大家經(jīng)常會談到超聲波設備和探頭的組合性能，顧名思義就是超聲波傷儀與探頭組合在一起的性能。因為檢測缺陷時就是探頭與設備組合起來共同發(fā)揮作用，所以設備或探頭只要有一個出現(xiàn)問題就會影響缺陷的檢測。而對于這種組合性能該如何進行測試呢？小編根據(jù)行業(yè)標準以及工作當中總結出來的經(jīng)驗對超聲波設備和探頭的組合性能測試方法進行介紹。
1 超聲波設備和直探頭組合性能測試
我們需要將直探頭的所有數(shù)據(jù)依次測量填入表1中，在這里所用的是單晶直探頭。
表1 超聲波設備和直探頭組合性能測試
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設備型號： 設備編號： 探頭型號： 探頭編號： |
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增益線性 |
時基線性 |
脈沖持續(xù)時間（mm) |
偏差 |
備注 |
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衰減量△dB |
0 |
+2 |
-2 |
-6 |
-6 |
-6 |
-6 |
基點 |
偏差（mm) |
偏差% |
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理想相對波高% |
80% |
101% |
80% |
40% |
20% |
10% |
5% |
a2 |
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實測波高 |
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a3 |
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偏差% |
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a4 |
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① 增益線性的測量
我們所說的增益線性其實就是垂直線性，垂直線性主要影響缺陷的定量。我們規(guī)定用的是260mm的圓柱型試塊，將探頭放在沒有缺陷的地方，按照表格里面的數(shù)據(jù)要求依次改變衰減量△dB，觀察記錄理想波高與實際波高的區(qū)別，并且算出偏差范圍。
比如衰減余量是0，理想波高是80%，實測波高也是80%，則偏差就是0。如果衰減余量是+2dB，理想波高是101%，實測是100%，則偏差是1%。實際波高只要在規(guī)定范圍內都算合格。
② 時基線性的測量
時基線性也就是水平線性，水平線性主要影響缺陷的定位。我們規(guī)定用的是厚度為100mm的試塊，將儀器的掃描范圍設置為600mm，總共可以看見完整的6次回波（如圖1所示），然后將閘門依次套住第1次回波、第6次回波，并調到80%并按下校正鍵。再次將閘門依次套在B2，B3，B4，B5回波上，理論上這四個回波的聲程依次是200mm，300mm，400mm，500mm。
圖1 6個完整的回波
比如我們用閘門套住第二次回波B2測得實際值是299.9mm，則偏差是0.1mm，偏差百分比是0.05%。其它3個回波按照同樣的方法進行測試，用閘門套住的波必須調到80%高度。只要偏差不大于最大聲程處的±2%都算合格。B2，B3，B4，B5回波的最大聲程處的±2%依次是±4mm，±6mm，±8mm，±10mm。
③ 脈沖持續(xù)時間（mm）的測量
我們規(guī)定用的是260mm的圓柱型試塊，將探頭放在沒有缺陷的地方，然后將儀器的峰值測試設置為前沿，將第一次回波調到滿屏的100%，閘門電平設置為10%,緩慢移動閘門，用閘門套住回波的前半部分，聲程記為S1，然后用閘門套住回波的后半部分，聲程記為S2，則脈沖持續(xù)時間就是S1與S2的差值。每次測量結果與基本測量相差不能大于1.5倍。
超聲檢測
2 超聲波設備和斜探頭組合性能測試
這里我們所用的是雙晶斜探頭（TMAPF60），將斜探頭的所有數(shù)據(jù)依次測量填入表2中。
表2 超聲波設備和斜探頭組合性能測試表
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設備型號： 設備編號： 探頭型號： 探頭編號： |
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日期 |
入射點（mm) |
偏差（mm) |
波束角度（°） |
偏差（°) |
靈敏度（dB) |
偏差（dB) |
信噪比（dB) |
偏差（dB) |
備注（dB) |
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結果： 檢測人： |
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① 入射點的測量
我們規(guī)定利用CSK-ⅠA試塊的R50弧面測定，首先按照測斜探頭前沿長度的方法，得到斜探頭的前沿長度，然后從探頭前端量取測得的前沿長度，此點即為探頭的入射點，要求誤差在±1mm之內。如果測量的位置與標記偏差大于1mm，則應在探頭側面標記新的位置，并且記錄和用于后續(xù)的探頭校正以及缺陷測繪。
② 波束角度的測量
我們規(guī)定利用CSK-ⅠA試塊的Φ50mm孔測定，和測量斜探頭K值的方法一致，要求誤差在±2°。
③ 靈敏度與信噪比的測量
我們規(guī)定利用CSK-ⅠA試塊的Φ1.5mm孔測定，把探頭置于選定的試塊上，調整其位置，使來自所用橫孔的信號最大。利用增益鍵將該信號波設置為20%屏高并記下此時增益控制的讀數(shù)。然后把探頭從試塊上移開并將探頭表面的耦合劑擦干凈，把探頭放在一邊，利用增益鍵，直到與目標孔相同范圍上的整個系統(tǒng)噪聲達到滿屏高的20%，記下此時增益的新讀數(shù)。
第一次增益量就是靈敏度，第一次和第二次增益量之間的差異就是信噪比。每次測得靈敏度和信噪比的值與基本測量值相差不大于6dB