苏州钢轨探伤仪及探头测试方法
一、斜探头入射点和探头的前沿长度测试
1、将斜探头置于CSK-1A试块的B面上,使斜探头在R100圆弧圆心上,前后移动探头使圆弧回波达到较大值(控制在80%波幅)。此时斜探头底面与试块圆心的相交点即为探头入射点。用钢尺量出探头距R100圆弧的距离,记录下数据M
2、探头入射点据探头的前沿长度: L=100-M.
二、折射角的测试
1、将70°斜探头置于CSK-1A试块的B面上,使斜探头在R50圆弧面上,前后移动探头使波高达到80%,用钢尺量出探头到试块端面B面的距离,记下数据X。
2、根据折射角公式,得K1=(X。+L-35)/30 β1=arctanK1,
标准规定70°探头误差范围:-3°≤△β≤0°为合格。
3、将37°斜探头置于CSK-1A试块A面上,前后移动探头使R50的圆弧面的波高达到80%,用钢尺量出探头到试块A面端面的距离,记录下数据X2,
4、根据折射角公式,得:K2=(X2+L-35)/70 β2=arctanK2
标准规定37°斜探头误差范围0°≤△β≤3°为合格。
三、水平线性的测试
1、将0°直探头置于csk-1A试块的厚度为25mm的探测面上,使厚度为25mm的十次底波显示在示波屏的10格上,调整衰减器,使第十次回波到达50%。
2、计算偏差值:a=实测值-理论值
3、取较大偏差值的值代入公式,
通用/焊缝 ΔL=|Amax|×100%/b
水平线性误差≤2%为合格
母材 ΔL=|Amax|×100%/0.8b
根据 TB/T2340-2012标准规定应ΔL≤2%,为合格。
四、垂直线性的测试
1、将0°直探头置于cs-1-5试块上探测Φ2平底孔,移动探头使Φ2平底孔的波高达到100%。
2、待反射波稳定后,以每次2dB逐次衰减,并记下 每次衰减的波高实测值,计算出实测值与理论值的偏差值d。
3、取较大正偏差和较大负偏差,带入公式,得Δd=【|d(+)|+|d(-)|】%
标准规定垂直线性误差:1、母材苏州探伤仪≤15%为合格。2、焊缝和通用苏州探伤仪≤8%为合格。
五、动态范围的测试
1、将仪器抑制置于“小”,使0°直探头置于CS-1-5试块上,使Φ2平底孔的回波达到100%,记下dB1.然后调整衰减器使Φ2平底孔的回波达到0,记下dB。,将后计算。dB。-dB1≥16dB为合格。
2、将仪器抑制置于“大”,使0°直探头置于cs-1-5试块上,使使Φ2平底孔的回波达到100%,记下dB1,调整衰减器使Φ2平底孔的回波达到0,记下dB.,将后计算dB.-dB1
结果为2-6dB为合格。
六、盲区的测试
1、利用CSK-1A试块上Φ50孔距两侧边缘5mm和10mm的边距测盲区大小,分别将探头放在CSK-1A试块A面上测5mm的盲区,在侧面上测10mm盲区,分别看孔波与始波间是否有波谷且波谷在时基线上,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。
七、分辨力的测定
1、将0°探头放在csk-1A试块槽口上,左右移动探头并调节衰减器使85和91两反射面波高相等并达到波高的100%,读出波谷的高度h,代入公式计算:R=20lg(100/h)。标准规定 0°探头分辨力R≥18dB为合格;
2、将斜探头置于csk-1A试块上,前后移动探头并调节仪器找到Φ50和Φ44两个台阶孔的较高波,再横向移动探头使Φ50和Φ44两孔波峰等高并调节仪器使其达到100%波高,读出波谷的高度h,代入公式计算:R=20lg(100/h)。标准规定 斜探头分辨力R≥14dB为合格
3、若h=0 则取R>30dB.
八,钢轨苏州探伤仪灵敏度余量的测试
探伤仪的测量通道的灵敏度置较高状态,抑制置较小,若仪器的电噪声(不接探头)电平较高。则降低增益,使电噪声电平降至满刻度的10%,设此时的衰减器读数为S0
1、0°探头置于WGT-3试块110mm底面上,70°和37°探头置于WGT-3试块深65mm处Φ3mm横孔作为基准。
2、保证耦合良好,且与试块侧面保持平行,前后移动探头,调节仪器衰减器,使各基反射体波高达到80%,此时读出衰减器的读数S1,代入公式:S’=S1-S0
标准规定:0°、37°和70°灵敏度余量≥40dB。
九、钢轨探伤仪缺陷检出能力测试
在GTS-60或GTS-75试块上,
将钢轨探伤仪调整到实际钢轨探伤状态,在某一固定的探伤灵敏度和无误报的情况下,应能检出GTS-60试块上除15°倾斜下裂以外的各种人工缺陷,并能正常报警。
十、零点调试(通用探伤仪,9008苏州焊缝苏州探伤仪)
1、将斜探头置于CSK-1A试块的B面上,前后移动探头使R100圆弧回波达到80%,此时出波的声程不在100上,调整细调使100圆弧的回波平移到100上,此时始波进入荧光屏的左侧。目的是消除工件表面到晶片的误差。
2、将直探头置于csk-1A试块上的91mm的平台上,使91mm的出波达到80%,此时的出波声程不在100上,调整细调使91mm的回波平移到100上,此时始波进入荧光屏的左侧。目的是消除工件表面到晶片的误差。
十一、信噪比的测试
0°探头:在GTS-60或GTS-75试块上探测底面回波,当波高达到80%时的静态灵敏度余量大于或等于24dB,信噪比不小于16dB。(意思是:底波高达到80%时的在将增益提高16dB底波不出杂波为合格);
37°探头:在GTS-60或GTS-75试块上探测螺孔和37倾角的3mm的上裂使两波等高;并使波高达到80%时的静态灵敏度余量大于或等于22dB,信噪比不小于8dB。(意思是:波高达到80%在将增益提高8dB伤波和孔波前不出杂波为合格)
70°探头:在GTS-60或GTS-75试块上,用二次波探测直径4mm平底孔,并使波高达到80%时的静态灵敏度余量大于或等于20dB,信噪比不小于10dB。; (意思是:直径4mm平底孔,波高达到80%在将增益提高10dB直径4mm平底孔前不出杂波为合格)
十二、斜探头声轴偏角测试
a)0°探头:将0°探头放在WGT-3试块上探测深度为80mm深的横孔,沿试块纵向前后移动探头,并注意保持探头与试块侧面平行,使横孔反射波较高,测量探头中心到试块端头的距离L,则声轴偏斜角Ø用下式计算:
Ø=tgˉ1(︱L-120︱/80)
b)斜探头:将探头置于CSK-1A号标准试块25mm厚的表面上,37°探头探测试块侧面的上菱角,70°探头探测试块侧面的下菱角,前后移动和左右摆动探头,使试块菱角反射波较高,然后用量角器测量探头中心线与试块侧面法线之间的夹角,此夹角即为声轴偏斜角Ø。
十三、保护膜衰减值
用带保护膜的70°探头探测CSK-1A试块B面R100的圆弧面,前后移动探头并保持探头与试块侧面平行,调节灵敏度,使R100圆弧面较高反射波达到80%,记下此时衰减器读书W1,然后去掉保护膜,保护探测条件不变,重复上面的测试,使R100圆弧面较高反射波达到80%,记此时衰减器的度数W2.
则:W1和W2之差即为保护膜的衰减度数
W=W2-W1≦小于或等于8dB为合格。
十四、钢轨探伤仪距离幅度特性测试
1、抑制置“较大”,被测试探头须带保护膜。
2、70°探头测试:用WGT-3试块,仪器探测深度不小于100mm,调节衰减器,依次探测深度为10mm、20mm、30mm、40mm、50mm、65mm、70mm的横通孔,找到各孔的较高回波后在调节衰减器使波高达到80%,并记下相应的横通孔的衰减器读数,根据读数的dB值可绘制距离幅度特性曲线,测试点不少于6个点。根据读数得dB值可绘制距离幅度特性曲线。
3、37°探头测试:用WGT-3试块校验时,仪器探测深度不小于200mm,调节衰减器,依据探测 深度为20mm、40mm、65mm、80mm、100mm、120mm、150mm的横通孔,找到各孔的坐高波后使波高达到80%,并记下相应的孔的衰减器读数,根据读数得dB值可绘制距离幅度特性曲线。
4、0°探头测试:用阶梯试块测试,仪器探测深度不小于200mm,调节衰减器,依次探测深度为20mm、30mm、40mm、50mm、60mm、80mm、100mm、150mm的大平底面,使各底面回波达到80%,并记下衰减器的读数,根据衰减器读数可绘制距离幅度特性曲线。
根据标准:TB/T2340-2012
横波探头探测同孔径、不同声程的横通孔;0°探头探测不同声程的大平底,其反射波高的差值ΔW应满足以下要求:
1、0°探头:在深度20mm到距离幅度特性曲线较高点范围内,ΔW小于或等于12dB,在距离幅度特性曲线较高点到深度150mm范围内,ΔW小于或等于8dB.
2、37°探头:在深度20mm到距离幅度特性曲线较高点范围内,ΔW小于或等于12dB,在距离幅度特性曲线较高点到深度150mm范围内,ΔW小于或等于8dB.
3、70°探头:在相当于探头深度10-70mm范围内,ΔW小于或等于12dB。
十五、楔内回波幅度△S
0°探头探测阶梯试块上反射幅度较高的波(即距离特性曲线幅度较高点所对应的或与其较接近的底面反射波)。斜探头则探测WGT-3试块上反射幅度较高的φ3mm横通孔反射波,调节衰减器,使上述反射波的较高幅度至满刻度的80%,记下此时衰减器的读书Sw。将探头置于空气中,擦去表面油层,调节衰减器,使其静噪回波幅度达到满刻度的80%,设此时衰减器的读数Ss。则探头的楔内回波幅度△S为Ss-Sw。
0°探头:ΔS≦-26dB
37°探头:ΔS≦-30dB
70°探头:ΔS≦-32dB
十六,阻塞范围的测量
测量通道连接一纵波直探头并置于阶梯试块50mm厚度处,耦合良好,调节仪器灵敏度,使该处底波为满幅度的80%(相对测量通道的基线),然后将仪器灵敏度提高2dB其他旋钮调节器不变,探测阶梯试块上20mm处底面,使耦合良好,若此处20mm处底波高于80%(注意消除距离补偿的影响)则该通道阻塞范围大于20mm。标准规定阻塞范围不大于20mm。
十七、声束宽度
标准规定:
0°探头:扫查WGT-3试块上80mm深直径3mm横孔时N大于或等于25mm。
37°探头:扫查WGT-3试块上65mm深直径3mm横孔时N大于或等于15mm。
70°探头:扫查WGT-3试块上65mm深直径3mm横孔时N大于或等于60mm。
测试方法:N的测量方法为落波刻度减起波刻度。