GBT27664.2-2011无损检测超声检测设备的性能与检验第2部分：探头.pdf 41页

'ICS19．100N77@亘中华人民共和国国家标准GB／T27664．2—201无损检测超声检测设备的性能与检验第2部分：探头Non—destructivetesting--Characterizationandverificationofultrasonictestequipment--Part2：Probes2011—12—30发布2012-05-01实施宰瞀鳃鬻瓣警麟瞥星发布中国国家标准化管理委员会促19 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T27664．2—20”目次前言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯··⋯⋯⋯⋯I1范围⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．12规范性引用文件⋯⋯⋯⋯⋯···⋯·····⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13术语和定义、符号和缩略语⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14一般要求⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯··45由制造者提供的探头技术指标⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯56检测器具⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯··⋯⋯··⋯····⋯⋯·⋯·⋯···⋯·⋯·⋯⋯⋯66．1电子仪器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯·⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯一66．2试块及其他器具⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．77探头性能要求⋯⋯⋯⋯··⋯·⋯⋯⋯··⋯⋯⋯⋯⋯⋯··⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一107．1外观⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯···⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯···⋯⋯⋯·107．2射频脉冲波形⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯-·117．3脉冲频谱和带宽⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯········⋯··⋯⋯·⋯⋯··⋯⋯⋯··⋯⋯·····⋯⋯····127．4相对脉冲回波灵敏度⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯127．5距离幅度衄线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯137．6电阻抗或静电容⋯⋯⋯···⋯··⋯⋯··⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．157．7液浸式探头的声束参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯157．8接触式探头、直射探头和单换能器探头的声束参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯237．9接触式横波单换能器斜射探头的声束参数⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯······⋯⋯⋯⋯一267．10接触式双换能器直射探头的声束参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯307．11接触式横波双换能器斜射探头的声束参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯32附录A(规范性附录)非聚焦探头近场长度的计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯34附录B(资料性附录)斜射探头用的校准试块⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯36 标准分享网www.bzfxw.com免费下载刖青GB／T27664．2—2011GB／T27664((无损检测超声检测设备的性能与检验》分为以下三个部分：——第1部分：仪器；——第2部分：探头；——第3部分：组合设备。本部分为GB／T27664的第2部分。本部分按照GB／T1．1—2009给出的规则起草。本部分使用重新起草法修改采用欧洲标准EN12668—2：2001((无损检测超声检测设备的性能与检验第2部分：探头》(英文版)，包括其1号修改单EN12668—2：2001／Amel：2004。本部分的文本结构和技术内容与EN12668—2：2001一致。本部分与EN12668—2：2001的差异及其原因如下：——删除了EN前言，并重新编写了前言；——用“本部分”一词代替了“本欧洲标准”；——删除了第1章中对探头检测的要求；——修改了第2章“规范性引用文件”中的引导语；——第2章规范性引用文件中所引用的国际标准已转化为我国标准的，则本部分直接引用了与之相对应的我国标准的最新版本；——第2章规范性引用文件中引用的国际标准ISO9001：1994和ISO9002：1994已合并修订为ISO9001：2008，故本部分直接引用了与ISO9001：2008相对应的我国国家标准GB／T19001—2008；——第2章规范性引用文件中增加了GB／T12604．12005《无损检测术语超声检测》；——术语3．1、3．2．1和3．2．2分别采用了GB／T12604．1—2005中界定的术语7．2、6．10和2．19及其定义；——在第4章“保证探头质量”的内容中增加了c)。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本部分由中国机械工业联合会提出。本部分由全国试验机标准化技术委员会(SAC／TC122)归口。本部分起草单位：汕头市超声仪器研究所有限公司、长春机械科学研究院有限公司。本部分主要起草人：王兴雄、刘智力、蔡恒辉。 标准分享网www.bzfxw.com免费下载1范围无损检测超声检测设备的性能与检验第2部分：探头GB／T27664．2—2011GB／T27664的本部分规定了下列两类聚焦或非聚焦式超声无损检测用探头及其检验方法：a)产生横波或纵波的单换能器或双换能器接触式探头；b)液浸式探头。本部分中规定的与材料有关的超声数值，是基于纵波超声声速为(5920士50)m／s和横波超声声速为(3255士30)m／S的钢。本部分未规定探头的周期检验方法。本部分适用于中心频率在0．5MHz～15MHz范围内的聚焦或非聚焦式探头。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB／T12604．1无损检测术语超声检测(GB／T12604．1—2005，ISO5577：2000，IDT)GB／T19001质量管理体系要求(GB／T190012008，IS09001：2008，IDT)GB／T19799．2无损检测超声检测2号校准试块(GB／T19799．2—2005，IsO7963：1985，IDT)GB／T27664．1无损检测超声检测设备的性能与检验第1部分：仪器GB／T27664．3无损检测超声检测设备的性能与检验第3部分：组合设备EN1330—4无损检测术语第4部分：超声检测术语(Nondestructivetesting--Terminology--Part4：Termsusedinultrasonictesting)EN12223无损检测超声检测1号校准试块规范(Non—destructivetesting--Ultrasonicexamina—tion--SpecificationforcalibrationblockNo．1)3术语和定义、符号和缩略语GB／T12604．1和EN1330—4界定的以及下列的术语和定义适用于本文件。3．1盲区deadzone靠近工件检测面下的一段区域，在此区域中有意义的反射体不能被显示。3．2焦距和近场长度3．2．1焦距focaldistance聚焦探头从焦点到声源的距离。 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T27664．2—20113．2．2近场长度nearfieldlength超声信号源到近场点之间的距离。3．3声束水平面horizontalplaneofasoundbeam用斜探头时，与声束垂直面垂直的并包含被检件中声轴的平面。3．4工作频率operatingfrequency中心频率centrefrequency|b在回波频谱中，相对于最大幅度低一6dB处测定的较高和较低截止频率，u和，l，并按下式定义中心频率，。：{n—qf。x}。3．5峰一峰值幅度peak-to-peakamplitudeh脉冲周期的最大正向幅度与最大负向幅度间的最大差值，见图1。3．6说明；^——峰一峰值幅度L——脉冲宽度。图1典型的超声脉冲探头数据表probedatasheet每个探头都带有有关该探头性能的数据表，它不作为单个探头性能的检测证书。 标准分享网www.bzfxw.com免费下载3．7脉冲宽度pulseduration不检波脉冲幅度的模不低于其最大峰一峰值幅度10％的时间间隔，见图1。3．8参考侧面referenceside除制造者另有规定外，参考侧面为从斜射探头声束方向看过去的右侧面。3．9相对带宽relativebandwidthAf一高、低截止频率，。和^差值与中心频率，0之比的百分数。△^1一[(fo一，1)／，。]×100％3．10探头的偏向角3．10．1直射探头的偏向角squintangleforstraight-beamprobes占直射声束探头发射点到检测面的垂线与声束轴线之间的角度，见图2。说明：1——超声探头；2——电磁声(EMA)接收器3——回波；r_偏移；弘—一偏向角。GB／T27664．2—2011．k／，＼．／、～／I、C凇f鼍图2直射探头的偏向角与偏移3．10．2斜射探头的偏向角squintangleforangle-beamprobes占斜射声束探头外壳侧面与测得的声束轴线在检测面上投影线之间的角度，见图3。 GB／T27664．2—201说明：1——超声探头；2——电磁声(EMA)接收器3——回波；3．113．12“『‰为≮|．|木誓鼍‰a——声柬角；8——偏向角；e——偏移。圉3斜射探头的偏向角与偏移换能器transducer探头中将电振荡转换成机械振荡(反之亦然)的换能元件，在大多数情况下为压电元件。声束垂直面verticalplaneofaSOllBdbeam由斜射探头楔块内声束轴线和被检件内声束轴线构成的平面。4一般要求4探头应符合下列规定：a)应满足本部分的技术要求；b)探头有标明工作频率、换能器尺寸、角度和波型的唯一编号，或有能追溯这些信息的固定参考号；c)提供按第S章给出相应型号和系列的探头性能数据表。选择下列方式之一来保证探头质量：a)在按GB／T19001建立的质量管理体系下生产的大批量相同类型探头的条件下，应按统计法抽取一定数量探头进行检测，而且制造者要提供包括带有允差的规定参数值的探头数据表。b)提供单个探头检测结果的探头检测证书，这种情况仅适用于小批量生产的各类型的探头或按要求生产的专用探头。 GB／T27664．2—2011c)对探头各项例行检测应按GB／T27664．3中规定的现场检验方法进行。如果在探头的使用期限内经合同各方协商，对GB／T27664．3规定以外的某些参数进行检验，则增加的这些参数的检测方法宜从本部分规定的检测方法中选择。5由制造者提供的探头技术指标表1给出了本部分规定的由制造者提供的所有探头数据表中的项目清单(表1中字母：I信息数据、M——测试数据、c——计算数据)。该数据表也应包含有关检测探头用的测试仪器及其设定值和耦合条件等数据。表1数据表中要列出的项目清单探头类别接触式水程式应提供的直射探头斜射探头直射探头项目、测纵波横渡纵波横波纵波量的或计单探算的参数单探头双探头单探头双探头单探头双探头单探头头非聚焦聚焦制造商名称I1I探头类型I探头质量和尺寸I连接器类型IlIl1可交换射频接头I换能器材料I换能器形状和尺寸I楔块材料和延迟I耐磨片材料I耐磨允差I泄漏抑制M脉冲波形(时间和频率)M中心频率和带宽M脉冲回波灵敏度M距离幅度曲线M、C阻抗、静电容M探头入射点(指标)M GB／T27664．2—2011表1(续)探头类别接触式水浸式应提供的直射探头斜射探头直射探头项目、测纵波横波纵波横波纵波量的或计单探算的参数单探头双探头单探头双探头单探头双探头单探头头非聚焦聚焦聚焦声柬角M扩散角M声束轴线偏移M偏向角M焦距和近场M、C焦点宽度M焦点长度M外观MI——信息数据；M——测量数据；c——计算数据；M、C--测量或计算数据。制造者应说明探头的工作温度范围、运输过程中特殊储存和防护条件。需经供应商和客户协商同意删减的某些项目和(或)增加表1中未规定的其他一些项目。对于高温条件下使用的探头，制造者应提供与使用时长相关的最高工作温度的数据，以及有关温度对灵敏度和声束角影响的数据。6检测器具6．1电子仪器对第7章规定的检测项目进行检测用的超声检测仪(或实验室用的脉冲发生器、接收器)应为探头数据表中规定的型号，并应符合GB／T27664．1的规定。如检测时规定使用一种以上类型的超声检测仪，则应使用每一种附加的规定型号的超声检测仪重复进行检测。供专用型超声检测仪使用的探头，也应使用探头数据表中规定的探头电缆和电气匹配装置进行检测。注：当探头电缆长度超过2m时，可能对探头的性能影响很大。除超声检测仪或实验室脉冲发生器、接收器以外，按本部分评价探头工作性能使用的主要仪器还有：a)一台带宽不小于100MHz的示波器。b)一台带宽不小于100MHz的频谱分析仪或一个具有离散型傅里叶变换(DFT)功能的示波器(或数字转换器)。6 GB／T27664．2—201c)一台阻抗分析仪。d)可选器具：1)仅用于接触式探头：——电磁声(EMA)探头和接收器；——指向性图形绘图仪。2)仅用于液浸式探头：有效直径小于被测探头中心超声波长的两倍(但不小于0．5mm)的水听器及其接收器。放大器的带宽宜大于被测探头的带宽。6．2试块及其他器具仅适用于接触式探头，在规定检测范围内应使用下述试块进行检测：a)推荐使用具有不同半径R的半圆柱形钢质试块。试块的半径范围从12mm～200mm，两个半径间隔为R√2，材质应符合GB／T19799．2的规定。每个试块厚度应等于或大于其半径，最大厚度可达100mm。b)具有如图4a)所示的平行平面和直径为3mm横孔的钢试块。试块尺寸应符合下列规定：1)试块的长z、高^、宽W应使超声波声束不受其侧面影响；2)孔深为d。、dz⋯的横孔至少应有3个在近场区以外；3)孔的间距s应使相邻两横孔显示的回波幅度至少下降26dB；4)材质应符合GB／T19799．2的规定。c)具有如图4b)所示的斜面切槽的钢试块和图4c)与图4d)所示的半球底孔钢试块。材质应符合19799．2的规定。使用这些试块分别在其垂直面及水平面上测量声束扩散。单位为毫米200高J，昌爿杪。一o≯7一7／√o^＼a)3mlml横孔试块图4试块 GB／T27664．2—2018震、、、、60。+。?，：!：—，，一≮＼＼b)切槽试块a±0．1a±01≥单位为毫米c)半球底斜孔钢试块图4(续) GB／T27664．2—201单位为毫米10竹一少}爿=；叶—n)乡物一勿h吐，望渤*—T1：40．_蚰。．40J|I40．．40．406哆4／冷⋯}ll上』、上u上j、上器{|：¨l||《丫飞丫丫I＼dld120d)横孔和半球底孔钢试块图4(续)d)附录A给出了替代钢试块检测斜射探头入射点、声束角和声束扩散的计算方法。e)钢直尺。f)最小厚度为0．05ram的塞尺。注：如果只检测特定类型的探头时，并不需使用全部试块，如只检测直射探头时就不需要使用检测斜射探头入射点和声柬角的试块。检测液浸式探头时应使用下列反射体和附加器具：g)一个具有平滑反射表面的钢球或半球形端面的钢棒。对于每个频率范围，使用的钢球或钢棒直径见表2：表2适用于不同频率的钢球或钢棒探头中心频率／钢球或钢棒的直径d／MHzI"／"11_I"13