圖C.2帶2個(gè)角度楔塊參數(shù)定義圖說(shuō)明：Z——第1陣元中心高度。圖C.3帶弧面楔塊第1陣元中心高度定義圖C.2楔塊標(biāo)記C.2.1