钢板超声波探伤时扫描速度和灵敏度的调节方法

钢板超声波探伤

扫描速度和灵敏度的调节方法

1、钢板探伤时探头的选择

当所探伤的钢板厚度T≤20 mm 时，选择双晶直探头，探头的焦点位置根据所探板厚来确定；若钢板厚度T>20 mm时，选择单晶直探头，晶片尺寸为φ14-20 mm。钢板较薄时选择φ14探头，较厚时选φ20 mm。

2、钢板超声波探伤时扫描速度调节方法 2.1 试块的选择

当所探伤的钢板厚度T≤20 mm 时，试块选用阶梯试块。若钢板厚度T>20 mm时，根据所探钢板的厚度按照JB/T4730—2005要求选用不同尺寸的平底孔试块。

2.2 模拟超声波探伤仪扫描速度的调节 2.2.1 板厚T≤20 mm时，用双晶直探头。 调节步骤：

⑴ 探头的连接：将双晶探头的两根连线分别接在仪器的两个输出插座上，再将探头的检测方式旋钮放到一收一发方式。

⑵ 将双晶直探头放在阶梯试块与所探板厚相同或相近的台阶上，找到试块台阶的一次底波和二次底波，在一般情况下扫描比例选择为1∶1。

⑶ 调节仪器的水平旋钮，将台阶的一次底波先调到仪器荧光屏水平

刻度相对应的位置，如10 mm。然后调节仪器的深度粗调和微调旋钮，将台阶的二次波调到相应的位置，如20 mm。

（在这里需要着重强调一点就是：要正确判断试块台阶的一次底波和二次底波，不能把质量不好的双晶直探头的固有波判断为试块台阶的二次波。）

在调节的过程中常常会遇到二次波调不到相应的位置，这时就要改变仪器的深度粗调旋钮，然后反复调节深度微调旋钮，使二次波最终调到相应的位置。

⑷ 按上述方法调节好扫描速度后，始脉冲会自动移到仪器荧光屏以外。为了验证扫描速度调整是否准确，可在阶梯试块上不同的台阶上测试其厚度。

2.2.2 板厚T>20 mm 时，用单晶直探头，晶片直径φ14-20mm。

调节步骤

⑴ 将探头线与仪器的输出插座连接，探头的方式选择单收发方式。 ⑵ 将探头放在CSK-ⅠA试块25mm厚的面上，找到试块的1-4次底波，调节仪器的粗调和微调旋钮，将1次波和4次波分别调到仪器扫描线的25和100处，此时按深度1∶1的扫描速度就调节好了。亦可将探头直接放在钢板的φ5平底孔试块上来调节，方法与前所述相同。

2.3. 数字式超声波探伤仪钢板探伤时扫描速度的调节方法 2.3.1 试块的选择与前相同。

2.3.2 当板厚T≤20 mm时用双晶直探头，试块用阶梯试块。双晶直

探头的焦距依据所探板厚选取。一般选用焦距在10—15 mm左右即可。 2.3.3 调节步骤

⑴ 将双晶直探头与仪器连接好后，选择仪器的通道、探伤方式即双探头探伤，然后输入探头和仪器的参数。

⑵ 将双晶直探头放到与所探钢板厚度相同或者相近的阶梯试块的台阶上，找到台阶的一次底波和二次底波。然后调节仪器的闸门位置使其套住一次底波，调节仪器的“始偏”或者“零点”按键，使仪器所显示的深度值与台阶的厚度相同；再移动闸门位置使其套住台阶的二次底波，这时查看仪器所显示的的深度值应是台阶厚度的2倍。若所显示的数值与实际的厚度值不符，此时调节仪器的“声速”按键，使仪器显示的数字等于2倍台阶的厚度。再移动闸门的位置到台阶一次底波上，若仪器显示的深度就是台阶的厚度，则扫描速度就调整好了。若显示的数字不对，则反复调节仪器的“始偏”、“零点”、“声速”按键，直至仪器显示深度值分别是台阶的厚度和2倍的厚度值。此时扫描速度就调整好了。

2.3.4 当板厚T>20 mm 时，用单晶直探头探伤，试块选用φ5平底孔试块。

2.3.5 扫描速度调节步骤

⑴ 将单晶直探头与仪器连接好后，选择仪器的通道、探伤方式即单探头探伤并输入探头和仪器的参数。

⑵ 将单晶直探头放到与所探钢板厚度相对应的φ5平底孔试块上，找到试块的一次底波和二次底波。然后调节仪器的闸门位置使其

套住一次底波，调节仪器的“始偏”或者“零点”按键，使仪器所显示的深度值与试块的厚度相同；再移动闸门位置使其套住试块的二次底波，这时查看仪器所显示的的深度值应是试块厚度的2倍。若所显示的数值与实际的厚度值不符，此时调节仪器的“声速”按键，使仪器显示的数字等于2倍台阶的厚度。再移动闸门的位置到台阶一次底波上，若仪器显示的深度就是试块的厚度，则扫描速度就调整好了。若显示的数字不对，则反复调节仪器的“始偏”、“零点”、“声速”按键，直至仪器显示深度值分别是试块的厚度和2倍的厚度值。此时扫描速度就调整好了。

也可以选用CSK-ⅠA试块25mm厚的面来调节扫描速度，方法与前述方法相同。 3、探伤灵敏度的选择

3.1 板厚T≤20 mm 时，用的是双晶直探头探伤，此时探伤灵敏度为阶梯试块台阶厚度的一次底波调到仪器荧光屏垂直刻度的50%高，然后提高10dB做为探伤灵敏度。这里所说的试块台阶厚度的一次底波实际上也就是钢板的一次底波，所以在实际探伤中可以直接将双晶直探头放在钢板完好的部位调节扫描速度和探伤灵敏度。这样做的好处是可以克服试块和钢板之间的表面耦合dB差。

3.2 板厚>20 mm 时，用相应的φ5平底孔试块调节探伤灵敏度，调节仪器使φ5平底孔的反射波达到仪器荧光屏垂直刻度50%高，以此作为探伤灵敏度。

3.3 若钢板厚度大于探头的3倍近场区，亦即T>3N时，也可在钢板

上直接调节探伤灵敏度。调节步骤如下：

⑴ 先计算所选用探头的近场长度N和3N的长度，并与钢板的厚度比较，是否满足T>3N的条件。

⑵ 若满足T>3N的条件，则用公式计算，计算步骤如下：

先算出钢板底面反射波与试块φ5平底孔的分贝差值： Δ１＝２０Ｌｇ２λΤ／πφ２

＝２０Ｌｇ２λΤ／３.１４×２５ Δ２＝４０ＬｇＨ１／Ｈ２ Δ = Δ１ + Δ２

式中 λ――――－所选探头的超声波波长

π―――― 圆周率

Τ―――― 所探钢板的厚度

φ―――― 试块的平底孔直径 Ｈ１――――钢板的厚度

Ｈ２――――试块平底孔距探测面的深度

3.4 灵敏度的调节方法步骤

⑴ 对于双晶直探头来说，在阶梯试块的上找到相应台阶的第一次底波后，按照前述方法调节即可。

⑵ 对于单晶直探头调节灵敏度时，首先在试块上找到φ5平底孔的反射波，平稳移动探头找到其最高点后稳住探头，调节仪器衰减器，使平底孔的一次波高达到仪器荧光屏垂直刻度的50%高，这时探伤灵敏度就调整好了。

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