结构混凝土的超声脉冲法超声波探伤仪
结构混凝土的超声脉冲法超声波探伤仪
概述
在混凝土结构物的施工及使用过程中，往往会构成一些缺陷和损伤。形成这些缺陷和损伤的原因是多种多样的，一般而言，主要有4个方面：
（1）施工原因，例如，振捣不足、钢筋网过密而骨料最大粒径选择不当、模板漏浆等所造成的内部孔洞、不密实区、蜂窝及保护层不足、钢筋外露等；
（2）由于混凝土非外力作用形成的裂缝，例如，在大体积混凝土中因水泥水化热积蓄过多，在凝固及散热过程中的不均匀收缩而造成的温度裂缝，混凝土干缩及碳化收缩所造成的裂缝；
（3）长期在腐蚀介质或冻融作用下由表及里的层状疏松；
（4）受外力作用所产生的裂缝，例如因龄期不足即行吊装而产生的吊装裂缝等。
虽然形成缺陷和损伤的原因很多，但是缺陷和损伤的形成不外乎图6－1所示的几种。
这些缺陷和损伤往往会严重影响结构
物的承载能力和耐久性，因此，是事故处
理、施工验收、陈旧建筑物安全性鉴定、
进行维修和补强设计的检测项目。
所谓混凝土探伤，就是以无损检测的
手段，确定混凝土内部缺陷的存在、大小、
位置和性质的一项专门技术。
可用于混凝土探伤的无损检测手段有声脉冲法（包括冲击回波法及超声脉冲法）和射线法两大类，其中射线法因穿透能力有限，以及操作中需解决人体防护等问题，在我国使用较少。目前最常用的方法是超声脉冲法。
超声波技术用于材料内部缺陷的探伤始于1928年，首先用于金属材料及其零件。当时制成了第一台连续超声波探伤仪，它只能探测缺陷的有无，而无法确定缺陷的大小和位置。1934年提出了用超声脉冲技术进行探伤。在第二次世界大战中雷达技术迅速发展，采用超声脉冲技术的相应仪器也随之日臻完善。目前，在金属材料中已应用了超声显像、自动报警等新技术，而且超声波全息照相技术也得到应用。混凝土探伤技术的发展比金属材料探伤的发展要晚得多，在这方面的研究工作直到50年代才逐步开始。在我国，直到60年代才受到工程界的重视。1990年我国制定了《超声法检测混凝土缺陷技术规程》（CECS2 21：90）。
金属材料的探伤主要是应用超声波在内部缺陷界面上的反射特征，以反射波作为判断缺陷状态的基本依据。鉴于混凝土的非均质特性，高频超声波在混凝土中传播时，将受到无数个界面的反射，若用金属超声探伤仪进行混凝土探伤，难以鉴别出缺陷。因此，混凝土超声探伤的基本原理与金属探伤不同。
混凝土超声探伤采用以下4点作为判别缺陷的基本依据：
（1）根据低频超声在混凝土中遇到缺陷时的绕射现象，按声时及声程的变化，判别和计算缺陷的大小；
（2）根据超声波在缺陷界面上产生散射，抵达接收探头时能量显著衰减的现象判断缺陷的存在及大小；
（3）根据超声脉冲各频率成分在遇到缺陷时衰减的程度不同，接收频率明显降低，或接收波频谱与反射波频谱产生的差异，也可判别内部缺陷；
（4）根据超声波在缺陷处的波形转换和叠加，造成接收波形畸变的现象判别缺陷。
以上4点可以单独运用，也可综合运用。
根据以上原理，在进行混凝土探伤时所需测量的物理量是声程、声时、衰减量、接收波形及其频谱，所以，凡是有波形显示的混凝土超声检测仪均可用于探伤。而无波形显示的数字显式声速仪，虽然也可用于探伤，但它只能提供声时和声速作为唯一的判别依据，因而容易造成误判。
混凝土内部缺陷的判别方法
一、混凝土内部孔洞、裂缝及蜂窝状缺陷的探测
（一）缺陷大小的实际声程计算法
内部缺陷的检测应采用穿透法，其发射及接收探头的布置如图6－2所示。在探测时首先在缺陷附近（图6－2中）的（a）位置，测出无缺陷混凝土的声时值，并按厚度算出声速C（取数点的平均值），然后将探头移入缺陷区，并找到声时最长的一点，该点即为缺陷垂直于两探头连线平面的“中心”位置，然后测读出声时值。这时
的声时值应为声波绕过缺陷所需的时间。
假定空洞正好居于厚度L的中心，则在超声传
播方向上（即两探头连线方向上）的最小横向尺寸
可按下式计算：
（6-1）
式中，d为缺陷最小横向尺寸；D为探头直径；
L为混凝土厚度；C为混凝土声速（C＝L/t1）；t1为
超声过无混凝土时的声时；t2为探头在缺陷中心位
置时的声时。
显然，当L与d之比越小时，t1与t2之差越大，探测准确度越高，但当缺陷形状为扁平状或片状的内部裂缝，而且其走向与超声传播方向平行时（见图6－3中的a-a位置），L/d将变得很大，t1与t2基本相等，这时，这种方法无效。克服的办法是在条件可能的情况下将探头移过一个角度（见图6－3中的b-b及e-e位置）。探头位置移动后，进行缺陷尺寸计算，在（6－1）式中应改用新的参数代入，例如探头在e-e位置时，缺陷的尺寸d可近似计算如下：
（6-2）
式中：d为片状缺陷平面内的最小尺寸；Lc为探头间的最短距离；t c为探头在e-e位置时，超声绕过缺陷所需的声时；C为无缺陷混凝土的声速；a为两探头连线与缺陷平面的夹角。当缺陷小于探头直径时，声时无明显变化，但因缺陷界面的散射将使衰减值增加，接收波的波高下降，这时应改用衰减值（波高变化）或接收波频率的下降程度作为判别缺陷是否存在的依据。当探头在某一面积上移动时，发现其中某一点接收波高显著下降，而声时无显著变化，而且探头连线转过一个角度后有同样现象，则可判为该点有小于探头的缺陷存在（见图6－4）。
（二）大面积扫测的缺陷判别
所谓内部缺陷，是指在混凝土表面无外露痕迹的缺陷。在实际结构及构件检测中，不可能在全部面积上进行全面探测，一般均选择重要受力部位及对施工质量有怀疑的部位进行仔细探测。当需仔细探测的面积较大时，可用多级网络法描出等声时线,并逐步缩小测区的方法（见图6－5），这样可防止遗漏，同时又避免了大面积的细测。
网络的大小可视构件大小而定，例如第一级网络
采用30cm间距，然后在声时变化的点上再划出
二级网络（例如10cm），将各等声时点连接起来
即成“等声时线”，在等声时线的范围中，声时最
长的点即为该缺陷区的“中心”位置。
为了定量地确定缺陷的存在，近年来普遍采用
统计方法。其具体方法是用被测构件的各测点声时
值t和超声穿透距离L求出声速C，然后根据已知
的R＝f（C）关系，换算出各测点的估算强度R。
假定所有测值总体呈正态分布，求出其平均强度R
和标准差S，则判定某点存在缺陷的依据为
（6-3）若第i点的强度值R i符合上式，则该值出现的概度只有2.27％，即出现的机率极少，如果有，应是一异常点，可视为存在缺陷的可疑位置。
当被测对象的R＝f（C）关系不明确，难以将C值换算成R值时，可直接用C值的统计结果作为判别依据
（ 6-4）
式中，为所有测点声速平均值；Sc为声速值的标准差；C i为第i点的声速值。
当被测构件的厚度不变（即声程L不变）时，也可直接用声时值的统计结果作为判别依
据： t i＜＋2S t（6-5）式中：为所有测点声时平均值；S t为声时值的标准差；t i为第i点的声时值。
以上判据中未反映测点的影响。为了更确切地判别缺陷，南京水利科学研究院曾提出如下判别方法：首先计算出结构物各测点估算强度的平均值R及标准差S，然后分两种情况对各测点进行判断。
1．孤立的低强度点
计算出该点强度和平均强度之差与样本标准差的倍数z，即
（－R min）／S＝z （6－6）
式中：为所有测点的平均强度值；R min为孤立低强度点的强度值；S为强度值的标准差。再从正态分布表上查得R min＝－zS时出现的概率P，然后算出在N个测点中R min可能出现的次数 M＝
NP （6－7）
式中：M为R min在正态分布的数值样本中可能出现的次数；N为测点总数；P为R min在正态分布的样本中的概率。
其判为缺陷的条件是 M＜
1 （6－8）
即在正常情况下，这样的强度值是不应当出现的，现在出现了一个点，说明是异常点，应判为缺陷。
中国工程建设标准化协会1990年公布的《超声法检测混凝土缺陷技术规程》（CECS21：90）中推荐采用下述方法进行判别：
首先将测区内各测点的声时值（t i）由小到大按顺序排列，即t1≤t2≤…≤t n≤t n+1，将排在后面明显偏大的数据视为可疑，再将这些可疑数据中最小的一个（假如是t n）连同其前面的数据，求出其平均值t和标准差S t，并按下式算出异常情况的判断值X0：
X0＝＋λ1·S t（6－9）
式中：X0为异常情况判断值；λ1为异常值判定系数，按表6－1选取。
把X0值与可疑数据中的最小值（假定为t n）相比较，若t n≥X0，则将t n及排在其后的各声时值均为异常值；当t n＜X0时，应再把t n＋1放进去重新计算和St，并算出新的异常情况判断值X0，再与t n＋1作比较。
如果在各测点同时测得波幅和频率值，及按声时算出的声速值（以x代之），则也可按上述方法进行统计处理，把它们分别按次序由大到小排列，排成x1≥x2≥…≥x n≥x n+1，将排在后面明显小的数据视为可疑。然后再将这些可疑数据中最大的一个（假定为x n）连同其前面的数据，算出平均值x和标准差S x，并按下式求出判断值X0。
X0＝－λ1S x（6－10）
式中：为各测点波幅、频率或声速的平均值；S x为波幅、频率或声速的标准差；其余各项含义同前。
再将判断值X0与可疑数据的最大值X n相比较，当X n≤X0时，则X n及排在其后的各数据均为异常值；当X n＞X0时，则应再将X n+1放进去重新计算X和S X，并求出新的判断值X0，把X0与X n+1作比较。
当测区中某些点声时值（或声速值）、波幅值（或频率值）被判为异常值时，可结合异常测点的分布及波形状况，确定混凝土内部缺陷的范围。
必须指出，波幅值和频率值是与衰减密切相关的两个参数，因此，它们必然受耦合条件的明显影响，若耦合条件保证不了波幅和频率测值的稳定，则该参数不能作为统计法的判据。以上判据，改变了原来完全经验性的判别方法，使缺陷的判别数值化。但这一判别方法尚待完善。其问题在于：上述判据均假定缺陷检测时，所有的测值的总体满足正态分布规律。但事实上，在有缺陷存在的情况下，测值的分布与常用的混凝土强度分布规律不同，缺陷越多，则偏离正态分布规律越远。而且，S值随着混凝土均一性的不同而变化，当混凝土均匀性较差时，S值很大，这时很可能会掩盖真正的缺陷。所以,一个构件或结构均匀性很差或缺陷较多时，采用上述判据会产生漏判。
（三）缺陷的声时、振幅、波形综合判断
在第一节中已阐明，缺陷的存在，除了反映在超声传播时间延长外，还反映在接收波幅度降低（衰减）和波形畸变。如能综合运用这些因素进行判断，必能提高判断的准确性。
若在探测时测得各测点的声时值t（或声速C）、接收波波幅A（或衰减系数a）的相对值，则大体上可参考表6－2进行定性判断。同时，也可参考接收波的波形。如果声时偏大，波幅偏小，而且波形畸变，则可以肯定混凝土质量有缺陷。
为了能定量地用声时、波幅和接收波频率来判断缺陷的存在，南京水利科学研究院提出了一个综合质量指标
在综合指标中，引入m，n两项常数项的原因是：由于混凝土质量变化时，A、f、t的变化幅度很不一致，其中A的变化幅度最大，t的变化幅度最小，因而三者对K com的制约权数不等。为了改善这种状况，引入m、n常项。
m、n值的确定，以使A、f、t三者的变异系数相等为原则，可按下式计算：
（6-12）
式中：S A为各测点接收波波幅测值的标准值；为各测点接收波波幅测值的平均值；S F为各测点接收波频率减去n后的标准差；为各测点接收频率减去n后的平均值；S T为各测点声时值减去m后的标准差；为各测点声时值减去m后的平均值。
随着超声检测仪器的迅速发展，在探伤中若能采用具有波形数字采集和处理功能的智能型仪器，则可通过机内自动判读功能和频谱分析功能，迅速而准确地获得各测点的声时、幅值、主频率、频谱畸变系数等许多参数。因此，多因素综合判断是缺陷判断的必然趋势。随着可利用参数的增多，综合判断的模式也会不断发展。近年来，聚类分析、模糊综合评判等模糊数学的多因素综合判断方法都已被引用于探伤技术，这些进展必将使混凝土测缺陷的数值判据更准确、更科学、更完善。
二、混凝土裂缝深度的探测
混凝土开口垂直裂缝深度的探测，可视构件的形状及裂缝位置的不同，采用穿透法和平测法。（1）当垂直于裂缝的构件断面不大时，可在平行于裂缝的两侧面上用穿透法进行探测。探测时将探头沿构件侧面逐点移动，当两探头连线未与裂缝平面相交时，声时不变，两者相交后声时逐渐拉长。
在采用这一探测方法时，假定裂缝中没有积水和其它能够传声的夹杂物，事实上这是不可能的。因此，用该法探测的裂缝深度往往小于实际深度。为了避免误判，也可采用波高法作为辅助判据。当接收信号的波高显著下降，而且越来越低，不再回升时，即使声时未明显增大，也应将波高开始下降的那一点对应的高度判为裂缝的深度。此外，由于裂缝中的某些夹杂物形成声通路，声时会突然减小，但波高不会完全恢复，因而据此还可排除夹杂物的影响。如果裂缝中充满水，则可采用横波探头消除水的干扰。
（2）当结构物断面很大，无法在侧面用穿
透法测量时，可用开口垂直裂缝的深度平测法探
测，其探测与判断方式可采用图6－6的方式。
对于图6－6所示的方式，首先将探头在裂
缝附近用平测法测出混凝土的声速。测量时，所
选的区域中混凝土的各种条件包括配比、湿度条
件等均与裂缝区混凝土的相同，计算C值时平测
声程的确定方式应按第三章中的规定进行。C值取
多次测量的平均值，然后将探头等距离地置于裂缝两侧，读出声波绕过裂缝末梢时的声时值。根据几何关系，有
（6-13）
（6-14）
将（6-14）代入（6-13）得（6-15）
式中：即为裂缝深度h；C为无缺陷处混凝土的声速；t1为声波绕过裂缝所需的声时；即为探头间距d。
（6－15）式又可改写
为：（6-16）
试验证明，探头与裂缝的距离、与裂缝深度相接近为宜。若A、B相距太远，则的长度与折线、的长度之差减少，这样，由于混凝土的非均质性，按（6-16）式计算时甚至会得出负值；若A、B相距太近，绕行信号减弱，有可能被底面反射信号所干扰，计算结果会接近或超过结构物的厚度。
当有钢筋穿过裂缝时，如探头靠近钢筋，则会影响测量结果，此时探头应避开钢筋。应避开的最短距离可计算如下：
如图6－7所示情况，若无钢筋影响，则可运用（6－16）式，所以绕过裂缝的声时应为：
（6-17）
当存在钢筋时，通过钢筋所需的声时t s，可根据（3－57）式计算，即：
欲使钢筋对裂缝深度的探测不造成影响，必须使t s≥t1，所以，
（6-18）化简后
得：
（6-19）
D就是为了避免钢筋影响。Ｄ为钢筋与探头的最小距离；C s为钢筋声速；C为混凝土声速。对于一般估算，D可取1.5h左右。
三、斜裂缝的探测
对于斜裂缝的探测，不仅要求测出其深度，而且还要求测出其走向，一般可采用三角形定位法和双椭圆定位法。
图6－8所示即为三角形定位法示意图。测试时，首先在裂缝附近测出混凝土的平均声速C，然后将其中一个探头固定于A位置，另一探头移至E及D，测出声波经所需的声时t1及经的声时t2，即可得出以下方程：
（6-20）
（6-21）
（6-22）
（6-23）
将实测的C、t1、t2、l1、l2等代入（6-20）、（6-21）、（6-22）、（6-23）式，并解出未知项，即可由△ABEA或△ABD确定裂缝的走向和深度。
图6-9为双椭圆定位法示意图，在测出混凝土的声速C后，将两探头分别置于A、B及A ˊ、Bˊ位置，取。若测出声波沿、传播的声时t1及沿、传播的声时t2。
由于
因此，分别以A、B及Aˊ、Bˊ为焦点，以a1、b1及a2、b2作为长、短轴，即可得到两个椭圆方
程：,
（6-24）
若取同一坐标系，则可得：
,
（6-25）
显然，裂缝的末端必在这两个椭圆的交点上。所以，解（6-25）式即可求出裂缝末梢的座标位置，为简化计算，也可用作图法定位。
混凝土承载时微裂缝增生过程的测量
近年来应用超声探伤技术已成为研究混凝土力学性能的重要手段。
在进行微裂缝增生过程的测量时，仍然以声速的变化作为特征值。因为随着微裂缝的增加，声波需绕过裂缝传播。因此，实际声程随微裂缝数量和大小的增加而增加，声时值也随之增大，若这时仍以探头间距作为声程，则所求出的声速明显下降。造成声速下降的另一个原因，是由于声波因微裂缝的散射而严重衰减。这时由于接收波形起点误判所引
起的声时延长也使表面声速下降。后者在无波形显示的数字示声速
仪上更为明显。所以，声速的变化相应地反映微裂缝的大小和数量。
在压应力的作用下，混凝土中微裂缝的发展方向与压力方
向相近，所以布置探头时，两探头连线应垂直于压力方向,这样
探头较为敏感（见图6－10），这时超声传播方向与部分裂缝平
面相垂直，因而超声需绕行的声程较长，散射也较严重，声速
变化较为明显，反之，根据这一原理，若在不同的位置布置探头，
按各对探头间声速变化的不同，又能判断出在外力作用下混凝
土微裂缝的开展方向。
图6－11为混凝土应力应变过程中各个不同阶段的声速变化
情况。从应力变全过程曲线及声速变化曲线可以看出，整个过
程大体上可分为4个阶段：第一阶段即应力与强度极限之比小于0.4时，应力应变曲线接近于直线，超声速度基本上不变。在这一阶段中，混凝土初始微裂缝尚未开展；第二阶段，应
力与强度极限之比约为0.4～0.7或0.4～0.9，应力应变曲线开始弯曲，声速稍有下降。这时混凝土中的原始界面裂缝开始扩展；第三阶段，应力与强度极限之比约为0.8～1.0，这时界面微裂缝穿过砂浆形成贯穿裂缝，应力应变曲线明显弯曲，达到峰值点，由于裂缝的迅速扩展和贯穿，使声速急剧下降。第四阶段，已超过了极限应力，混凝土严重开裂，只能依靠开裂面的机械啮合作用承受荷载。这时变形迅速增大，承载能力逐步下降，声速也随之下降。
由以上试验可知，当试件承受压应力的作用时，声速的变化能明确地反映试件内部裂缝的增生情况，并与应力应变曲线有着相应的关系。这就使我们能从微裂缝开展的角度，解释混凝土应力应变的种种现象。
两次浇筑的混凝土之间结合质量的检测
对于一些大体积混凝土和钢筋混凝土框架等重要结构物，为保证其整体性。应该连续不间断地一次浇筑完混凝土，但有时因施工工艺的需要或因停电、停水等意外原因，在混凝土浇筑的中途停顿间歇时间超过三个小时后再继续浇筑；还有已浇筑好的混凝土结构物，有时因某些原因需要加固补强，进行第二次混凝土浇筑。在同一个结构或构件上两次浇筑的混凝土之间，应保持良好的结合，使其形成一个整体，共同承担荷载，方能确保结构的安全使用。但是，在做第二次混凝土浇筑时，对已硬化混凝土表面的处理往往不能完全满足设计要求，浇筑工序上也难免出现这样或那样的问题。因此，人们对两次浇筑的混凝土之间结合质量特别关心，希望能采用有效的方法进行检验。超声脉冲技术的应用，为两次浇筑的混凝土结合质量提供了较有效的途径。
一、测试方法
超声脉冲波检验两次浇筑的混凝土结合面质量，一般采用穿过与不穿过结合面的脉冲波声速、波幅和频率等声学参数相比较进行判断方法。换能器的布置方法如图5-16所示。
为保证各测点具有一定可比性，每一对测点应保持其测线的倾斜度一致，测距相等。测点间距应根据被测结构的尺寸的结合面的外观质量情况确定，一般为100mm-300mmm，间距过大易造成缺陷漏检的危险。
二、数据处理及判定
两次浇筑的混凝土结合面质量的判定方法基本相同。当结合面为施工缝时，因前后两次浇筑的混凝土原材料、强度等级、工艺条件等基本一致，如果两次的混凝土结合的良好，脉冲波通过与不通过施工缝的声学参数应基本一致，可以认为这些数据来自同一个母体。因此，可
以把过缝与不过缝的声时（或声速）、波幅或频率测量值放在一起，分别进行排列统计。当施工缝中局部地方存在疏松、孔隙或填进杂物时该部位混凝土失去连续性脉冲波通过时，其波幅和频率会明显降低，声时也有不同程度增大，据此凡被判为异常值的测点，查明其他原因影响时，可以判定这些部位施工缝结合不良。
对于结构物进行修补加固所形成的混凝土结合面，因两次浇筑混凝土的间隔时间较长，而且加固补强用的混凝土往往比结构物原来的混凝土高一个强度等级。骨料级配和施工工艺条件也与原来混凝土不一样。所以可以说两次浇筑的混凝土不属于同一母体，但如果结合面两侧的混凝土厚度之比保持不变，通过结合面的脉冲波，其声学参数反映了该两种混凝土的平均质量。因此，仍然可以将通过结合面各测点的声时、波幅和频率测量值按本章第四节一、二所述的方法进行统计和判别。被判为异常值的测点，查明无其他原因影响时，即判定这些部位的新老混凝土结合不良。
在一般工业与民用建筑中，混凝土结合面质量检验的机会相当多，大量实践表明，采用超声脉冲检测是相当有效的。
实例某工程B—15#柱施工缝检测。
该柱断面的尺寸为500mm×500mm，距地面1.9m处有一施工缝，采用过缝与不过缝斜测方法。声时和波幅测量值见表5-8
声时和波幅测量
值表5-8
用声时统计的判别结果，过缝的t3、t4、t8、
t9、t12、t15为异常值。
用波幅统计和判别结果，过缝的A1、A3、
A4、A8、A12、A15为异常值。
从过缝测点的分布情况看，这些异常测点分
布在施工缝的四周，经过凿开检查，四周的混凝土
确实差，尤其是西南角存在松散石子的蜂窝孔隙，
尺寸见图5-17所示。
表面损伤层检测
混凝土和钢筋混凝土结构物，在施工和使用过程中，其表面层会在物理和化学的因素作用下受到损坏。物理因素大致有火焰和冰冻；化学因素大致有酸、碱盐类。结构物受到这些因素作用时其表层损坏程度除了作用时间的长短及反复循环次数有关外，还与混凝土本身的某些物质有关系，例如体积比表面积大、龄期、水泥用量、水灰比及捣实程度等。
在考察上述问题时，人们都假定混凝土的损伤层与未损伤部份具有明显的分界线。实际情况并非如此，国外一些研究人员曾用射线照相法观察因化学作用对混凝土产生的腐蚀情况。发现损伤层与未损伤部份不存在明显的界限。从我们的工程实测结果来看，也反映了此种情况，总是最外层损伤严重，越向里深入，损伤程度越轻，其强度和声速的分布应该是连续圆滑的，如图5-19所示。但人们为了计算方便，损伤层与未损伤部分简单地分为两层来考虑，计算模型如图5-18所示。
一、测试方法
超声脉冲法检测混凝土表面损伤层厚度的方法大致有两种：
1、单面平测法
此法可应用于仅有一个可测表面的结构，也可就应用于
损伤层位于两个对应面上的结构或构件。如图5-20所示，将
发射换能器T置于测试面某一点保持不变，再将接收换能器
R以测距l i=100、150、200……mm，依次置于各点，读取相
应的声时值t i。
此法的基本原理是，当T、R换能器的间距较近时，脉冲波沿表面损伤层传播的时间最短，首先到达接收换能器，此时读取的声时值反映了损伤层混凝土的传播速度。当T、R换能器的间距较大时，脉冲波透过损伤层沿着未损伤混凝土传播的时间短，此时读取的声时中大部分是反映未损伤混凝土的传播速度。当T、R换能器的间距达到某一测距t0时，沿损伤层传播的脉冲波与经过两次角度沿未损伤混传播的脉冲波同时到达接收换能器，此时便有下面的等式：
（5-1
8）式中d——损伤厚度 ; x——穿过损伤层传播路径的水平投影;
v1——损伤层混凝土声速; v2——未损伤混凝土声速
由于，所以（5-18）式可改写成（5-19）
取
则
（5-20）
将（5-20）式整理并取正值，得
（5-21）
再将（5-21）式代入（5-18）式得
（5-22）
整理后
得：
（5-23）
由于平面式换能器辐射声场的扩散角与其频率成反比，频率越低，声场的扩散越大，平测时传播到接收换能器的脉冲信号越强，所以平测法一般都采用30—50kHz的低频换能器。
这种方法还可以用来测量双层结构中不可测层的脉冲传播速度。但是必要的测试条件是，要求内层声速（v2）大于面层的声速（v1）。
有时由于损伤程度较轻或损伤层厚度不大，可能出现v1、v2的差值不大。因此，测量时必须准确测量T、R换能器之间的距离。
（二）逐层穿透法
事先在损伤结构的一对平行表面上，分别钻出一对对不同深度的测试孔，孔径为50mm左右，然后用直径小于50mm的平面式换能器，分别在不同深度的一对测孔中进行测试，读取声时值和测试距离，并计算其声速值。或者在结构同一位置先测一次声速，然后凿开一定深度的测孔，在孔中测一次声速，再将测孔增加一定深度，再测声速，直至两次测得的声速之差小于2%或接近于最大值时为止，如图5-21所示。
该方法不仅对结构造成局部破损，而且钻孔和凿孔很费事，还必须将孔底处理平整才能进行有效测试，操作相当麻烦。但局部凿开不仅可以测量混凝土的声速，还可以根据敲凿的难易程度给碎屑的外观质量情况，进行综合判断，在一般情况下，其检测结果的可靠性较高，因此仍不失为一种值得推广应用的方法。
二、损伤层厚度判定
当采用单面平测时，将各测点的声时测值t1的相应的测距值l1绘制“时-距”坐标图。如图5-22所示，两条直线的交点B所对应的测距定为l0，
直线AB的斜率，便是损伤层混凝土的声速v1，直
线BC的斜率，便是未损伤混凝土的声速v2，则有：
（5-24）
（5-25）
根据（5-23）式便可计算损伤层厚度d。为
便于绘制“时-距”图，每一测区的测点数不得少
于5点，如果被测结构各测区的损伤层厚度差异
较大，应适当增加测区数。
当采用逐层穿透法检测时，可将每次测量的声
速值（v1）和测孔深度值（h1）绘制“v-h”曲线，如图
5-23所示，当声速趋于基本稳定的测孔深度，便是
混凝土损伤层的厚度h。
实例一某招待所框架结构，当浇筑好第三层柱的混凝土，正进行第四层楼板和大梁支模（木模）的绑扎钢筋时，发生了火灾，几十根柱子遭受不同程度的烧伤，检测时采用单面平测与穿透对测相结合的方法，按单面平测法测得的“时距”曲线如图5-24所示。由坐标图上查得v1=tgα=3.2-2.9km/s；
v2=tgβ=4.17km/s。再将局部表层凿去50mm左右磨平后再进行平测，得到图中虚线（2），其声速v2= 4.14km/s。又凿柱子根部，基本未受火灾损伤，采用穿透对测，得声速
v=4.0-4.13km/s。由此证明由“t-l”图计算的值是可靠的，能代表未损伤混凝土的声速。根据2-3式计算各柱的烧伤层厚度为47mm-65mm迎火面厚一些，背火面浅一些，距火源近的柱子烧伤较深，距火源远的几根柱子烧伤很轻微。
实例二某学校教学楼门厅冻伤程度检测
采用单面平测和穿透对测相结合的进行检测。按平测法绘制“t-l”曲线查得的
v1=2.30-2.90km/s；v2=4.0-4.17km/s，采用穿透对测法对未受冻柱子测得声速为：
4.01-4.18km/s；对受冻严重的部位（在柱子边缘对测）测得冻伤层声速为2.30-2.50km/s，按（5-23）式计算得冻伤层厚d=60mm-110mm，如图5-25所示，迎风的东北侧面冻伤较深，与实际情况相符。
混凝土匀质性检所谓匀质性检验，是对整个结构物或同一批构件的混凝土质量均匀性的检验。混凝土均质性检验的传统方法是，在结构物浇筑混凝土时，现场取样制作混凝土标准试块，以其破坏强度的统计值来评价混凝土的匀质性水平。这种方法存在一些局限性，例如：试块的数量有限；因结构的配筋率、几何尺寸及成型方法的不同，其混凝土的密实程度与标
准试块相比，必须存在较大差异；构件与试块的硬化条件（养护温度、失水快慢等）不同对待。除此之外，还可能遇着一些偶然因素的影响。由此可以说标准试块的强度，很难全面反映结构混凝土的质量情况。
由于超声脉冲法是直接在结构上进行全面检测，虽然目前的测试精度还不太高，使其数据代表性较强，因此用此法检验混凝土的匀性质具有一定实际意义。国际标准及国际材料和结构试验室协会（RILEM）的建议，都确认用超声脉冲法检验混凝土的匀质性是一种有效的方法。
一、测试方法
一般采用平面式换能器进行穿透对测法检测结构混凝土的匀质性，要求被测结构应具备一对相互平行的测试表面，并保持平整、干净。先在两个测试面上分别画出等间距的网格，并编上对应的测点序号。网格的间距大小取决于结构的种类和测试要求，一般为200mm—500mm。对于测距较小，质量要求较高的结构，测点间距宜小些，测距较大的大体积结构，测点间距可适当取大些。
测试时，应使T、R换能器在对应的一对测点上保持良好耦合状态，逐点读取声时值t i。超声测距的测量方法可根据构件的实际情况确定，如果各测点的测距完全一致，便可在构件的不同部位抽测几次，取其平均值作为该构件的超声测距值l。当各测点的测距不尽相同（相差≥2%）时，应分别进行测量。有条件最好采用专用工具逐点测量l i值。
二、计算和分析
为了比较或评价混凝土质量均匀性的优劣，需要应用数理统计学中两个特征值——标准差和离差系数（亦称变异系数）。
在数理统计中，常用标准差来判断一组测量值的波动情况或比较几组测量过程的准确程度。但标准差只能有效地反映一组观测值的波动情况，要比较几组测量过程的准确程度，则概念就不够明确，没有统一的基数，便缺乏可比性。例如，有两批混凝土元件，分别测得混凝土强度的平均值为20Mpa、45Mpa，标准差为4Mpa、5Mpa，仅从标准差来看，前者的强度较均匀，其实不然，如以标准差除以其平均值，则分别为0.2和0.11，实际上是后者的强度均匀性较好。所以人们除了用标准差以外，还常采用离差系数来反映一组或比较几级观测数据的离散程度。
1、混凝土的超速值按下式计算：
（5－26）
式中 v i－第I点混凝土声速值（km/s）
l i－第I点超声测距值（mm）
t i－第I测读声时值（μs）
2、混凝土声速的平均值、标准差及离差系数分别按下列公式计算：
（5－27）
（5－28）
（5－29）
式中
m v－混凝土声速平均值（km/s）；
S v－混凝土声速的标准差（km/s）；
Cv－混凝土声速的离差系数；
N－测点数。
如果按“v-f”相关关系将混凝土测点声速换算成强度值，再进行强度平均值、标准差和离差系数的计算更好。
由于混凝土的强度与其超声脉冲传播速度之间存在较密切的相关关系，结构上各测点声速值的波动，基本反映了混凝土强度质量的波动情况，因此可以用混凝土声速的标准差（S v）和离差系数（C v）来分析比较相同测距的同类结构混凝土质量均匀性的优劣。
但是，由于混凝土的声速与其强度之间存在的相关关系并非线性，所以用声速统计的标准差和离差系数，与现行验收规范以标准试块28天的抗压强度统计的标准差和离差系数不属于同一量值。所以最好将声速值换算成混凝土强度，以强度的标准差和离差系数，来评价同一批混凝土的匀质性等级。
混凝土灌注桩质量的超声脉冲透射法的检测方式
（一）检测方式
1、双孔检测
在桩内预埋两根以上的管道，把发射探头和接收探头分别置于两根管道中（如图7-1所示），检测时超声脉冲穿过两管道之间的混凝土，这种检测方式的实际有效范围，即为超声脉冲从发射探头到接收探头所穿过的范围。随着两探头沿桩的纵轴方向同步升降，使超声脉冲扫过桩的整个纵剖面，从而可得到各项声参数沿桩的纵剖面的变化数据。基于实测时是沿纵剖面
逐点移动换能器、逐点测读各项声参数，因此，测点间距应视要求而定。通常当用手动提接探头时，测点间距一般采用20—40cm，若遇到缺陷可疑区，应加密测点。为了避免水平裂缝被漏测，可采用斜测方法，即两探头之间有一定高度差，其水平测角可取30°~40°；若采用自动提拉设备，测点距离可视提拉速度及数据采集速度而定。
为了扩大桩的横截面上的有效控制面积，必须使声测管的布置合理。
双孔测量时，根据两探头相对高程的变化，可分为平测、斜测、扇形扫测等方式，如图7-1所示，在检测时视实际需要灵活运用。
2、单孔检测
在某些特殊情况下（例如，在钻孔取芯后）需进一步了解芯样周围混凝土的质量，以扩
大钻探检测的观察范围。这时，只有一个孔道可供检测使用，可采用单孔测量方式（如图7-2所示）。单孔检测方式需专用的一发两收探头，即把一个发射压电体和两个接收压电体装在一个探头内，中间以隔声体隔离，声波从发射振子发出经耦合水穿过混凝土表层，再经耦合水到达上下两个接收压电体，从而测出超声脉冲沿孔壁混凝土传播时的各项声参数。运用这一检测方式时，必须运用信号处理分析技术，以排除管中的混响干扰以及各种反射信号叠加的影响。当孔道中有钢质套管时，由于钢管影响超声波在孔壁混凝土中的绕行，故不能使用此法检测。
一般认为，单孔检测时的有效检测
范围，约为一个波长的深度。
3、桩外孔检测
当桩的上部结构已施工，或桩内未预
埋声测管时，可在桩外的土层中钻一孔作
为检测通道。由于超声在土中衰减很快，
因此，桩外的孔应尽量靠近桩身，使土层
较薄。检测时在桩顶上放置一发射功率较
强的低频平探头，沿桩的轴向下发射超声
脉冲，接收探头从桩外孔中慢慢放下，超声
脉冲沿桩身混凝土向下传播，并穿过桩与测
孔之间的土层，通过孔中的耦合水进入接收
换能器，逐点测出声时、波高等参数，当遇到断桩或夹层时，该处以下各点声时明显增大，波高急剧下降，以此作为判断依据。如图7-3所示。这种方式的可测桩长受仪器发射功率的限制，一般只能测到4~8m，而且只能判断夹层、断桩、缩颈、凸肚等缺陷。
以上3种方式中，双孔检测是灌注桩超声脉冲检测法的基本形式。其它两种方式在检测和结果分析上都比较困难，只能作为特殊情况下的补救措施加以使用。
（二）用于判断缺陷的基本物理参量
超声脉冲穿过桩体混凝土后，被接收换能器所接收。该接收信号带有混凝土内部的许多信息，如何把这些信息离析出来，予以定量化，并建立这些物理参量与混凝土内缺陷、强度等级和均浆性等质量指标的定量关系，是当前采用超声脉冲检测法中的关键问题。其中尚有许多问题有待研究。目前已被用于灌注桩混凝土内部缺陷判断的物理参量有以下4项：
（1）声时。即超声脉冲穿过混凝土所需的时间。如果两根测管基本平行，则当混凝土质量均匀、没有内部缺陷时，在各横截面所测得的声时值基本相同；但当存在缺陷时，由于缺陷区的混、水、空气等内含物的影响声速远小于完好混凝土的声速，所以穿越时间明显增大，而且当缺陷中物质的声阻抗与混凝土的声阻抗不同时，界面透过率很小，根据惠更斯原理，声波将浇过缺陷继续传播，波线呈折线状。由于绕行声程比直达声程长，因此，声时值也相应增大。可见，声时值是缺陷的重要判断参数。
声时值用仪器精确测量，以微秒（μs）计。声时值沿桩的纵剖面的变化可作为判断的依据。（2）接收信号的幅值。它是超声脉冲穿过混凝土后的衰减程度的指标之一。接收波幅值越低，混凝土对衰减就越大。根据混凝土中超声波衰减的原因可知，当混凝土中存在低强度区、离析区以及存在夹泥、蜂窝等缺陷时，将产生吸收衰减和散射衰减，使接收波波幅明显下降。幅值可直接在接收波上观察测量，也可用仪器中的衰减器测量，测量时通常以首波（即接收信号的前面半个或一个周期）的波幅为准，后继的波往往受其它叠加波的干扰，影响测量结果。幅值的测量受换能器与试体耦合条件的严重影响，在灌注桩检测中，换能器在声测管中通过水进行耦合，一般比较稳定，但要注意使探头在管中处于居中位置，为此应在探头上安装定位器。
幅值的衰减与混凝土质量紧密相关，它对缺陷区的反应比声时值更为敏感，所以它也是缺陷判断的重要参数之一，是采用声阴影法进行缺陷区细测定位的基本依据。
（3）接收频率。超声脉冲是复频波，具有多种频率成分，当它们穿过混凝土后，各频率成分的衰减程度不同，高频部分比低频部分衰减严重，因而导致接收信号的主频率向低频端漂移。其漂移的多少取决于衰减因素的严重程度。所以接收频率实质上是衰减值的一个表征量，当遇到缺陷时，由于衰减严重，使接收频率降低。
接收频率的测量一般以首波第一个周期为准，可直接在接收波的示波图形上作简易的测量。为了更准确地测量频率的变化规律，已采用频谱分析的方法。它获得的频谱所包含的信息比采用简易方法时接收波首波频率所带的信息更为丰富，更为准确。
（4）接收波波形。由于超声脉冲在缺陷界面反射和折射，形成波形不同的波束，这些小组束由于传播路径不同，或由于界面上产生波形转换而形成横波原因，使得到达接收换能器的时间不同，因而使接收波成为许多同相位或不同相位波束的叠加波，导致波形畸变。实践证明，凡超声脉冲在传播过程中遇到缺陷，其接收波形往往产生畸变。所以，波形畸变可作为判断缺陷的参考依据。
必须指出，波形畸变的原因很多，某些非缺陷因素也会导致波形畸变，运用时应慎重分析。目前波形畸变尚无定量指标，而只是经验性的。关于波形畸变后采取怎样的分析技术，还有待进一步研究。
（三）用于判断灌注桩混凝土强度等级及均匀性的物理参量
目前用于桩内混凝土强度等级及均匀性一评价的物理参量主要有声速、衰减以及由它们推定的强度的统计参数。
（1）声速。混凝土声速与强度有良好的相关性，所以可以用声速值推定混凝土的强度等级。但声速与强度的相关性受许多因素的影响，例如不同配合比的混凝土往往有不同的“声速-强度”相关公式，所以通常针对一定配合比的原材料条件的混凝土，并事先制成“声速-强度”校友会准曲线，或事先通过试验求得两者的相关公式，在检测中作为推定强度的依据。（2）衰减值。由于“声速-强度”相关关系受配合比等许多因素的影响，用灌注桩灌注水下混凝土时，如是产生离析等现象，那么部分混凝土的实际配合比将与设计配合比有很大差别。这时用一种相同的“声速强度”相关公式去推定强度误差往往较大。为此，可采用“声速-衰减-强度”综合法。该法可排除离析的影响，因而可提高强度的推定精确度。用于推定强度时，衰减值应用衰减器准确测量，并应排除耦合条件等因素的影响。
（3）推定强度的统计参数。为了评定桩的混凝土均匀性，以便评价施工质量，可将推定强度的平均值、标准差和不低于设计强度等级的百分率分别求出，并参照《混凝土强度检验评定标准》（GBJ107-87）进行评定。
由于声速或声时与强度值有一定相关性，因此，有时也可用声速或声时的统计参数作为评定均匀性的依据。用声速或声时的统计参数推定的均匀性，可作为工地质量控制的参考指标，不宜作为验收指标。
实验一 超声波探伤仪的使用及其性能测试
武汉大学实验报告 超声波探伤仪的使用及其性能测试 院系名称：动力与机械学院 专业名称：材料类
实验一超声波探伤仪的使用及其性能测试 一、实验目的 1、熟悉脉冲反射式超声波探伤仪的使用方法。 2、掌握超声波探伤仪主要性能及探头主要综合性能的测试方法。 二、实验原理 1、超声探伤仪简介 目前在实际探伤中，广泛应用的是A型脉冲反射式超声波探伤仪。这种仪器荧光屏横坐标表示超声波在工作中的传播时间（或传播距离），纵坐标表示反射回波波高。根据荧光屏上缺陷波的位置和高度可以判定缺陷的位置和大小。 A型脉冲反射式超声波探伤仪由同步电路、发射电路、接受放大电路、扫描电路（又称时基电路），显示电路和电源电路等部分组成。其工作原理如图1所示。 图1 A型脉冲反射式超声波探伤仪的电路方型图 仪器的工作过程为：电路接通以后，同步电路产生脉冲信号，同时触发发射电路、扫描电路。发射电路被触发以后高频脉冲作用于探头，通过探头的逆电压效应将信号转换为声信号，发射超声波。超声波在传播过程中遇到异质界面（缺陷或底面）反射回来被探头接受。通过探头的正压电效应将声信号转换为电信号送至放大电路被放大检波，然后加到荧光屏垂直偏转板上，形成重叠的缺陷波F 和底波D。扫描电路被触发以后产生锯齿波，加到荧光屏水平偏转板上，形成一条扫描亮线，将缺陷波F和底波D按时间展开完整的显示在荧光屏上。
脉冲反射式超声波探伤仪具有以下特点 （1）、以荧光屏横坐标表示传播距离，以纵坐标表示回波高度。 （2）、可做单探头或双探头探伤。 （3）、在声束覆盖区，可以同时显示不同声程上的多个缺陷。 （4）、适应性较广，可以不同探头进行纵波、横波、表面波、板波等多种波型探伤。 （5）、只能以回波高度来表示反射量，因此缺陷量值显示不直观，结果判断受人为因素影响较多。 2、仪器各旋钮的调节 （1）、扫描基线的显示与调节 【电源开关】－置“开”时，仪器电源接通，面板上电压指示红区，约1分钟后，荧光屏上显示扫描基线。 【辉度】－调节扫描基线的明亮程度。 【聚焦】与【辅助聚焦】－调节扫描基线的清晰程度。 【垂直】－调节扫描基线在垂直方向的位置。 【水平】－调节扫描基线在水平的位置，可以在不改变扫面比例的情况下使整个时间轴左右移动。此旋钮与调节探测范围的【粗调】、【微调】配合，用于直探头和斜探头扫描比例的调整。 CTS-22型仪器的【脉冲位移】具有一般仪器的“水平位移”功能。 CTS-22型仪器的【辅助聚焦】、【辅助聚焦】、【垂直】、【水平】旋钮为内调式，出厂时已调好，使用时一般不必再调，如需调节则打开仪器上盖板按说明书调节好。 （2）、工作方式的选择 单探头－一只探头兼作发射和接收。 双探头－一只探头发射，另一只探头接收。 （3）、探测范围的调节 【粗调】或【深度范围】－根据工件厚度粗调探测范围。 【微调】－微调探测范围，微调与【脉冲移位】（CTS-22）配合使用，可按一定比例调节扫描基线。
超声探伤仪校验规程
超声探伤仪校验规程 1. 目的：确保UT 检测的质量活动所使用的超声探伤仪性能的符合性和有效性。 2. 范围：本校验属于仪器使用性能年度例行校验，适用于A 型脉冲反射式超声探伤仪 的校准和检定，有效期为一年。 3. 引用标准 3.1《A 型脉冲反射式超声探伤仪通用技术条件》（JB/T10061－1999） 3.2《无损检测名词术语》（JB3111－82） 3.3《压力容器无损检测》（JB4730－94） 3.4《超声探伤用探头性能测试方法》（JB/T10062－1999） 3.5《超声探伤用1号标准试块技术条件》（JB/T10063—1999） 3.6《A 型脉冲反射式超声波系统工作性能测试方法》（J B/T92 1 4－1 999） 4. 职责 4.1 应由中心分管副总师负责领导，并负责对校验报告的签发。 4.2由中心UT川级人员负责组织指导校验人员实施校验，并负责校验报告的审 核。 4.3校验人员应由UT川级人员提出，并报中心主任批准。校验人员应熟悉A型 脉冲反射式超声探伤仪的结构、工作原理和使用方法，熟悉本规程的引用标准，能正确按本规程方法进行校验工作，编制校验报告。 5. 校验用标准试块及器具（应是计量部门检定合格的） 5.1 各种不同频率的常用直探头和斜探头（不须检定） 5.2 CSK—IA 标准试块。
5.3不同规格的对比试块（均为炭钢锻制件） 531 JB4730— 94规定的阶梯试块（DB —D i试块） 5.3.2 Z20 —1 （80 225 G1. 25） Z20 —2（80 225 G2 25） Z20 —4 （80 225 G4 25 ） 5.4探头压块：保持探头在试块上的固定压力、重量为1kg 6. 校验 6.1垂直线性误差测试： 6.1.1测试设备 a .各种频率的常用直探头 b对比试块：Z20 —2或Z20 —4 c .探头压块 6.1.2测试步骤 a .连接探头与仪器“发”位置，并用探头压块将探头固定在Z20 —2试块上并对准 ①2孑L,调节探伤仪使示波屏上显示的孔的反射波幅度为垂直刻度的100% （满刻度），且衰减器至少有30d B余量； b .调节衰减器，依次记下每衰减2d B时孔波幅度的百分数，直至衰减到26d B, 然后将孔波幅度实测值与表中的理论值相比较，取最大正偏差d（+）与最大负偏差d （-）之绝对值的和为垂直线性误差，如△ d=| d（+）|+|d（-）| ; c .将底波幅度调为垂直刻度的100%，重复b调节衰减器方法，重复测试; d .在工作频率范围内，改用不同频率的探头，重复b、c方法进行测试。 6.2动态范围的测试
数字式超声波探伤仪操作规程
编号：CZ-GC-08941 ( 操作规程) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 数字式超声波探伤仪操作规程Operating procedures for digital ultrasonic flaw detector
数字式超声波探伤仪操作规程 操作备注：安全操作规程是要求员工在日常工作中必须遵照执行的一种保证安全的规定程序。忽视操作规程 在生产工作中的重要作用，就有可能导致出现各类安全事故，给公司和员工带来经济损失和人身伤害，严重 的会危及生命安全，造成终身无法弥补遗憾。 一、用途 本机能够快速便捷、无损伤、精确地进行工件内部的裂纹、夹杂、气孔等多种缺陷的检测、定位、评估和诊断。 二、检测目的 通过对工件内部的裂纹、夹杂、气孔等多种缺陷的检测、定位、评估和诊断，为产品质量作保证。 三、操作方法 1、开机 将探伤仪顶部的电池开关置于“ON”，然后按键开机。仪器屏幕上显示开机自检信息。自检结束后，仪器自动进入探伤界面。 在开机状态下，按键可以实现仪器关机。 仪器关机时会自动进行探伤参数的保存操作（存储于默认的系统文件中，该文件用户无法访问），关机进行过程中，请不要按键
操作，也不要立即切断电源，以防止破坏系统文件。如果由于某种原因破坏了系统文件，可以通过“恢复出厂设置”功能来修复。仪器关机后，所调试和设置的探伤参数不会丢失，下次开机后会利用默认的系统文件将仪器参数自动恢复。 如果长时间不再使用探伤仪，请将探伤仪顶部的电池开关置于“OFF”，以保护仪器和锂电池组。 自动关机：当电池电压太低时，屏幕上的电池图标会闪烁显示，然后探伤仪会自动关机断电。 2、连接探头 使用本探伤仪进行探伤工作前，需要连接上合适的探头和探头线，仪器的探头线应该是接头为Q9的75Ω同轴电缆。 仪器顶部有两个Q9插座，为探头线连接插座。使用单探头（单晶直探头或单晶斜探头）时，探头线可以连接到仪器顶部任何一个探头插座上；使用双晶探头探头（一个晶片发射、另一个晶片接收）或穿透探头（两个探头，一个探头发射，另一个探头接收）时，要把发射的探头线连接到发射探头插座（有标识），接收的探头线连
JBT10061-1999超声波探伤仪通用技术条件
本标准适用于单通道非饱和式手动探伤用的 探伤仪。 ) 对于多通道或其它类型的超声探伤装置，可从本标准中选用相应的部分。
—JB/T 100611999 291 探伤仪工作误差的给出原则及其表示方法，应符合《电子测量仪器误差的一般SJ 943规定》中的有关规定。凡表中规定工作特性的项目，必须给出额定工作条件下的的误差2极限，在此前提下，必要时部分项目可以按影响量、影响特性等不同范围分段给出。3.14环境要求 探伤仪按使用条件的环境分组，应符合《电子测量仪器环境试验总纲》的规SJ 2075定，并在产品标准中注明产品隶属的组别。3.2电性能 3.2.1衰减器 总衰减量：不小于。a. 60dB 衰减误差：在探伤仪规定的工作频率范围内，衰减器每的工作误差不超出±b. 12dB 。 1dB 3.2.2垂直线性误差 不大于％。83.2.3 动态范围 不小于。26dB 3.2.4水平线性误差 不大于％。23.2.5工作频率 窄频带探伤仪的基本频率档级应在下列数值中选取： a. 、、（）、、（）、（）、、（）、、、、、、(0.4) 0.5 1 1.25 2 2.25 2.545(8) 10(12) 15、、： 202530MHz 宽频带探伤仪的基本频率范围应在下列数值中选取：b. 、、（）、、、、（）、、（）、、（）、、（）、(0.4) 0.50.81 1.52 2.25 2.53581012、（）、、、。 1518202530MHz 注：括号内的数值为非优选数值。 3.2.6 电噪声电平 在产品标准中应给出电噪声电平的最大值。3.2.7 接收系统最大使用灵敏度 在产品标准中应给出下列技术数据： 窄频带探伤仪应给出各工作频率档级所对应的中心频率下的最大使用灵敏度；a. 宽频带探伤仪应给出频带上限、下限及中心频率所对应的使用灵敏度。b. 3.2.8接收系统频带宽度 在产品标准中应给出窄频带探伤仪－频带宽度的最小值。3dB 3.2.9阻塞范围 在产品标准中应给出接收系统阻塞范围的最大值。3.2.10 发射脉冲幅度 在产品标准中应给出发射脉冲在规定负载下脉冲幅度的最小值。3.2.11发射脉冲上升时间 在产品标准中应给出发射脉冲在规定负载下上升时间的最大值。3.2.12 发射电路有效输出阻抗
数字超声波探伤仪校验规程
数字超声波探伤仪校验规程 1.0目的 规范数字超声波探伤仪的校准操作，确保其有效性和准确性。 2.0范围 本规程适用于本公司新购置的和使用中的超声波探伤仪与探头的系统性能的校验。数字式超声仪的校验可按照本规程，也可按照仪器内置的仪器自校功能。 3.0校验人员 校验人员应熟悉仪器的工作原理和使用方法，并按本规程规定的方法进行校验。 4.0应用器材 4.1 标准试块CSK-ⅠA试块及DB一P Z20一2、DB一P Z20一4型标准试块。 4.2 所用试块必须是具有相应资质的企业生产的标准试块，且经过计量部门检定合格。 5.0校验及评定内容 5.1 外观检查 采用目视及操作方法进行。 5.2 水平线性误差 5.2.1 所用检定设备与被检超声探伤仪的连接方式如图1所示。并应使函数信号发生器输出阻抗、衰减器特性阻抗和终端负载相互匹配。 5.2.2 被检超声探伤仪的工作方式置[双]，抑制置“0”，衰减器置适中量值。在扫描范围各挡上，将被检超声探伤仪的发射脉冲输人到函数信号发生器输人端，其输出通过标准衰减器接到被检超声探伤仪“收”端，并调节频率、信号幅度、调制波数及标准衰减器旋钮，使超声探伤仪显示屏上显示六个幅度相等的 (如垂直满刻度80%)脉冲波形。
5.2.3 调节被检超声探伤仪[扫描微调]及[移位]旋钮，使第一个波的前沿对准水平刻度“0”，第六个波的前沿对准水平刻度 “10”，依次读取第二至第五个波的前沿与水平刻度“2”、“4”、“6”、“8”的偏差amax ，如图2所示，取其最大偏差值。按下式计算超声探伤仪水平线性误差： % 100max ?= ?B a L 式中：ΔL —水平线性误差;B —水平满刻度数。 5.3 衰减器衰减误差 5.3.1 所用检定设备与被检超声探伤仪的连接方式如图1所示。并应使正弦信号发生器输出阻抗衰减器特性阻抗和终端负载相互匹配。
数字型超声波探伤仪设备要求
一、技术要求： 1.1 超声波探伤仪 1.1.1 超声波探伤仪的工作频率范围至少为0.5MHZ～10MHZ，仪器至少在荧光屏满刻度的80%范围内呈线性显示。仪器应具有80dB以上的连续可调衰减器。步进级每档不大于2dB，其精度为任意相邻12 dB的误差在±1dB 以内，最大累计误差不超过1dB.。水平线性误差不大于2%，垂直线性误差不大于5%，实时采样频率不小于100MHZ，其余性能指标应符合JB/T10061的规定。 1.1.2超声波探伤仪应有足够的存储能力并带有通信接口，可存储预先设定的仪器参数和曲线，可通过界面程序与计算机进行数据和波形交换。 1.1.3 超声波探伤仪应具有产品合格证或合格的证明文件。 1.2超声波探头 1.2.1超声波探头性能应按JB/T10062进行测定。 1.2.2晶片面积一般不应超过500mm2，且任意一边长原则上不大于25 mm 。 1.2.3探头声束轴线水平偏离角应不大于2°，探头主波束在垂直方向不应有明显的双峰或多峰。1.2.4探头的中心频率允许偏差应为±0.5MHz。 1.3探伤仪和探头组合的系统性能 1.3.1探伤仪和探头的组合系统性能应按JB/T9214和JB/T10062的规定进行测试。 1.3.2在达到被探工件最大检测声程处，其有效探伤灵敏度余量应不小于10dB。 1.3.3探伤仪和探头的组合分辨率：小角度纵波斜探头的远场分辨率不小于30dB；爬波探头的分辨力不小于6dB。 1.3.4探伤仪和探头的组合频率与公称频率误差应在±10％之间。 1.4 试块 1.4.1校准试块 1.4.1.1校准试块是指规定的用于探伤仪系统性能校准和检测校准的试块，校准试块形状和尺寸精度应符合国标的要求，并有出厂计量合格证书。 1.4.1.2校准试块的其他制造要求应符合JB/T 8428-2006的规定。 1.4.2参考试块 参考试块是指规定的用于检测时比对试验的试块，用与被检工件外形尺寸相近、材质相同及声速接近的材料制成。 1.5耦合剂 耦合剂应具有良好的透声性能和润湿能力，且对工件无害，对工艺无影响，易清除。
实验六超声波探伤仪的使用和性能测试
超声波探伤仪的使用和性能测试 一、实验目的 1、了解超声波探伤仪的工作原理。 2、掌握超声波探伤仪的使用方法。 3、掌握仪器主要性能如水平线性、垂直线性、动态范围、分辨力、灵敏度余量等的测 试方法。 二、实验原理 目前在实际探伤中，广泛应用的是A型脉冲反射式超声波探伤仪。这种仪器荧光屏横坐标表示超声波在工作中的传播时间（或传播距离），纵坐标表示反射回波波高。根据荧光屏上缺陷波的位置和高度可以判定缺陷的位置和大小。 A型脉冲反射式超声波探伤仪由同步电路、发射电路、接受放大电路、扫描电路（又称时基电路），显示电路和电源电路等部分组成。其工作原理如图1所示。 图1 A型脉冲反射式超声波探伤仪的电路方型图 电路接通以后，同步电路产生脉冲信号，同时触发发射电路、扫描电路。发射电路被触发以后高频脉冲作用于探头，通过探头的逆电压效应将信号转换为声信号，发射超声波。超声波在传播过程中遇到异质界面（缺陷或底面）反射回来被探头接受。通过探头的正压电效应将声信号转换为电信号送至放大电路被放大检波，然后加到荧光屏垂直偏转板上，形成重叠的缺陷波F和底波D。扫描电路被触发以后产生锯齿波，加到荧光屏水平偏转板上，形成
一条扫描亮线，将缺陷波F和底波D按时间展开。 A型脉冲反射式探伤仪型号各异，但主要旋钮和调节方法基本相同。 1、扫描基线的显示与调节 【电源开关】－置“开”时，仪器电源接通，面板上电压指示红区，约1分钟后，荧光屏上显示扫描基线。 【辉度】－调节扫描基线的明亮程度。 【聚焦】与【辅助聚焦】－调节扫描基线的清晰程度。 【垂直】－调节扫描基线在垂直方向的位置。 【水平】－调节扫描基线在水平的位置。 一般不用调。 2、工作方式的选择 单探头－一只探头兼作发射和接收。 双探头－一只探头发射，另一只探头接收。 3、探测范围的调节 【粗调】或【深度范围】－根据工件厚度粗调探测范围。 【微调】－微调探测范围，微调与【脉冲移位】（CTS-32）配合使用，可按一定比例调节扫描基线。CTS-32最大探测范围为5000mm. 4、工作频率的选择 【频率选择】－调节超声波探测频率，即探头晶片振动频率。 频率选择一般视材料的衰减和发现的最小缺陷而定。当材料衰减小，要求发现的缺陷小时，宜选用较高频率；反之可选用较低的频率。 频率选定以后，注意使仪器与探头频率一致，否则灵敏度会降低。 CTS-32采用宽频带放大器，仪器的工作频率取决于探头的实际工作频率。 5、重复频率的选择 【重复频率】－调节仪器同步脉冲的频率，重复频率是仪器每秒钟内产生脉冲的次数。 重复频率高，单位时间内扫描次数多，荧光屏图象亮度高，便于观察。但这时每次发射脉冲的强度减弱了，因此仪器的灵敏度有所下降。重复频率过高，往往在缺陷回波出现之前，第二次同步信号就开始扫描，从而荧光屏上出现幻影，干扰正常探伤，造成漏检。 CTS-32【重复频率】与【深度范围】同轴，一般不会出现幻影。 6、仪器灵敏度的调节
超声波探伤仪通用技术规范
超声波探伤仪通用技术规范
超声波探伤仪 采购标准技术规范使用说明 1. 本采购标准技术规范分为标准技术规范通用部分、标准技术规范专用部分以及本规范使用说明。 2. 采购标准技术规范通用部分原则上不需要设备招标人（项目单位）填写，更不允许随意更改。如对其条款内容确实需要改动，项目单位应填写《项目单位通用部分条款变更表》并加盖该网、省公司招投标管理中心公章及辅助说明文件随招标计划一起提交至招标文件审查会。经标书审查同意后，对通用部分的修改形成《项目单位通用部分条款变更表》，放入专用部分，随招标文件同时发出并视为有效。 3. 采购标准技术规范专用部分分为标准技术参数、项目单位需求部分和投标人响应部分。《标准技术参数表》中“标准参数值”栏是标准化参数，不允许项目单位和投标人改动。项目单位对“标准参数值”栏的差异部分，应填写“项目单位技术差异表”，“投标人保证值”栏应由投标人认真逐项填写。项目单位需求部分由项目单位填写，包括招标设备的工程概况和招标设备的使用条件。对扩建工程，可以提出与原工程相适应的一次、二次及土建的接口要求。投标人响应部分由投标人填写“投标人技术参数偏差表”，提供销售业绩、主要部件材料和其他要求提供的资料。 4. 投标人填写“技术参数和性能要求响应表”时，如与招标人要求有差异时，除填写“技术偏差表”外，必要时应提供相应试验报告。 5. 采购标准技术规范的页面、标题等均为统一格式，不得随意更改。
目录 1总则 (1) 1.1 一般规定 (1) 1.2 投标人应提供的资格文件 (1) 1.3 工作范围和进度要求 (1) 1.4 技术资料 (1) 1.5 标准和规范 (1) 1.6 必须提交的技术数据和信息 (2) 2 一般规定 (2) 3 主要技术参数 (2) 4 外观和结构要求 (2) 5 验收及技术培训 (3) 6 技术服务 (3) 附录A 供货业绩 (4) 附录B 仪器配置表 (4)
超声波探伤仪使用方法
超声波探伤仪使用说明 超声波探伤仪是一种便携式工业无损探伤仪器，它能够快速便捷、无损伤、精确地进行工件内部多种缺陷（裂 纹、夹杂、气孔等）的检测、定位、评估和诊断。既可以用于实验室，也可以用于工程现场。本仪器能够广 泛地应用在制造业、钢铁冶金业、金属加工业、化工业等需要缺陷检测和质量控制的领域，也广泛应用于航 空航天、铁路交通、锅炉压力容器等领域的在役安全检查与寿命评估。它是无损检测行业的必备仪器。 超声波在被测材料中传播时，可根据材料的缺陷所显示的声学性质对超声波传播的影响来探测其缺陷。 根据此原理，利用超声波可以测量各种金属、非金属、复合材料等介质内的裂缝、气孔、夹杂等缺陷信息。 图1.1 超声探伤基本工作原理 1.1 本说明书的使用 在第一次操作TUD210 之前，有必要阅读本说明书的第1、2、3、4 章。这几章说明是仪器操作的必要准 备，将描述所有按键和屏幕显示，解释操作原理。 按照指引操作，就可以避免因错误操作仪器而导致误差或故障，并可以对仪器的全部功能有一个清晰的 概念。 1.1.1 版面安排与表达方式约定 为了方便使用本说明书，所有的操作步骤、注意事项等都是以相同的方式安排版面。这有助于迅速找到 每条独立的信息。说明书目录结构到目录第四层，第四层往下的项目以黑体标题示出。 注意和说明标志 注意：注意标志指出操作中可能影响结果准确性的特性和特殊方面。 说明：注释可以包括参阅其它章节或某个功能的特别介绍。
项目列表 项目列表表现为下列形式 项目A 项目B 时代集团公司 6 … 操作步骤 操作步骤表示方法如下面例子 ? 通过左右键选择基础功能组，再用上下键选择声程功能菜单，然后用键调节相关参数。 ? 利用确认键来切换粗细调节方式。 1.2 标准配置及可选件 1.2.1 标准配置 表1.1 标准配置清单 名称数量 主机1 台 锂离子电池1 组（每组 4 只） 3A/9V 电源适配器1 只 LEMO 探头连接电缆两条 产品包装箱1 个 使用说明书1 本 直探头Φ20 2.5MHz （一支） 斜探头8×9K2 5MHz（一支） 耦合剂1 瓶 1.2.2 可选件 表1.2 可选件清单 名称数量 串行通讯电缆1 条（9 针）
数字式超声波探伤仪使用操作规程
数字式超声波探伤仪使用操作规程 本标准从2013年12月31日开始执行 1、简介 TS-V9系列超声波探伤仪是一款便携式、全数字式超声波探伤仪，能够快速、无损伤、精确地进行工件内部多种缺陷（焊接、裂纹、夹杂、气孔等）的检测、定位和评估。既可以用于实验室，也可以用于工程现场。本仪器能够广泛地应用在制造业、钢铁冶金业、金属加工业、化工业等需要缺陷检测和质量控制的领域，也广泛应用于航空航天、铁路交通、锅炉压力容器等领域的在役安全检查与寿命评估。 1.1安全提示 1) 本仪器为工业超声波无损探伤设备，不可以用于医疗检测； 2) 使用本仪器的人员必须具备专业无损检测知识，以保证安全操作； 3) 本仪器必须在仪器允许的环境条件下使用，尤其不可在强磁场、强腐蚀的环境下使用； 4) 在使用过程中请按照本规程的介绍正确使用，保证安全操作，； 1.2 功能 1. 发射脉冲 脉冲幅度和宽度可调，使探头工作在最佳状态。 阻抗匹配可选，满足灵敏度及分辨率的不同工作要求。 四种工作方式：直探头，斜探头，双晶，透射探伤。 2. 放大接收 实时采样：高速ADC，充分显示波形细节。 检波方式：全波、正半波、负半波、射频。 闸门：双闸门读数，支持时间闸门与声程闸门。 增益：0-110dB多级步距可调。可分别调节基本增益、扫查增益、表面补偿，方便探伤设置。支持增益锁定，支持自动增益。 3.报警类型 闸门进波、闸门失波、曲线进波、曲线失波4种类型可选 4. 数据存储 设有存储快捷键，便于操作。可存储10-100个探伤通道；100-1000个波形存储；10-20段5分钟录像、可快速另存、调用、回放与删除。 5. 探伤功能 波峰记忆：实时检索缺陷最高波，记录缺陷最大值 回波包络：对缺陷回波进行波峰轨迹描绘，辅助对缺陷定性判断。 裂纹测深：利用端点衍射波自动测量、计算裂纹深度。 孔径：在直探头锻件探伤工作中，对缺陷的大小进行自动计算即Ф值自动计算功能。 DAC、AVG：直/斜探头锻件探伤找准缺陷最高波自动计算Φ值，可分段制作。 动态记录：快捷检测实时动态记录波形，存储、回放。 缺陷定位：水平值L、深度值H、声程值S。 缺陷定量：根据设定基准灵活显示。 缺陷定性：通过包络波形，人工经验判断。 曲面修正：曲面工件探伤，修正曲率换算。 .
超声波探伤仪操作规程
超声波探伤仪操作规程 一.设备开机前的要求: 1.操作者必须持有无损检测技术的资格证书相关资质。应熟悉仪器原理,结构和功能。 掌握正确的操作方法,经考试合格后方可操作。 2.工作前检查仪器各个部位是否完好,电缆绝缘是否良好。 二.接通电源和开机后操作要求 按下电源按钮,直到电源指示灯亮。 三.设备状态检查及自检操作要求 仪器进行自检,自检通过后进入开机动态界面,方可使用。 四.进行正常运行时的具体操作规定 1.进行常规功能状态的调节,包括通道的选择,闸门的调节,波峰记忆、增益调节(db 调节)检测范围调节、零点调节、脉冲位移调节、声速调节、抑制调节。 2.仪器的校准。直探头纵波入射零点校准,斜探头横波入射零点校准,斜探头“K” 值测量。 3.关机后必须停5秒以上的时间后,方可再次开机,切勿反复开关电源开关。
4.清洗干净被检测零件表面油脂及其他污物,在被检测表面上涂上耦合剂,再进行探 伤。 5.连接通讯电缆和打印电缆时,必须在关机的状态下操作。 6.键操作时,不宜用力过猛,不宜用占有油污和泥水的手操作仪器键盘,以免影响键 盘的使用寿命。 7.屏幕上的电源指示灯闪烁时,及时关机,对电池进行充电具体步骤,关掉探伤仪主 机电源,将充电器与主机充电插头接好。接入交流电,充电电源和充电指示灯同时点亮,下方电量指示灯顺序渐亮。充电时间大约为5个半小时到6个小时。电池充满电后充电器自动停止充电,仅电源红灯亮,其余灯灭(开启过程中不要开启探伤仪电源)。 五.工作结束后,设备的操作要求 工作完后,关闭电源关机 六.设备使用完毕后操作要求 1. 进行表面清洁,然后将探伤仪放置于工房内干燥通风的地方。 2. 不可将设备置于高温、潮湿和有腐蚀气体的地方。 3. 准确、及时的填写设备运转记录,并记录使用过程中设备运转情况。
如何选择超声波探伤仪探头修订稿
如何选择超声波探伤仪 探头 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-
如何选择超声波探伤仪探头 超声波探伤仪探头的主要作用：一是将返回来的声波转换成电脉冲；二是控制超声波的传播方向和能量集中的程度,当改变探头入射角或改变超声波的扩散角时,可使声波的主要能量按不同的角度射入介质内部或改变声波的指向性,提高分辨率；三是实现波形转换；四是控制工作频率,适用于不同的工作条件。 超声波探伤仪探头种类繁多，日常使用中常见的探头种类有以下几种： 1、超声波探伤仪直探头 进行垂直探伤用的单晶片探头，主要用于纵波探伤。直探头由插座、外壳、保护膜、压电晶片、吸声材料等组成，头接触面为可更换的软膜，用于检测表面粗糙的工件。 2、超声波探伤仪斜探头 进行斜射探伤用的探头，主要用于横波探伤。斜探头由斜块、压电晶片、吸声材料、外壳、插座等组成，斜探头的声束与探头表面倾斜，因此可用于检测直声束无法到达的部位、或者缺陷的方向与检测面之间存在夹角的区域。 3、超声波探伤仪小径管探头 单晶微型横波斜探头，用于小直径薄壁管焊接接头的检验。检测标准参照电力行业标准DL/T8202002《管道焊接接头超声波检验技术规程》，适合检测管径≥32mm、小于等于159mm，壁厚≥4mm、小于14mm的小直径薄壁管；也可适用于其他行业类似管道的检测。探头外形尺寸小,前沿距离≤5mm，始脉冲占宽≤(相当于钢中深度)，分辨力大于等于20dB。根据被检测管道外径的不同，检测面被加工成对应管径的弧度。 4、超声波探伤仪表面波探头
用于发射和接收表面波的探头。表面波是沿工件表面传播的波，幅值随表面下的深度迅速减少，传播速度是横波的倍，质点的振动轨迹为椭圆。表面波探头在被检工件的表面和近表面产生表面波。型号中列明的角度为有机玻璃斜块的倾斜角(入射角)。 5、超声波探伤仪可拆式斜探头 斜探头的一种特殊类型，将斜探头分成斜块、探头芯两个部分，使用时将两者组合起来。常用的规格的探头芯、不同K值的斜块、、、、等等)。接受定制其他规格的可拆式斜探头。 6、超声波非金属检测用探头 用于检测非金属材料，如混凝土、木材、岩石等。成对使用，一发一收，工作方式为透射式。铝合金外壳，频率从到250KHz，连接到探头线的插座为Q9。 7、超声波探伤仪双晶探头 装有两个晶片的探头，一个作为发射器，另一个作为接收器。又称分割式探头、或者联合双探头。双晶探头主要由插座、外壳、隔声层、发射晶片、接收晶片、延迟块等组成，使用垂直的纵波声束扫查工件。相对直探头而言，双晶直探头具有更好的近表面缺陷检出能力；对于粗糙或者弯曲的检测面，具有更好的耦合效果。 8、超声波水浸式探头 用于半自动或者自动化探伤系统中。当探头发射的声束轴线垂直于检测面时，纵波直声束扫查工件；调节探头声束轴线与检测面成一定的夹角，声束在水和工件这两种介质的界面折射，可在工件中产生倾斜的横波声束来扫查工件。将探头晶片前面的有机玻璃或者固化的环氧树脂加工成一定弧度(球面或者圆柱面)，可得到点聚焦或者线聚焦的水浸式探头。 如何选择超声波探伤仪探头？下面给出最常用的超声波斜探头的选择方案参考：
超声波探伤仪操作步骤精编版
超声波探伤仪操作步骤公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
步骤一：校准（显示区只显示A扫图像） （1）声速校准(可同时计算出楔块延时和前沿距离) 1 、直探头（以厚度校准为例） ①范围：根据工件的厚度确定。将一起检测范围调节到大于工件厚度的2倍。 ②声速：5950m/s。 ③探头角度：0度。 ④增益：调节选择适当的增益。 ⑤输入参考点1和参考点2的值。（如下图，参考点1的值为100，参考点2 的值为200） ⑥移动闸门A，套住第一次底波，按压校准键，则回波1已校准。 ⑦移动闸门A，套住第二次底波，按压校准键，则回波2已校准。 （计算公式：v=(s2?s1) t ） 同时可计算出楔块延时：t delay=s2 v ?2(s2?s1) v 2、斜探头（以半径校准为例） ①范围：根据工件的厚度确定。如上图，将扫描范围调节到大于100mm。 ②声速：5950m/s。（是否按横波和纵波） ③探头角度：先输入角度参考值，稍后在校正，角度在这里没有影响。 ④增益：调节选择适当的增益。 ⑤移动探头，找到R100圆弧面的最高反射波，输入参考点1和参考点2的 值。（如上图，参考点1的值为50，参考点2的值为100）。平移探头到试块带R50圆弧面的一侧，使得R50圆弧面的反射波具有一定高度。移动闸门A，选中R50圆弧面回波，按压校准键，则回波1已校准。移动闸门A，选中R100圆弧面回波，按压校准键，则回波2已校准。
（计算公式：v = (s 2?s 1)t ） 同时可计算出楔块延时：t delay =s 2v ?2 (s 2?s 1)v 找到R100圆弧面的最高反射波，则前沿距离x=100-L 。 （2）斜探头角度（K 值）校准 现在范围已调整好，声速及楔块延时已校准。 ① 进入K 值校准菜单 ② 输入孔深：（如下图，30mm ） ③ 输入孔径：（如下图，50mm ） ④ 增益：调节选择适当的增益。 ⑤ 移动探头，找到50mm 圆孔最高反射波。 ⑥ 输入试块上入射点与试块上对齐的K 值，按校准键确认。 （孔深d、孔径D，角度θ=arccos d s +D 2?，K =tanθ） （3）编码器校准 ① 将编码器移动到标记点A ，记下该数值（手工记录位置），按键参考点1，编码器记录相应数值。 ② 再将编码器移动到第二个标记点B ，并记下经过的距离m=B-A 。按键参考点2，发射了x 个脉冲。 ② 输入距离m （单位为mm ），选择校准确认。 （校准结果为x m 个脉冲/mm ） 步骤二：DAC 曲线的制作（手动制作，显示区只显示A 扫图像） 制作距离-波幅曲线的测试点最少要选择两个或两个以上，最多有十个测试点可供选择。（暂时不考虑曲线拟合，直接把相应点连接）
无缝钢管超声波探伤检验方法
无缝钢管超声波探伤检验方法 2010-1-25 发布时间：2008年08月05日 实施时间：2009年04月01日 规范号：GB/T 5777—2008 发布单位：中国人民共和国国家质量监督检验检疫总局/中国国家标准化管理委员会 本标准修改采用ISO 9303:1989(E)《承压无缝和焊接(埋弧焊除外)钢管纵向缺陷的全周向超声波检测》。 本标准根据ISO 9303:1989(E)重新起草。在附录A中列出了本标准章条编号与ISO 9303:1989(E)章条编号对照一览表。 本标准在采用国际标准时做了一些修改。有关技术性差异用垂直单线标识在它们所涉及的条款的页边空白处。在附录B中给出了技术性差异及其原因的一览表以供参考。 为便于使用，对于ISO 9303:1989(E)还做了下列编辑性修改： ——“本国际标准”一词改为“本标准”； ——删除ISO 9303:1989(E)的前言和引言。 本标准代替GB/T 5777—1996《无缝钢管超声波探伤检验方法》，与GB/T 5777—1996相比主要变化如下： ——范围增加“电磁超声探伤可参照此标准执行”(见第1章)； ——增加了对斜向缺陷的检验及检验方法(见第4章和附录B)； ——修改了管端人工槽位置的限制(GB/T 5777—1996中的第5章；本标准的第5章)； ——修改了人工缺陷的尺寸和代号(GB/T 5777—1996中的第5章；本标准的第5章和附录E)；
——探头工作频率由2.5MHz～10MHz修改为1MHz～15MHz(GB/T 5777—19 96中的第6章；本标准的第6章)。 本标准的附录A、附录B和附录E是资料性附录。附录C、附录D是规范性附录。 本标准由中国钢铁工业协会提出。 本标准由全国钢标准化技术委员会归口。 本标准主要起草单位：湖南衡阳钢管(集团)有限公司、冶金工业信息标准研究院、宝山钢铁股份有限公司特殊钢分公司。 本标准主要起草人：左建国、张黎、彭善勇、黄颖、邓世荣、赵斌、刘志琴、赵海英。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为： ——GB/T 5777—1986、GB/T 5777—1996； ——GB/T 4163—1984。 无缝钢管超声波探伤检验方法 2010-1-25 1 范围 本标准规定了无缝钢管超声波探伤的探伤原理、探伤方法、对比试样、探伤设备、探伤条件、探伤步骤、结果评定和探伤报告。 本标准适用于各种用途无缝钢管纵向、横向缺陷的超声波检验。本标准所述探伤方法主要用于检验破坏了钢管金属连续性的缺陷，但不能有效地检验层状缺陷。 本标准适用于外径不小于6mm且壁厚与外径之比不大于0.2的钢管。壁厚与外径之比大于0.2的钢管的检验，经供需双方协商可按本标准附录C执行。 电磁超声探伤可参照此标准执行。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T 9445 无损检测人员资格鉴定与认证 YB/T 4082 钢管自动超声探伤系统综合性能测试方法 JB/T 10061 A型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件 3 探伤原理 超声波探头可实现电能和声能之间的相互转换以及超声波在弹性介质中 传播时的物理特性是钢管超声波探伤原理的基础。定向发射的超声波束在管中传播时遇到缺陷时产生波的反射。缺陷反射波经超声波探头拾取后，通过探伤仪处理获得缺陷回波信号，并由此给出定量的缺陷指示。 4 探伤方法 4.1 采用横波反射法在探头和钢管相对移动的状态下进行检验。自动或手工检验时均应保证声束对钢管全部表面的扫查。自动检验时对钢管两端将不能有效地检验，此区域视为自动检验的盲区，制造方可采用有效方法来保证此区域质量。 4.2 检验纵向缺陷时声束在管壁内沿圆周方向传播；检验横向缺陷时声束在管壁内沿管轴方向传播。纵向、横向缺陷的检验均应在钢管的两个相反方向上进行。
数字式超声波探伤仪操作规程
仅供参考[整理] 安全管理文书 数字式超声波探伤仪操作规程 日期：__________________ 单位：__________________ 第1 页共5 页
数字式超声波探伤仪操作规程 一、用途 本机能够快速便捷、无损伤、精确地进行工件内部的裂纹、夹杂、气孔等多种缺陷的检测、定位、评估和诊断。 二、检测目的 通过对工件内部的裂纹、夹杂、气孔等多种缺陷的检测、定位、评估和诊断，为产品质量作保证。 三、操作方法 1、开机 将探伤仪顶部的电池开关置于ON，然后按键开机。仪器屏幕上显示开机自检信息。自检结束后，仪器自动进入探伤界面。 在开机状态下，按键可以实现仪器关机。 仪器关机时会自动进行探伤参数的保存操作（存储于默认的系统文件中，该文件用户无法访问），关机进行过程中，请不要按键操作，也不要立即切断电源，以防止破坏系统文件。如果由于某种原因破坏了系统文件，可以通过恢复出厂设置功能来修复。仪器关机后，所调试和设置的探伤参数不会丢失，下次开机后会利用默认的系统文件将仪器参数自动恢复。 如果长时间不再使用探伤仪，请将探伤仪顶部的电池开关置于OFF，以保护仪器和锂电池组。 自动关机：当电池电压太低时，屏幕上的电池图标会闪烁显示，然后探伤仪会自动关机断电。 2、连接探头 使用本探伤仪进行探伤工作前，需要连接上合适的探头和探头线， 第 2 页共 5 页
仪器的探头线应该是接头为Q9的75同轴电缆。 仪器顶部有两个Q9插座，为探头线连接插座。使用单探头（单晶直探头或单晶斜探头）时，探头线可以连接到仪器顶部任何一个探头插座上；使用双晶探头探头（一个晶片发射、另一个晶片接收）或穿透探头（两个探头，一个探头发射，另一个探头接收）时，要把发射的探头线连接到发射探头插座（有标识），接收的探头线连接到接收探头插座（有标识）。 探头线质量对仪器指标测试的结果也有相应的影响。 仪器使用双晶探头时，如果发射探头线和接收探头线连接不正确，可能会导致回波损耗或波形紊乱的后果。 3、选择通道，并清空当前通道。 4、设置探头参数 5、测零点和声速 6、斜探头：输入/校准K值，作DAC曲线；直探头：测量当量尺寸或AVG法 7、选择功能设置 8、工件探伤 9、记录缺陷 10、关机 四、仪器的保养与维修 1.重要指示：如果在仪器使用过程中发生意外，导致仪器出现异常情况，不能正常使用时，可关断仪器与电池的连接（将电池开关置于OFF，并等待1分钟后再重新开机。 2.按键操作时，不宜用力过猛，不宜用沾有过多油污和泥水的手操 第 3 页共 5 页
超声波探伤仪型号
超声波探伤仪型号 产品名称：OU5100数字式超声波探伤仪 ?产地：中国销售：沧州欧谱 ?简介：全数字便携式超声波探伤仪，它能够快速便捷、无损伤、精确 地进行工件内部多种缺陷(裂纹、夹杂、气孔等)的检测、定位、评估 和诊断。既用于实验室，也用于工程现场检测。广泛应用于航空航天、 铁路交通、锅炉压力容器等领域的在役安全检查与寿命评估。 ? 沧州欧谱OU5100数字式超声波探伤仪是一款真彩显示全数字式超声波探伤仪，它能够快速便捷、无损伤、 精确地进行工件内部多种缺陷(裂纹、夹杂、气孔等)的检测、定位、评估和诊断。既用于实验室，也用于 工程现场检测。本仪器广泛应用在各地特检院、建设工程质量检测站、锅炉压力容器制造、工程机械制造 业、钢铁冶金业、钢结构制造、船舶制造、石油天然气装备制造等需要缺陷检测和质量控制的领域，也广 泛应用于航空航天、铁路交通、锅炉压力容器等领域的在役安全检查与寿命评估。 仪器特点：功能全、性价比高。 一、执行标准： ◆国家标准： 1. JJG 746-2004《中华人民共和国国家计量检定规程-超声波探伤仪》 2. JB/T 10061-1999《A型脉冲反射式超声探伤仪通用技术条件》 3. JB/T 10062-1999《超声探伤用探头性能测试方法》 4. JB/T 9214-1999《A型脉冲反射式超声探伤系统工作性能测试方法》 5. Z2344-93《金属材料脉冲反射式超声探伤检验方法》） ◆欧洲标准（EN12668）包括有三个部分： 1. EN12668-1 无损检测-超声检验设备的特性与认证-第1部分：仪器 2. EN12668-2 无损检测-超声检验设备的特性与认证-第2部分：探头 3. EN12668-3 无损检测-超声检验设备的特性与认证-第3部分：综合设备 二、超声波探伤仪功能特点 ·发射脉冲宽度和强度可调； ·高精度定量、定位，满足了较近和较远距离探伤的要求；
超声波探伤仪校准规范
JJF 四川省宜宾普什重机有限公司计量检定规程 JJF0001-2011 超声波探伤仪校准规范 待查 2011年5月10日发布2011年5月12日实施四川省宜宾普什重机有限公司质量部发布
JJF0001-2011 超声波探伤仪校准规范 待查 本规范经四川省宜宾普什重机有限公司质量部2011年5月10日批准，并自2011年5月12日起施行。 归口单位：四川省宜宾普什重机有限公司质量部 起草单位：四川省宜宾普什重机有限公司质量部 本规范由四川省宜宾普什重机有限公司质量部负责解释。
JJF0001-2011 本规范主要起草人：张世红 宜宾普什重机有限公司质量部参加起草人：邓君毅 宜宾普什重机有限公司质量部审核人：李顺江 宜宾普什重机有限公司 批准人：胡勇 宜宾普什重机有限公司
目录 1 目的 (1) 2 范围 (1) 3 校验基准 (1) 4 环境条件 (1) 5 校准步骤 (1) 6 校准周期 (3) 7 相关记录 (3) 8 引用文献 (3) 附录（检测设备校验记录表） (4)
钢卷尺检定规程 1目的 对超声波探伤仪进行内部校准，确保其准确度、精密度符合使用要求。 2适用范围 本规适用于本公司新购置和使用中的超声波探伤仪与探头的系统性能的检验。 3校验基准 标准试块CSK-ⅠA试块及200/Ф2平底孔试块。所用试块必须是具有相应认证企业生产，并具有合格证书 4环境条件 常温、干燥环境，无特殊要求。 5校准步骤 5.1垂直线性 5.1.1用5MH Z或其它频率的常用直探头，用压块将探头固定在200/Ф2平底孔试块上并对准Φ2孔（或其它试块25mm底面）。调节探伤仪使示波屏上显示的孔的反射波幅度为垂直刻度的100%（满刻度），作为“0”dB，且衰减器至少有30dB余量； 5.1.2调节增益，依次记下每衰减2dB时相应的波高值 H i，并将实测相对波高值填入表1中，直至底波消失。 表1 衰减量△dB 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 理论相对波 100 79.4 63.1 50.1 39.8 31.6 25.1 20.0 15.8 12.5 10.0 7.9 6.3 5.0 高% 实测波高H i 实测相对波 高% 偏差% 上表中：理论相对波高%=H i（衰减△dB后波高）/ H0（衰减0dB时波高）×100%； 实测相对波高%=10（- △i/20）×100%。 5.1.3计算垂直线性误差 D= （|d(+)|+|d(-)|）×100% 式中 d(+)——最大正偏差； d(-)——最大负偏差。
数字式超声波探伤仪操作规程通用版
操作规程编号：YTO-FS-PD119 数字式超声波探伤仪操作规程通用版 In Order T o Standardize The Management Of Daily Behavior, The Activities And T asks Are Controlled By The Determined Terms, So As T o Achieve The Effect Of Safe Production And Reduce Hidden Dangers. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards
数字式超声波探伤仪操作规程通用 版 使用提示：本操作规程文件可用于工作中为规范日常行为与作业运行过程的管理，通过对确定的条款对活动和任务实施控制,使活动和任务在受控状态，从而达到安全生产和减少隐患的效果。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 一、用途 本机能够快速便捷、无损伤、精确地进行工件内部的裂纹、夹杂、气孔等多种缺陷的检测、定位、评估和诊断。 二、检测目的 通过对工件内部的裂纹、夹杂、气孔等多种缺陷的检测、定位、评估和诊断，为产品质量作保证。 三、操作方法 1、开机 将探伤仪顶部的电池开关置于“ON”，然后按键开机。仪器屏幕上显示开机自检信息。自检结束后，仪器自动进入探伤界面。 在开机状态下，按键可以实现仪器关机。 仪器关机时会自动进行探伤参数的保存操作（存储于默认的系统文件中，该文件用户无法访问），关机进行过程中，请不要按键操作，也不要立即切断电源，以防止破
坏系统文件。如果由于某种原因破坏了系统文件，可以通过“恢复出厂设置”功能来修复。仪器关机后，所调试和设置的探伤参数不会丢失，下次开机后会利用默认的系统文件将仪器参数自动恢复。 如果长时间不再使用探伤仪，请将探伤仪顶部的电池开关置于“OFF”，以保护仪器和锂电池组。 自动关机：当电池电压太低时，屏幕上的电池图标会闪烁显示，然后探伤仪会自动关机断电。 2、连接探头 使用本探伤仪进行探伤工作前，需要连接上合适的探头和探头线，仪器的探头线应该是接头为Q9的75Ω同轴电缆。 仪器顶部有两个Q9插座，为探头线连接插座。使用单探头（单晶直探头或单晶斜探头）时，探头线可以连接到仪器顶部任何一个探头插座上；使用双晶探头探头（一个晶片发射、另一个晶片接收）或穿透探头（两个探头，一个探头发射，另一个探头接收）时，要把发射的探头线连接到发射探头插座（有标识），接收的探头线连接到接收探头插座（有标识）。 探头线质量对仪器指标测试的结果也有相应的影响。 仪器使用双晶探头时，如果发射探头线和接收探头线连接不正确，可能会导致回波损耗或波形紊乱的后果。