检测仪的性能主要有垂直线性、水平线性、动态范围以及数字仪器的重复频率。
1.垂直线性
垂直线性是检测仪显示屏上的波高与探头接收的信号之间成正比的程度。垂直线性范围是在规定了垂直线性误差值后,垂直线性在误差范围内的显示屏上的信号幅度范围,通常用上、下限刻度值(%)表示。
垂直线性接收电路中影响垂直线性的有衰减器、高频放大器、视频放大器等。不同的标准中,规定了不同的测试方法。一种简单的测试方法是:采用规定的人工反射体产生的脉冲回波,用检测仪上的衰减器改变屏幕上显示的回波高度,以测得的回波高度值与相应衰减量对应的理论波高的最大差值作为垂直线性误差。这种方法测得的垂直线性误差综合了衰减器和放大器等接收电路各部分的误差值。
垂直线性误差的测试步骤如下:
1)将抑制旋钮调至“0”,衰减器保留30dB衰减余量。
2)直探头通过耦合剂置于IIW(或其他试块)上,对准25mm底面,并用压块恒定压力。
3)调节检测仪使试块上某次底波位于显示屏的中间,并达到满幅度的1.0%,但不饱和,作为0dB。
4)固定增益旋钮和其他旋钮,调衰减器,每次衰减2dB,并记下相应的波高Hi,填入表3-11中,直到底波消失。
表3-11 波高记录表
(续)
注:实测相对波,理想相对波。其中,Hi为衰减Δi后的波高,H0为衰减0dB后的波高,。
5)计算垂直线性误差
D=(d1+d2)
式中 d1——实测值与理想值的最大正偏差;
d2——实测值与理想值的最大负偏差。
JB/T 10061—1999《A型脉冲反射式超声波探伤仪 通用技术条件》规定探伤仪垂直误差D≤8%,JB/T 4730.3—2005中进一步规定垂直线性误差≤5%。(www.daowen.com)
垂直线性的好坏会影响缺陷定量精度。
2.水平线性
水平线性又称为时基线性或者扫描线性。水平线性指的是输入到超声检测仪中的不同回波的时间间隔与超声检测仪显示屏时基线上回波的间隔成正比关系的程度。水平线性主要取决于扫描电路产生的锯齿波的线性。水平线性影响缺陷位置确定的准确度。
水平线性范围是水平线性在规定误差范围内的时基线刻度范围。在检测时,可根据水平线性范围调整探伤仪的时基线,使要测量的信号位于该范围内。
水平线性的测试可利用任何表面光滑、厚度适当并具有两个相互平行的大平面的试块,用纵波直探头获得多次反射回波,并将规定次数的两个回波调整到与两端的规定刻度线对齐,之后,观察其他的反射回波位置与水平刻度线相重合的情况。
JB/T 10061—1999《A型脉冲反射式超声波探伤仪 通用技术条件》规定探伤仪水平线性误差≤2%,JB/T 4730.3—2005中进一步规定水平线性误差≤1%。
探伤仪水平线性的好坏直接影响测距精度,进而影响缺陷定位。
3.动态范围
动态范围是指探伤仪显示屏容纳信号大小的能力,将试块上反射体的回波高度调节到垂直刻度的100%,用衰减器将回波幅度由100%下降到刚能辨认的最小值时,该调节量即为探伤仪的动态范围。这时抑制旋钮位置为“0”。
JB/T 10061—1999《A型脉冲反射式超声波探伤仪 通用技术条件》规定探伤仪的动态范围不小于26dB。
4.衰减器精度
衰减器精度影响着缺陷定量的准确性。准确测定衰减器精度需采用标准衰减器进行比较。现场测定衰减器精度时,可按下列简易方法大致测出衰减器精度。
在探头远场区,同声程平底孔的孔径相差一倍,其反射回波的理论差值为12dB。据此,可以用直探头检测试块内同声程的ϕ2mm和ϕ4mm的平底孔,用衰减器将它们的回波调至同一高度(如垂直刻度的80%),此时衰减器的调节量与12dB的差值即为衰减误差。由于检测仪衰减器旋钮刻度只有整数值,因此难以调节到基准高度的回波余额。对于垂直线性好的仪器,可按下列方法估算。
1)使ϕ2mm平底孔的最大反射波高为适当高度,记为H1。
2)使同声程的ϕ4mm平底孔最大反射波出现在显示屏上,并衰减12dB,记下此时高度为H2,则衰减误差N可按式(3-10)估算。
JB/T 10061—1999标准中规定,任意相邻12dB误差≤±1dB,JB/T 4730.3—2005中进一步规定最大累计误差≤1dB。
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