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      如何選擇超聲波探傷儀(案例分析)

      1. 選型背景

      背景:野外 / 室外探傷

      工況:以焊縫探傷為主主要考慮板的對接焊、搭接焊、角焊;表面通常有漆、不光滑;板厚多在 25mm 以下;多為裝配件即已裝配完畢、不拆卸探測、可能只能單面探測。

      難以使用渦流法:表面有漆、銹漬不光滑、有毛刺;

      難以使用射線法:需考慮防護設備、洗片設備、無法當時判斷;(工業 CT 除外)

      難以使用磁粉法:焊縫余高無打磨、深度裂紋無法探測、

      可能有非導磁件(比如鋁合金件);

      難以使用滲透法:未開口到表面的缺陷無法探測。

      2. 解決方案

      綜合以上情況推薦使用超聲波探傷儀。對各種工況的探傷參照如下兩圖(典型圖、僅供參考):

      圖 1 對接焊,焊縫余高未磨平、只能單面探測?墒褂眯碧筋^、觀察一次或二次回波在焊縫兩側進行掃查探傷。

      圖 2 角焊縫。綜合使用斜探頭、直探頭多面、多次探測。

      型號推薦(性能 / 功能的選擇)

      使用超聲探傷有三個目的:

      定位:有沒有缺陷、大致在什么位置;

      定量:缺陷的大小是否超標——缺陷的存在往往難免關鍵在于大小是否在安全范圍內;

      定性:什么性質的缺陷氣孔、夾渣、裂紋?——這完全是根據對被測件的結構、材質熟悉探測經驗豐富之后自行歸納總結。

      超聲波測量的工作過程:

      探頭發射或接收超聲信號引起探頭晶振片振動該機械振動轉化為電能、表現為電壓大小的變化儀器監測到這種電壓大小的變化并將這種變化轉變成示波信號在屏幕上顯示。

      電壓大小的變化就是儀器要所采集的數據(采樣),根據這種變化進行計算從而得出信號從什么位置回來的、強弱情況由此再根據公式(或各種標準規定好的參照曲線)進一步推斷出這個信號是否屬于超標信號。

      由此可見采樣的精度是根本它受到被測件材質 / 結構、探頭(頻率 / 結構)、儀器三大方面的影響。

      被測件我們無法控制、無法選擇;探頭可以不斷更換、最終根據實際情況選擇到一個合適的匹配探頭(所以探頭屬于易損易耗件)。

      3. 產品推薦

      因此在采樣精度的三大影響因素中唯一可控的,或者說可事先選擇的就是儀器。確切講就是儀器的采樣分辨率(切記不是采樣頻率)。據此推薦使用時代 TIME1150  超聲波探傷儀 。

      時代 TIME1150 超聲波探傷儀 的采樣分辨率為 12bits 。假設信號滿幅度為 1V (如前所述儀器實際上都是根據電壓大小的變化來計算和顯示信號的)則 8bits 的儀器只能辨識 4mV 的電壓變化 10bits 的儀器可辨識 1mV 的電壓變化而 12bits 的儀器可辨識 0.25mV 的電壓變化。

      再考慮到室外 / 野外的作業可能會有強光環境那么在屏幕的亮度調節上該款儀器的屏幕亮度 10 級可調而且背景色四種搭配可調。這樣即便在強光直射的情況下屏幕顯示內容也清晰可辨。

      鑒于板厚范圍不大、且不算厚板探測表面的空間有限因此在標配隨機帶的 2.5MHz 直探頭、 5MHzK2 斜探頭之外建議加配 5MHzK1 斜探頭、 5MHz 直探頭各一。如需再加配探頭將來可視情況而定(探頭即插即用)。

      關于儀器性能指標的驗證通常送由第三方(各計量機構)按國家頒行的相關檢定規程(或校準規范)進行檢定或校準日常工作中為了自行儀器與探頭的匹配效果進行調較、校驗建議選購以下三種試塊: CSK-1B (較探頭零位、角度、前沿)、 RB-1 (用于調校匹配性和制作參考曲線適用于 8 ~ 25mm 板厚)、 DB-P ( Z1-2 )(用于調校匹配性)。其它試塊可在將來的實踐中另行選購。

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