实验一超声波实验-环境与安全学科综合训练中心.ppt

压力容器安全技术实验 环境与安全工程学院 实验一：超声波检测实验 —、实验目的 1、了解和掌握超声波探伤仪的简单工作原理。 2、了解和掌握超声波探伤仪的使用方法。 3、掌握仪器主要性能：水平线性、垂直线性和动态范围的测试方法。 4、掌握仪器和探头主要综合性能：盲区、分辨力余量的测试方法。 二、探伤仪的工作原理 1.A型脉冲反射式探伤仪工作原理如下图所示。 2.仪器的主要工作部分极其作用 （1）同步电路 同步电路双称触发电路，它每秒钟产生数十至数千个脉冲（触发脉冲），用来触发探伤仪其它电路（扫描电路、发射电路等），使之步调一致、有条不紊地工作。因此，同步电路是整个探伤仪的“中枢”，同步电路出个故障，整个探伤仪便无法工作。 （2）扫描电路 扫描电路又称时基电路，用来产生锯齿波电压，加在示波管水平偏转板上，使示波管荧光屏上的光点沿水平方向作等速移动，产生一条水平扫描线（即时基线）。探伤仪面板上的深度粗调。微调、扫描延迟旋钮都 是扫描电路的控制旋钮。探伤时，应根据被探工件的探测尝试范围选择适当的尝试档级，并配合微调旋钮调整，使刻度板水平轴上每一格代表一定的距离。扫描电路的方框图及其波型。 三、实验用品及器材 软件系统各模块按功能可主要分为两类： （1)探伤参量设定模块 （2）探伤功能模块 2.探头：2.5P20Z或2.5P14Z 3.试块：CSK-IA、CSK-IIIA试块 4、仪器的主要性能 1.水平线性 仪器荧光屏上时基水平刻度值与实际声程成正比的程度，称为仪器的水平线性或时基线性。水平线性主要取决于扫描锯齿波的线性。仪器水平线性的好坏直接影响测距离精度，进而影响缺陷定位。 2.垂直线性 仪器荧光屏上的波高与输入信号幅度成正比的程度称为垂直线性或放大线性。垂直线性主要取决于放大器的性能。垂直线性的好坏影响应用面板曲线对缺陷定量的精度。 3.动态范围 仪器的动态范围是指反射信号从垂直极限衰减到消失时所需要的衰减量，也就是仪器荧光屏容纳信号的能力。影响动态范围的主要因素是仪器的线性范围和荧光屏的大小。 四、实验步骤 （一）距离-波幅曲线的测试 1、调节仪器,使时基扫描线清晰明亮，并与水平刻度线重合，[抑制]至“0”。 2、测定探头的入射点和K值。 探头置于CSK-ⅠA试块上，对准R100圆弧面，平移探头，找到最高回波，试块上R100圆心正对的楔块底面上的点就是入射点，用铅笔作好标记，并量出探头的前沿长度L。然后将探头对φ50(或φ1.5),找到最高回波，这时入射点正对的试块上的刻度值就是探头的K值。 （1）用[水平]将示波屏上的始脉冲左移约10mm。 （2）探头置于CSK-ⅢA试块上，选定两个深度相差一倍的孔，如d=30和60mm的横孔，先将探头对准d=30mm的横孔φ1×6，找到最高回波,用[微调]将其前沿调至水平刻度30处。 （3）后移探头，找到d=60mmφ1×6的最高回波，若此回波前所对的水平刻度值为y，应求出60-y=x.当x为0时，正好是深度1:1.当x为正时，用[微调]将回波向大读数移动到y+2|x|，当x为负时，用[微调]将回波向小读数移动到y-2|x|。 （4）用[水平]将回波前沿调至水平刻度60处,这是深度1:1的扫描速度就调好了,d=30mmφ1×6的最高回波也正对30处。 4、绘距离-波幅曲线 根据厚板T=30mm和数据： 评定线:φ1×6-9dB，定量线：φ1×6-3dB，判废线：φ1×6+5dB 以探头d为横坐标，以dB值为纵坐标，在显示屏上描点绘制距离-波幅曲线。记下所用探头、试块。 用探头对准d=10mm处找出最高反射波，用[衰减器]调至显示屏满刻度(不能超出)，彩笔作上标记。此时，在所有旋钮固定不动情况下，作孔深为20、30、40mm的最高反射波，画到示波屏上。 5、校验距离-波幅曲线 探头置于CSK-A试块上，分别对准d=20和50mm，找到最高回波，先看回波是否对准水平刻度20和50处，然后再看最高回波达基准高时，[衰减器]读数是否和前面测试的结果相同。若二者有一条不符，且误差较大，则应重新测试曲线。 （二）焊缝探伤 1、清理打磨探测面： P=2KT+50=2×2×30+50=170(mm),焊缝两侧清理打磨170mm宽。 2、测探头的入射点和K值(测曲线后立即探伤此项可省)。 3、按深度1:1调节扫描速度(测曲线后立即探伤此项可省)。 4、校正距离-波幅曲线，不少于两点。 5、测耦合与材质损失。 6、调节探伤灵敏度(二次波探伤)。 由d=2T=2×30=60mm，查距离-波幅曲线的测长线对应的dB值N，设N=14dB。又设耦合与材质损失为△N=4dB，则探伤灵敏度应为N-△N=14-4=10dB，即将[衰减器]读数调制10dB，这时探伤灵敏度就调好了。 7、