超聲波探傷儀各種探頭校準(zhǔn)

超聲波探傷儀各種探頭校準(zhǔn)
工作開始前，需要根據(jù)探頭和被測(cè)工件的情況來(lái)校準(zhǔn)儀器的聲速、聲程以及探頭零點(diǎn)，以適應(yīng)探傷
條件。其中，聲速和探頭零點(diǎn)校準(zhǔn)是因?yàn)闋顟B(tài)行所顯示參數(shù)的計(jì)算都是與聲速和探頭零點(diǎn)相關(guān)，所以在
探傷前請(qǐng)務(wù)必校準(zhǔn)；聲程校準(zhǔn)是為了使屏幕上顯示適當(dāng)聲程范圍內(nèi)的波形，以便更好地判斷、評(píng)價(jià)缺陷。
為**正確的操作儀器，需要超聲探傷專業(yè)技術(shù)人員來(lái)校準(zhǔn)儀器。
為了更好的說(shuō)明校準(zhǔn)方法和步驟，后面會(huì)舉例說(shuō)明。
4.1 直探頭校準(zhǔn)（單探頭）
根據(jù)聲速和探頭零點(diǎn)的已知情況，確定校準(zhǔn)步驟。若聲速未知，則應(yīng)先進(jìn)行聲速校準(zhǔn)；若聲速已知，
則跳過聲速校準(zhǔn)，調(diào)節(jié)聲速為已知聲速后用一點(diǎn)法進(jìn)行探頭零點(diǎn)校準(zhǔn)。
4.1.1 已知材料聲速的校準(zhǔn)
步驟：
? 材料聲速設(shè)置為已知材料聲速，
? 把探頭耦合到校準(zhǔn)試塊上，
? 設(shè)定閘門邏輯為單閘門方式，即設(shè)為進(jìn)波報(bào)警或失波報(bào)警邏輯，把閘門套住一次回波，此時(shí)聲程測(cè)
量的就是一次回波處的聲程，
? 調(diào)節(jié)探頭零點(diǎn)，使得狀態(tài)行的聲程測(cè)量值（S）與試塊的已知厚度相同，此時(shí)所得到的探頭零點(diǎn)就是
該探頭的準(zhǔn)確探頭零點(diǎn)。
4.1.2 未知材料聲速的校準(zhǔn)
步驟：
? 先初步設(shè)定一大概的聲速值；
? 調(diào)節(jié)閘門邏輯為雙閘門方式；
? 將探頭耦合到一與被測(cè)材料相同且厚度已知的試塊上；
? 移動(dòng)閘門A 的起點(diǎn)到一次回波并與之相交，調(diào)節(jié)閘門A 的高度低于一次回波*高幅值至適當(dāng)位置，
閘門A 不能與二次回波相交；
? 移動(dòng)閘門B 的起點(diǎn)到二次回波并與之相交，調(diào)節(jié)閘門B 的高度低于二次回波*高幅值至適當(dāng)位置，
閘門B 不能與一次回波相交；
? 調(diào)節(jié)聲速，使得狀態(tài)行顯示的聲程測(cè)量值（S）與試塊實(shí)際厚度相同，此時(shí)，所得到的聲速就是這種
探傷條件下的準(zhǔn)確聲速值。
? 設(shè)定閘門邏輯為單閘門方式，即設(shè)為進(jìn)波報(bào)警或失波報(bào)警邏輯，此時(shí)聲程測(cè)量的就是一次回波處的
聲程；
北京時(shí)代之峰科技有限公司TUD310 超聲探傷儀
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? 調(diào)節(jié)探頭零點(diǎn)，使得狀態(tài)行的聲程測(cè)量值（S）與試塊的已知厚度相同，此時(shí)所得到的探頭零點(diǎn)就是
該探頭的準(zhǔn)確探頭零點(diǎn)。
下面以具體例子說(shuō)明：
材料聲速未知，設(shè)置接近的材料聲速為
5920m/s，設(shè)置閘門邏輯為雙閘門方式，同時(shí)探頭零
點(diǎn)設(shè)置為0；
將探頭耦合到50mm 的標(biāo)定試塊上，并將閘A
門調(diào)到與一次回波相交的位置，將B 閘門調(diào)到與二
次回波相交的位置；
增加聲速值，直到一、二次回波間聲程顯示的值為50mm，現(xiàn)在便測(cè)得了材料的準(zhǔn)確聲速是6024m/s；
再將閘門設(shè)置為單閘門方式，測(cè)量一次回波處的聲程，連續(xù)調(diào)節(jié)探頭零點(diǎn)直到一次回波處測(cè)得的聲程值
為50mm，現(xiàn)在便測(cè)得了探頭零點(diǎn)為0.125us。
4.2 直探頭校準(zhǔn)（雙晶探頭）
校準(zhǔn)步驟：
? 在收發(fā)組內(nèi)設(shè)置雙探頭狀態(tài)；
? 依照當(dāng)前測(cè)試任務(wù)和選用探頭設(shè)置好聲程、收發(fā)組各功能項(xiàng)目；
? 將探頭耦合到標(biāo)定試塊上，調(diào)節(jié)基本組中的探頭零點(diǎn)直到標(biāo)定回波接近要求的位置，同時(shí)二次回波
也在顯示范圍之內(nèi)；
? 調(diào)節(jié)增益值直到幅值*大的回波接近全屏高度；
? 在閘門組內(nèi)打開雙閘門；
? 在設(shè)置功能組選擇前沿測(cè)量方式；
? 移動(dòng)閘門A 的起點(diǎn)到一次回波并與之相交，閘門A 不能與二次回波相交；
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? 移動(dòng)閘門B 的起點(diǎn)到二次回波并與之相交，閘門B 不能與一次回波相交；
? 調(diào)整閘門高度，使其位于兩個(gè)校準(zhǔn)回波前沿的相同位置；
? 然后改變聲速，直至顯示出標(biāo)定試塊的厚度值；
? 設(shè)定閘門邏輯為單閘門方式，即設(shè)為進(jìn)波報(bào)警或失波報(bào)警邏輯，此時(shí)聲程測(cè)量的就是一次回波處的
聲程；
? 調(diào)節(jié)探頭零點(diǎn)，使得狀態(tài)行的聲程測(cè)量值與試塊的已知厚度相同。
4.3 斜探頭校準(zhǔn)
斜探頭校準(zhǔn)通常需要以下步驟：1、校準(zhǔn)入射點(diǎn)（探頭前沿）；2、校準(zhǔn)探頭角度（K 值）；3、校準(zhǔn)材
料聲速；4 校準(zhǔn)探頭零點(diǎn)。
1、校準(zhǔn)入射點(diǎn)（探頭前沿）：用IIW 試塊（又稱荷蘭試
塊）或CSK－IA 試塊測(cè)斜探頭零點(diǎn)，優(yōu)選將儀器聲
速調(diào)節(jié)為3230m/s，顯示范圍為150mm，然后開始測(cè)
試，用戶如圖將探頭放在試塊上并移動(dòng)，使得R100mm
的圓弧面的反射體回波達(dá)到*高，用直尺量出探頭前
端面和試塊R100mm 弧圓心距離，此值即為該探頭的前沿值，R100mm 弧圓心對(duì)應(yīng)探頭上的位置即
為探頭入射點(diǎn)。
2、校準(zhǔn)探頭角度（K 值）：用角度值標(biāo)定的探頭可用IIW
試塊校準(zhǔn)，如果是用K 值標(biāo)定的探頭，可用CSK－IA
試塊校準(zhǔn)。這兩種試塊上有角度或K 值的標(biāo)尺，按探
頭標(biāo)稱值選擇合適的標(biāo)尺（右圖所示，在IIW 試塊上
側(cè)可校準(zhǔn)60－76 度的探頭，下側(cè)可校準(zhǔn)74－80 度的
探頭，CSK-IA 試塊上側(cè)可校準(zhǔn)K2.0、K2.5、K3.0 的
探頭，下側(cè)可校準(zhǔn)K1.0、K1.5 的探頭。請(qǐng)按試塊上
的標(biāo)定值選擇用合適的校準(zhǔn)試塊及校準(zhǔn)方法）。如圖放置探頭，左右移動(dòng)使得反射體回波達(dá)到*高，
此時(shí)入射點(diǎn)對(duì)應(yīng)的刻度就是探頭的角度或K 值。
3、校準(zhǔn)材料聲速按照1 中所述找到R100mm 的*高反射波，調(diào)節(jié)顯示范圍使得屏幕上能顯示該弧面的
二次回波，選擇閘門方式為雙閘門，調(diào)節(jié)A 閘門與一次回波相交，調(diào)節(jié)B 閘門與二次回波相交，調(diào)
節(jié)聲速值使得狀態(tài)行中聲程測(cè)量值（S）為100，此時(shí)得到的聲速值即為該材料的實(shí)際聲速值。
4、校準(zhǔn)探頭零點(diǎn)保持上面的測(cè)量狀態(tài)，將閘門方式改為正或負(fù)，調(diào)節(jié)探頭零點(diǎn)使得狀態(tài)行中聲程測(cè)量
值（S）再次為100，此時(shí)得到的探頭零點(diǎn)值即為該探頭的零點(diǎn)值。
斜探頭的校準(zhǔn)方法有很多，并不完全拘泥于用標(biāo)準(zhǔn)試塊進(jìn)行校準(zhǔn)，也可以用已知深度的小孔進(jìn)行校
準(zhǔn)，理論上參考反射體越小，校準(zhǔn)的精度越高，但校準(zhǔn)的難度也相應(yīng)的加大。用小孔校準(zhǔn)時(shí)可通過測(cè)量
小孔的深度和水平位置，計(jì)算斜率來(lái)校準(zhǔn)角度，并利用測(cè)得的深度或水平位置值校準(zhǔn)聲速和探頭零點(diǎn)。

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