CSK-IA超声波47013标准试块的使用说明

发布时间：2018-04-13  点击次数：人次  分享：

CSK-IA试块是我国承压设备无损检测标准NB/T47013中规定的标准试块，其结构尺寸如图所示。

使用说明及测试方法

纵波探测范围和扫描速度的调整

在利用纵波探伤时，可以利用试块的已知厚度来调整探测范围和扫描速度，此过程我往往和检验时基线性同步进行。当探测范围在250mm以内时，可将探头置于25mm厚的大平底上，使四次底部回波位于刻度四，十次底部回拨位于刻度十，则刻度十就代表实际探测声程为250mm。当探测声程范围大于250mm时，可将探头置于如图的B或C处，使各次底波位于相应的刻度处，此时起始零点亦同时得到修正。

横波探测范围和扫描速度的调整

由于纵波的声程91mm相当于横波声程50mm，因此可以利用试块上91mm来调整横波的检测范围和扫描速度。例如横波1:1，先用直探头对准91底面，是B1、B2分别对准50、100，然后换上横波探头并对准R100圆弧面，找到最高回波，并调至100即可。

测定仪器和直探头的远场分辨力

（1）抑制旋钮调至“0”，探头置于如图所示位置，左右移动探头，使显示屏上出现85、91、100三个反射回波A、B、C如图所示，则波峰和波谷的分贝差20Lg(a/b)表示分辨力。

（2）NB/T47013-2015中规定，直探头远场分辨力大于等于20dB。

测定仪器和斜探头的远场分辨力

（1）探头置于如图所示位置，对准50mm、44mm、40mm阶梯孔，使示波屏上出现三个反射波。

（2）平行移动探头并调节仪器，使50mm、44mm回波等高，如图所示，其波峰和波谷分别为h1、h2，其分辨力为

NB/T47013-2015中规定，斜探头的远场分辨力大于等于12分贝。

测定斜探头入射点

将探头置于图示位置，向R100mm的圆弧发射超声波，前后移动探头，直到R100mm圆弧面反射波达到最高点，此时与CSK-1A试块侧面标线中心点“0”相对应的探头契块那一点即为探头入射点。

测定斜探头的K值根据探头折射角的大小，将探头置于试块的不同位置进行测量，如图所示。波形图同于入射点波形图。

测量时，探头应放正使波束中心线与试块侧面平行，前后移动探头，找到50mm孔或1.5mm孔的最高反射波。此时，声束中心线必然与入射点和圆心之间的连线相重合，即声束中心线垂直于孔表面。这时，试块上与入射点相应的角度线所标的值即为该斜探头的K值。

垂直线性

本测试是为了校核超声波探伤仪增益线性和衰减器精度两者的综合效果。测试时，采用CSK-IA标准试块的100mm厚平行面，测试前将探伤仪的“抑制”调节为0，其它调整取适当值。

具体测试方法及步骤如下：

1)   将探头压在试块上，中间加适当的耦合剂，保持稳定的声耦合，并将试块底面的回波调至屏幕时基线的近中央处；

2)   调节探头零点，使一次底面回波声程Sa为100mm，调节增益使底波达到显示屏满幅度100%，但不饱和，作为0dB，此时至少应有30dB的增益余量；

3)   调节增益每次减2dB，每次调节后用满刻度的百分值记下相应的回波高度，并填入表C-1中，共计降26dB，测量的精度为0.1%。从表中得出最大正偏差d(+)max和最大负偏差d(-)max的绝对值之和为垂直线性误差Δd（以百分值计），它由下式给出：

Δd= |d(+)max|+ |d(-)max|

水平线性

本测试是为了校核超声波探伤仪的时基线性。测试时，采用CSK-IA标准试块的20mm厚平行面。测试前将探伤仪的“抑制”调节为0%，其它调整取适当值。

具体测试方法及步骤如下：

1)   将探头压在试块上，中间加适当的耦合剂，保持稳定的声耦合。将探测范围调至100mm,调节脉冲移位使屏幕上显示出6次底面回波；

2)   在“基本”菜单中，调节脉冲移位、探头零点、材料声速，使第一次底面回波（Sa）显示0mm，第六次底面回波（Sa）显示100mm；

3)   依次将B2、B3、 B4、B5升至80%，用闸门套住逐一读出其声称Sa与20、40、60、80的偏差α2、α3、α4，α5然后取其中最大的偏差值αmax，将测试的结果记录到表C-2中。水平线性误差ΔL（以百分值计）由下式给出：

ΔL=│αmax.│%

            式中：αmax表示最大偏差值。

盲区的估计

盲区是指最小的探测距离，测试方法是：将直探头置于探头位置图中D、E位置，测量50mm圆孔反射波。从而可以估计出盲区小于等于5mm或大于等于10mm，或者介于两者之间。 

  盲区测定

（1）利用csk——1a试块上Φ50孔距两侧边缘5㎜和10㎜的边距测盲区大小。如图所示：

分别用探头探测两边距，看孔波与始波间是否有波谷且谷底在基线上，若谷底不在时基线上，则不能分辨孔波。一般先探10mm边距，若能分辨则盲区小于10mm，可再探5mm边距，若不能分辨则至少5mm是盲区。

最大穿透能力估计

将直探头置于探头位置图中F位置，将仪器个灵敏度旋钮均置于最大，测试试块中有机玻璃块反射波次数和最后一次反射波高度。以此来估计最大穿透力，借以比较探伤仪器及探头组合性能随时间变化的情况。

探测灵敏度的调整

根据AVG原理，在探头探伤时可把R100mm圆弧面视为大平底反射，以此来调整探测灵敏度。直探头探伤时可把厚度为25/100mm的几个侧面视为大平底处理，以此来调整灵敏度。另外，也可以根据探伤要求，仪测量1.5mm横通孔反射波来确定灵敏度。

测定斜探头声束轴线偏离

在CSK-ⅠA试块上厚25mm的平面上，使声束指向棱边，对于K值小于等于1的探头，声束经底面反射指向上棱角；K值大于1的声束指向下棱角，前后左右摆动探头，使所测棱边端角回波幅度最高，固定探头不动，然后用量角器或适当的方法测量斜探头几何中心声束轴线与棱边法线的夹角（例如测量探头斜面与试块端面垂直线的夹角），即为声束轴线偏斜角。应当注意：斜探头的声束扩散角较大时，可能影响到最大回波的探测，以致可能产生较大的测量误差。

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