超聲波檢測中聲速和探頭零點(diǎn)校準是因為狀態(tài)行所顯示參數的計算都是與聲速和探頭零點(diǎn)相關(guān),所以在探傷前請務(wù)必校準;聲程校準是為了使屏幕上顯示適當聲程范圍內的波形,以便更好地判斷、評價(jià)缺陷。
一、直探頭校準(單晶探頭)
根據聲速和探頭零點(diǎn)的已知情況,確定校準步驟。若聲速未知,則應先進(jìn)行聲速校準;若聲速已知,則跳過(guò)聲速校準,調節聲速為已知聲速后用一點(diǎn)法進(jìn)行探頭零點(diǎn)校準。
1、已知材料聲速校準
步驟:
(1) 材料聲速設置為已知材料聲速,
(2) 把探頭耦合到校準試塊上,
(3) 設定閘門(mén)邏輯為單閘門(mén)方式,即設為進(jìn)波報警或失波報警邏輯,把閘門(mén)套住一次回波,此時(shí)聲程測量的是一次回波處的聲程,
(4) 調節探頭零點(diǎn),使得狀態(tài)行的聲程測量值(S)與試塊的已知厚度相同,此時(shí)所得到的探頭零點(diǎn)是該探頭的準確探頭零點(diǎn)。
2、未知材料聲速校準
步驟:
(1) 先初步設定一大概的聲速值;
(2) 調節閘門(mén)邏輯為雙閘門(mén)方式;
(3) 將探頭耦合到一個(gè)與被測材料相同且厚度已知的試塊上;
(4) 移動(dòng)閘門(mén)A的起點(diǎn)到一次回波并與之相交,調節閘門(mén)A的高度低于一次回波幅值至適當位置,閘門(mén)A不能與二次回波相交;
(5) 移動(dòng)閘門(mén)B的起點(diǎn)到二次回波并與之相交,調節閘門(mén)B的高度低于二次回波幅值至適當位置,閘門(mén)B不能與一次回波相交;
(6) 調節聲速,使得狀態(tài)行顯示的聲程測量值(S)與試塊實(shí)際厚度相同,此時(shí),所得到的聲速是這種探傷條件下的準確聲速值。
(7) 設定閘門(mén)邏輯為單閘門(mén)方式,即設為進(jìn)波報警或失波報警邏輯,此時(shí)聲程測量的是一次回波處的聲程;
(8) 調節探頭零點(diǎn),使得狀態(tài)行的聲程測量值(S)與試塊的已知厚度相同,此時(shí)所得到的探頭零點(diǎn)是該探頭的準確探頭零點(diǎn)。
材料聲速未知,設置接近的材料聲速為5920m/s,設置閘門(mén)邏輯為雙閘門(mén)方式,同時(shí)探頭零點(diǎn)設置為0;將探頭耦合到50mm的標定試塊上,并將閘A門(mén)調到與一次回波相交的位置,將B閘門(mén)調到與二次回波相交的位置;
二、雙晶探頭校準 增加聲速值,直到一、二次回波間聲程顯示的值為50mm,現在便測得了材料的準確聲速是6024m/s;再將閘門(mén)設置為單閘門(mén)方式,測量一次回波處的聲程,連續調節探頭零點(diǎn)直到一次回波處測得的聲程值為50mm,現在便測得了探頭零點(diǎn)為0.125us。
校準步驟:
(1) 在收發(fā)組內設置雙探頭狀態(tài);
(2) 依照當前測試任務(wù)和選用探頭設置好聲程、收發(fā)組各功能項目;
(3) 將探頭耦合到標定試塊上,調節基本組中的探頭零點(diǎn)直到標定回波接近要求的位置,同時(shí)二次回波也在顯示范圍之內;
(4) 調節增益值直到幅值的回波接近全屏高度;
(5) 在閘門(mén)組內打開(kāi)雙閘門(mén);
(6) 在設置功能組選擇前沿測量方式;
(7) 移動(dòng)閘門(mén)A的起點(diǎn)到一次回波并與之相交,閘門(mén)A不能與二次回波相交;
(8) 移動(dòng)閘門(mén)B的起點(diǎn)到二次回波并與之相交,閘門(mén)B不能與一次回波相交;
(9) 調整閘門(mén)高度,使其位于兩個(gè)校準回波前沿的相同位置;
(10) 然后改變聲速,直至顯示出標定試塊的厚度值;
(11) 設定閘門(mén)邏輯為單閘門(mén)方式,即設為進(jìn)波報警或失波報警邏輯,此時(shí)聲程測量的是一次回波處的聲程;
(12) 調節探頭零點(diǎn),使得狀態(tài)行的聲程測量值與試塊的已知厚度相同。
三、斜探頭校準
1、校準入射點(diǎn)(探頭前沿):用IIW試塊(又稱(chēng)荷蘭試塊)或CSK-IA試塊測斜探頭零點(diǎn),將儀器聲速調節為3230m/s,顯示范圍為150mm,然后開(kāi)始測試,用戶(hù)如圖將探頭放在試塊上并移動(dòng),使得R100mm的圓弧面的反射體回波達到,用直尺量出探頭前端面和試塊R100mm弧圓心距離,此值即為該探頭的前沿值,R100mm弧圓心對應探頭上的位置即為探頭入射點(diǎn)。 斜探頭校準通常需要以下步驟:1、校準入射點(diǎn)(探頭前沿);2、校準探頭角度(K值);3、校準材料聲速;4校準探頭零點(diǎn)。
2、校準探頭角度(K值):用角度值標定的探頭可用IIW試塊校準,如果是用K值標定的探頭,可用CSK-IA試塊校準。這兩種試塊上有角度或K值的標尺,按探頭標稱(chēng)值選擇合適的標尺(右圖所示,在IIW試塊上側可校準60-76度的探頭,下側可校準74-80度的探頭,CSK-IA試塊上側可校準K2.0、K2.5、K3.0的探頭,下側可校準K1.0、K1.5的探頭。請按試塊上的標定值選擇用合適的校準試塊及校準方法)。如圖放置探頭,左右移動(dòng)使得反射體回波達到,此時(shí)入射點(diǎn)對應的刻度是探頭的角度或K值。
3、校準材料聲速按照1中所述找到R100mm的反射波,調節顯示范圍使得屏幕上能顯示該弧面的二次回波,選擇閘門(mén)方式為雙閘門(mén),調節A閘門(mén)與一次回波相交,調節B閘門(mén)與二次回波相交,調節聲速值使得狀態(tài)行中聲程測量值(S)為100,此時(shí)得到的聲速值即為該材料的實(shí)際聲速值。
4、校準探頭零點(diǎn)保持上面的測量狀態(tài),將閘門(mén)方式改為正或負,調節探頭零點(diǎn)使得狀態(tài)行中聲程測量值(S)再次為100,此時(shí)得到的探頭零點(diǎn)值即為該探頭的零點(diǎn)值。
斜探頭的校準方法有很多,并不*拘泥于用標準試塊進(jìn)行校準,也可以用已知深度的小孔進(jìn)行校準,理論上參考反射體越小,校準的精度越高,但校準的難度也相應的加大。用小孔校準時(shí)可通過(guò)測量小孔的深度和水平位置,計算斜率來(lái)校準角度,并利用測得的深度或水平位置值校準聲速和探頭零點(diǎn)。