1、超声波检测技术实验指导书超声波检测技术实验(2学时，每次实验8人)该实验主要主要包括两个试验：1.超声波探伤仪与直探头综合性能测定；2.超声波探伤仪与斜探头综合性能测定。每次实验可以两个组同时进行，每组由4个人组成，且每组都要完成上述两个实验内容。超声波探伤仪与直探头综合性能测定一、实验目的掌握现场测试直探头性能参数的基本方法，包括直探头水平线性、垂直线性、分辨力、动态范围、灵敏度余量等五个方面的技能。二、实验设备和器材1） 超声波探伤仪（OTD2000）2） 直探头（2.5P）3） CSK-IA试块，CS-1-5试块三、实验方法及步骤1） 仪器水平线性测定水平线性是指仪器屏幕上时基线显示的水
2、平刻度值与实际声程之间成比例的程度，即屏幕上多次底波等距离的程度。实验步骤 将直探头放置在CSK-IA试块上如图1位置。（直探头与试块之间要涂抹机油作为耦合剂）。 按探伤仪“电源”开机，按“参数”键切换到系统设置，主要设定“探头类型-直探头”，“工件厚度-125mm”，“探头角度-0”其它设置保持不变。退出参数设置。 按“基本”键进入主界面，按“F1”设定探测范围为125mm，声速为5900，其它保持不变。 移动探头，使屏幕上出现试块底面的五次回波，保持探头不动。 按“闸门”键，移动红色横标分别套住1-5次回波，并以此调节“增益”使被套住的回波波峰高位满屏幕的50%，并分别记录下每个回波的SA
3、值。 将每个回波的SA值分别填入表1，与理论值比较，然后取最大偏差，则根据水平线性误差公式，其中B为显示屏水平满刻度值。图1测定水平线性示意图表 1 测定水平线性测定数据表理论值255075100125水平线性误差实测值误差值2） 仪器垂直线性测定垂直线性是指仪器屏幕上的波高与探头接收信号之间成比例的程度。实验步骤 将直探头放置在CS-1-5试块上如图2位置。（直探头与试块之间要涂抹机油作为耦合剂）。 按探伤仪“电源”开机，按“参数”键切换到系统设置，主要设定“探头类型-直探头”，“工件厚度-230mm”，“探头角度-0”其它设置保持不变。退出参数设置。 按“基本”键进入主界面，按“F1”设定
4、探测范围为230mm，声速为5900，其它保持不变。 移动探头，使屏幕上出现试块底孔反射回波最大，保持探头不动。 按“闸门”键，移动红色横标分别套住底孔回波，并以此调节“增益”使被套住的回波波峰高位满屏幕的100%，即A%A=100%。 按“F5”键调整增益步长为2.0，然后按“增益-”键，则每按一次会使峰值的增益减少2dB，并分别记录下每减少2dB所对应的A%A的值填入表2，并与理论值比较。 取实测值与理论值的最大正偏差和最大负偏差的绝对值之和为垂直线性误差即。图 2测定垂直线性示意图表 2 测定仪器垂直线性实验数据表衰减值（dB）2468101214161820222426垂直线性误差理论
5、值（%）79.463.150.139.831.625.120.015.812.510.07.96.35.0实测值（%）误差值（%）3） 仪器分辨力测定分辨力是指仪器屏幕上区分相邻两个缺陷的能力。实验步骤 将直探头放置在CSK-IA试块上如图3位置。（直探头与试块之间要涂抹机油作为耦合剂）。 按探伤仪“电源”开机，按“参数”键切换到系统设置，主要设定“探头类型-直探头”，“工件厚度-100mm”，“探头角度-0”其它设置保持不变。退出参数设置。 按“基本”键进入主界面，按“F1”设定探测范围为100mm，声速为5900，其它保持不变。 移动探头，使屏幕上出现试块底85mm和91mm两处的回波波峰
6、等高，固定探头，按“增益”键，将两个回波波峰调整到满屏幕的30%如图4，保持探头不动，记录下此时的增益值A。 调整“增益”键使两个回波之间的波谷高度为满刻度的30%如图5，记录下此时的增益值B。 则仪器的分辨力为B-A。图 3测定分辨力示意图图 4 测定分辨力波峰高度图 5测定分辨力波谷高度表 3 测定分辨力实验数据表项目85mm和91mm波峰30%增益值A85mm和91mm之间波谷为30%增益值B分辨力B-A数值4）仪器动态范围测定动态范围指仪器屏幕上容纳信号大小的能力。实验步骤 将直探头放置在CS-1-5试块上如图2位置。（直探头与试块之间要涂抹机油作为耦合剂）。 按探伤仪“电源”开机，按
7、“参数”键切换到系统设置，主要设定“探头类型-直探头”，“工件厚度-230mm”，“探头角度-0”其它设置保持不变。退出参数设置。 按“基本”键进入主界面，按“F1”设定探测范围为230mm，声速为5900，其它保持不变。 移动探头，使屏幕上出现试块底孔反射回波最大，保持探头不动，调整“增益”使底孔回波波峰为100%满屏幕，记录下此刻的增益值A。 调整“增益”键使底孔回波波峰刚刚能在屏幕上看到，记录下此刻的增益值B。 则该仪器的动态范围为A-B。表4测定动态范围实验数据表项目底孔回波波峰100%时增益值A波峰降到刚刚能看出时增益值B动态范围A-B数值5）仪器灵敏度余量测定灵敏度余量是仪器最大输
8、出时，使规定放射体回波达到基准所需衰减的总量。实验步骤 将直探头放置在CS-1-5试块上如图2位置。（直探头与试块之间要涂抹机油作为耦合剂）。 按探伤仪“电源”开机，按“参数”键切换到系统设置，主要设定“探头类型-直探头”，“工件厚度-230mm”，“探头角度-0”其它设置保持不变。退出参数设置。 按“基本”键进入主界面，按“F1”设定探测范围为230mm，声速为5900，其它保持不变。 移动探头，使屏幕上出现试块底孔反射回波最大，保持探头不动，调整“增益”使底孔回波波峰为50%满屏幕，记录下此刻的增益值A。 去除直探头，调整“增益”使电噪声水平达到10%，记录下此刻的增益值B。 则该仪器的灵
9、敏度余量为B-A。表 5仪器灵敏度余量实验数据表项目波幅达到50%时增益值A电噪声水平达到10%时增益值B灵敏度余量B-A数值四、实验报告要求 实验报告应包括：实验时间、地点、同组人和各个测定实验数据。每个测试项目的实验数据都要按照所提供表格填写原是数据和计算结果。超声波探伤仪与斜探头综合性能测定一、实验目的掌握现场测试斜探头性能参数的基本方法，包括直探头校准（前沿、探头延时、探头K值等）、分辨力、相对灵敏度余量等。二、实验设备和器材4） 超声波探伤仪（OTD2000）5） 斜探头（K值为2.0）6） CSK-IA试块7） 钢直尺三、实验方法及步骤1）斜探头校准 这部分实验主要包括斜探头前沿、
10、延时、K值等的测定。实验步骤 将斜探头放置在CS-1-5试块上如图6位置。（斜探头与试块之间要涂抹机油作为耦合剂）。 按探伤仪“电源”开机，按“参数”键切换到系统设置，主要设定“探头类型-斜探头”，“探头K值-2”“工件厚度-100mm”，其它设置保持不变。退出参数设置。 按“自动调校”键，进入探头类型-斜探头，按“确定”键，进入声速设置为3230，按“确定”键，参考位置1为50mm，按“确定”，参考位置2为100，按“确定”。 移动探头，使屏幕上出现R100mm和R50mm两个反射回波最大，保持探头不动，按“F5”确定，则仪器自动确定探头延时，同时，用钢直尺测定探头前端到R100mm圆弧断面
11、的距离X。则该斜探头的前沿值L=100-X。 按“F4”进入K值调校，测试孔孔径为50mm确定，测试孔深度为30mm确定，移动斜探头使孔径为50mm的回波最高，按“F5”确定，仪器自动确定测定的斜探头K值，按“确定”键。 按“参数”键进入参数设定界面，设定探头前沿值为刚才实际测定值，退出系统设置。图6斜探头校准示意图表 6斜探头校准实验数据表项目探头延时（us）探头前沿（mm）斜探头K值测定值2）仪器相对灵敏度余量测定实验步骤 将经过调校好的斜探头放置在CS-1-5试块上如图6位置。（斜探头与试块之间要涂抹机油作为耦合剂）。 按“基本”键进入测定界面，移动斜探头找到R100mm最大回波后固定探
12、头。 按“增益”键使R100mm的回波高度为满屏幕的50%即A%A=50%，记录下此时的增益值。 则该斜探头的相对灵敏度余量。表 7灵敏度余量测定实验数据表项目R100mm回波为50%时的增益值灵敏度余量值数值3）仪器分辨力测定实验步骤 将经过调校好的斜探头放置在CS-1-5试块上如图7位置。（斜探头与试块之间要涂抹机油作为耦合剂）。 按“基本”键进入测定界面，移动斜探头使和两个有机玻璃圆柱面的两个反射回波高度等高，固定探头。 调整“增益”键使两个反射回波的波峰高度为满刻度的40%如图8，记录下此时的增益值，然后调整“增益”使得两个波峰登高的回波之间波谷增加到满刻度的40%高度如图8，记录下此刻的增益值。 则测出斜探头对声程差3mm的两个反射体的分辨力为。 同理可测和两个反射体（声程差为2mm）仪器的分辨力。图 7 仪器分辨力测定示意图图 8分辨力测定波峰与波谷高度表 8仪器分辨力实验测定数据表1项目和波峰为40%时的增益值和之间波谷为40%时的增益值仪器的分辨力数值表 9仪器分辨力实验测定数据表2项目和波峰为40%时的增益值和之间波谷为40%时的增益值仪器的分辨力数值四、实验报告要求勤劳的蜜蜂有糖吃 实验报告应包括：实验时间、地点、同组人和各个测定实验数据。每个测试项目的实验数据都要按照所提供表格填写原是数据和计算结果。
