無損檢測 超聲波 探傷 試塊的種類和作用
試塊是超聲波探傷的重要設(shè)備之一。在脈沖反射法超聲波探傷過程中,是通過儀器熒光屏上反射回波的位置、高度、波形的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特征變量來表征被檢材料或工件質(zhì)量的優(yōu)劣的。然而,這些變量與缺陷之間的聲學(xué)關(guān)系是十分復(fù)雜的,同時(shí)還存在著儀器和探頭、材料或工件材質(zhì)、糯合條件等多種影響因素。因此,不能單靠調(diào)節(jié)儀器上的有關(guān)旋鈕和簡單的計(jì)算結(jié)果來完成對缺陷的定性、定量和定位等任務(wù)。所以,采用將儀器檢出變量與已知的簡單形狀的人工反射體的相應(yīng)位置的已知信號量進(jìn)行比較的方法來進(jìn)行評定。即利用這些人工反射體在熒光屏上的回波為尺度來衡量被檢材料或工件缺陷的反射回波,從而評價(jià)其質(zhì)量。我們把這些按照一定用途設(shè)計(jì)制造的、具有特定形狀的人工反射體,稱之為試塊。
試塊的用途
1、確定檢測靈敏度
檢測靈敏度是儀器和探頭的綜合指標(biāo)。超聲波探傷靈敏度太高或太低都不好,太高雜波多,判傷困難,太低會(huì)引1起漏檢。檢測之前,應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn),確定儀器與探頭組合后的檢測靈敏度。確定好檢測靈敏度后再利用試塊上某一特定的人工反射體來調(diào)整檢測靈敏度。
2、測試、校驗(yàn)儀器和探頭的性能
超聲波探傷儀和探頭的一些重要性能,如垂直線性、水平線性、動(dòng)態(tài)范圍、靈敏度余量、分辨力、盲區(qū)、探頭的入射點(diǎn)、K值等都是利用試塊來測試的。
3、調(diào)整掃描速度(定標(biāo))
利用試塊可以調(diào)整儀器示波屏上水平刻度值與實(shí)際聲程之間的比例關(guān)系,即掃描速度,以便對缺陷進(jìn)行定位。
4、評判缺陷的大小
利用某些試塊繪出的距離一波幅一當(dāng)量曲線(即實(shí)用AVG) 來對缺陷定量是目前常用的定量方法之一。特別是3N以內(nèi)的缺陷,采用試塊比較法仍然是最有效的定量方法。此外還可利用試塊來測量材料的聲速、衰減性能等。
試塊的分類
試塊種類很多,從不同的角度可將試塊分為不同的類別。
1、按試塊標(biāo)準(zhǔn)化程度分類
按試塊的標(biāo)準(zhǔn)化程度可以將試塊分為標(biāo)準(zhǔn)試塊和對比試塊:
標(biāo)準(zhǔn)試塊:標(biāo)淮試塊是由權(quán)威機(jī)構(gòu)制定的試塊,試塊材質(zhì)、形狀、尺寸及表面狀態(tài)都由權(quán)威部門統(tǒng)一規(guī)定。國際標(biāo)準(zhǔn)試塊和各個(gè)國家的國家標(biāo)準(zhǔn)試塊都是標(biāo)準(zhǔn)試塊。如國際焊接學(xué)會(huì)IIW1試塊和IIW2試塊,又如我國的CSK-IA、日本的STB-G等試塊。
(2)對比試塊:對比試塊又稱參考試塊,是由各專業(yè)部門按檢測對象的具體要求,對材質(zhì)、形狀、尺寸及表面狀態(tài)等作出規(guī)定的試塊。對比試塊與標(biāo)準(zhǔn)試塊并無本質(zhì)區(qū)別。如CS-1試塊、CSK-1A試塊等。
2、按試塊上人工反射體形狀分類
(1) 平底孔試塊:一般平底孔試塊上加工有底面為平面的平底孔,如CS-1、CS-2試塊。
(2)橫孔試塊:橫孔試塊上加工有與探測面平行的長橫孔或短橫孔,如焊縫探傷中CSK-IA(長橫孔)和CSK-IA(短橫孔)試塊。
(3) 槽形試塊:槽形試塊上加工有三角尖或矩形槽,如無縫鋼管探傷中的所用的試塊,內(nèi)、外圓表面就加工有三角尖槽。
3、按用途分類
按試塊的用途,可將其分為效驗(yàn)試塊和靈敏度試塊。
(1) 效驗(yàn)試塊:用于測試和效驗(yàn)探傷儀器的技術(shù)性能指標(biāo)的試塊,稱為效驗(yàn)試塊。如IIW試塊即是一種效驗(yàn)試塊。效驗(yàn)試塊多以其特定的邊緣作為反射面,因而這種試塊往往沒有人工缺陷。一般情況下,也叫定量試塊。一般對比試塊均作為靈敏度試塊使用。