理论教育 检测灵敏度及调节方法优化

检测灵敏度及调节方法优化

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:调整检测灵敏度的目的在于检测出工件中规定大小的缺陷,并对缺陷进行定量。检测灵敏度太高或太低对检测都不利。把此灵敏度称为检测灵敏度或基准灵敏度,以Pj表示。利用底波调节检测灵敏度的方法主要用于具有平底面或圆柱形曲底面大型工件的检测,如锻件检测。

检测灵敏度及调节方法优化

1.灵敏度的概念

检测灵敏度是指在确定的声程范围内检测出规定大小缺陷的能力,一般根据产品技术要求或有关标准来确定。可通过调节仪器上的“增益”“衰减器”“发射强度”等灵敏度旋钮来实现。调整检测灵敏度的目的在于检测出工件中规定大小的缺陷,并对缺陷进行定量。检测灵敏度太高或太低对检测都不利。灵敏度太高,显示屏上杂波多,干扰缺陷波的判别;灵敏度太低,则容易引起漏检。

实际检测中,在粗探时,为了提高扫查速度而又不引起漏检,常将检测灵敏度适当提高,这种在检测灵敏度基础上适当提高后的灵敏度叫作扫查灵敏度。

2.灵敏度的调节方法

灵敏度的调节方法一般有试块调整法和工件底波法。

(1)试块调节法 分为以下四个步骤。

第一步:选择与待检工件材质相同或相近的试块。

第二步:将探头对准试块上的人工反射体,调整仪器上的相关旋钮,使示波屏上的人工缺陷的最高反射回波达基准波高(例如满屏幕的80%),并保留一定的灵敏度余量。

第三步:计算出人工反射体与所要求的灵敏度之间的回波分贝差Δ

第四步:将仪器灵敏度增益Δ(dB),并根据工件和试块的材质给予一定补偿。此时检测灵敏度就调好了。

用频率为2.5MHz、ϕ20mm的直探头,检测t=400mm的锻钢件,要求≥ϕ3mm缺陷不漏检,如果选用材质与工件相同的200mm/ϕ2mm人工平底孔试块,如何调节检测灵敏度(不考虑表面耦合损失)?

理解题意,对于厚400mm的工件,要求≥ϕ3mm缺陷不漏检,即探头对准400mm/ϕ3mm的平底孔时,回波高度能达设定的波高(例如满屏幕的80%)。把此灵敏度称为检测灵敏度或基准灵敏度,以Pj表示。

第一步:选择与待检工件材质相同或相近的试块:题目已经给出,200mm/ϕ2mm人工平底孔试块。

第二步:将探头对准200mm/ϕ2mm人工平底孔,使其最高回波达同一波高(80%),称此灵敏度为参考灵敏度,其对应的增益或衰减器读数以Δϕ表示。

第三步:计算出400mm/ϕ3mm对应的基准灵敏度Pj与人工平底孔200mm/ϕ2mm对应的参考灵敏度Pϕ之间的回波分贝差Δjϕ,

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基准灵敏度对应的仪器分贝读数Δj由下式给出,

Δj=Δϕ-Δjϕ (增益型仪器) (4-18)

Δj=Δϕ+Δjϕ (衰减型仪器) (4-19)

第四步:由于Δjϕ=-5dB,试块材质与工件相同且不考虑表面耦合损失,因此使用数字仪时将增益读数增加5dB,使用模拟仪时将衰减器读数减小5dB,至此检测灵敏度已经调节好了。

(2)底波调节法 利用试块调整灵敏度,操作简单方便,但需要加工不同声程、不同反射体尺寸的试块,成本高,携带不方便。同时还要考虑工件与试块因耦合和衰减不同所需的补偿。利用工件的大平底面来调节检测灵敏度,无须另找试块,也不需要补偿。

底波调节法的步骤如下。

第一步:将探头对准工件的大平底面,调节相关旋钮,使示波屏上的底面回波PB达基准波高(如满屏幕的80%),此时的增益或衰减器读数以ΔB表示。(www.daowen.com)

第二步:计算出工件大平底回波PB与基准灵敏度Pj之间的分贝差ΔBj

第三步:将仪器灵敏度提高相应分贝数ΔBj,此时检测灵敏度就调好了。

用频率为2.5MHz、ϕ20mm的直探头,检测t=300mm的锻钢件,要求≥ϕ3mm缺陷不漏检,问利用工件大平底如何调节检测灵敏度?

由已知条件:检测灵敏度或基准灵敏度为300mm/ϕ3mm,即xj=xB=300mm,Dj=ϕ3mm。

将探头对准工件大平底,使示波屏上的底面最高反射回波PB为80%波高;计算出底面回波PB与基准灵敏度Pj之间的回波分贝差ΔBj

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基准灵敏度对应的分贝读数Δj由下式给出,

Δj=ΔB+ΔBj (增益型仪器) (4-20)

Δj=ΔB-ΔBj (衰减型仪器) (4-21)

因此使用数字仪时将增益读数增加34dB,使用模拟仪时将衰减器读数减小34dB,至此检测灵敏度就调节好了。

利用底波调节检测灵敏度的方法主要用于具有平底面或圆柱形曲底面大型工件的检测,如锻件检测。

利用试块调节灵敏度的方法主要用于无底波和厚度尺寸小于3N的工件检测,如焊缝检测、钢板检测、管材检测等。

(3)当量AVG曲线法 利用AVG曲线调整检测灵敏度如图4-17所示。

例:用2.5MHz、ϕ20mm直探头检测厚度为400mm的饼形钢制工件,cL=5900m/s,检测中在170mm处发现一缺陷,其回波高度比底波低10dB。如何利用底波调整ϕ2mm平底孔灵敏度?

解:978-7-111-59628-8-Chapter04-37.jpg978-7-111-59628-8-Chapter04-38.jpg

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图4-17 利用AVG曲线调整检测灵敏度

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在图4-17的AVG曲线上,过A=9.4处画垂线交G=0.1线于N,交B线于M,则MN所对应的分贝值为400mm处大平底与ϕ2mm平底孔的回波分贝差:

Δ=V[B]-V[ϕ2]=44dB

调整400mm/ϕ2mm灵敏度:调节仪器“衰减器”或“增益”使工件一次底波B1达基准波高,然后再将仪器灵敏度提高44 dB,即使用数字仪时将增益读数增加44dB,使用模拟仪时将衰减器读数减小44dB,400mm/ϕ2mm检测灵敏度就调节好了。

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