超聲波直探頭、雙晶探頭、斜探頭校準(zhǔn)方法

超聲波檢測中聲速和探頭零點校準(zhǔn)是因為狀態(tài)行所顯示參數(shù)的計算都是與聲速和探頭零點相關(guān)，所以在探傷前請務(wù)必校準(zhǔn)；聲程校準(zhǔn)是為了使屏幕上顯示適當(dāng)聲程范圍內(nèi)的波形，以便更好地判斷、評價缺陷。






一、直探頭校準(zhǔn)（單晶探頭）




根據(jù)聲速和探頭零點的已知情況，確定校準(zhǔn)步驟。若聲速未知，則應(yīng)先進行聲速校準(zhǔn)；若聲速已知，則跳過聲速校準(zhǔn)，調(diào)節(jié)聲速為已知聲速后用一點法進行探頭零點校準(zhǔn)。




1、已知材料聲速校準(zhǔn)




步驟：




(1) 材料聲速設(shè)置為已知材料聲速，




(2)  把探頭耦合到校準(zhǔn)試塊上，




(3)  設(shè)定閘門邏輯為單閘門方式，即設(shè)為進波報警或失波報警邏輯，把閘門套住一次回波，此時聲程測量的是一次回波處的聲程，




(4)  調(diào)節(jié)探頭零點，使得狀態(tài)行的聲程測量值（S）與試塊的已知厚度相同，此時所得到的探頭零點是該探頭的準(zhǔn)確探頭零點。




2、未知材料聲速校準(zhǔn)




步驟：




(1)  先初步設(shè)定一大概的聲速值；




(2)  調(diào)節(jié)閘門邏輯為雙閘門方式；




(3)  將探頭耦合到一個與被測材料相同且厚度已知的試塊上；




(4)  移動閘門A的起點到一次回波并與之相交，調(diào)節(jié)閘門A的高度低于一次回波幅值至適當(dāng)位置，閘門A不能與二次回波相交；




(5)  移動閘門B的起點到二次回波并與之相交，調(diào)節(jié)閘門B的高度低于二次回波幅值至適當(dāng)位置，閘門B不能與一次回波相交；




(6)  調(diào)節(jié)聲速，使得狀態(tài)行顯示的聲程測量值（S）與試塊實際厚度相同，此時，所得到的聲速是這種探傷條件下的準(zhǔn)確聲速值。




(7)  設(shè)定閘門邏輯為單閘門方式，即設(shè)為進波報警或失波報警邏輯，此時聲程測量的是一次回波處的聲程；




(8)  調(diào)節(jié)探頭零點，使得狀態(tài)行的聲程測量值（S）與試塊的已知厚度相同，此時所得到的探頭零點是該探頭的準(zhǔn)確探頭零點。










材料聲速未知，設(shè)置接近的材料聲速為5920m/s，設(shè)置閘門邏輯為雙閘門方式，同時探頭零點設(shè)置為0；將探頭耦合到50mm的標(biāo)定試塊上，并將閘A門調(diào)到與一次回波相交的位置，將B閘門調(diào)到與二次回波相交的位置；




二、雙晶探頭校準(zhǔn) 增加聲速值，直到一、二次回波間聲程顯示的值為50mm，現(xiàn)在便測得了材料的準(zhǔn)確聲速是6024m/s；再將閘門設(shè)置為單閘門方式，測量一次回波處的聲程，連續(xù)調(diào)節(jié)探頭零點直到一次回波處測得的聲程值為50mm，現(xiàn)在便測得了探頭零點為0.125us。

校準(zhǔn)步驟：

(1) 在收發(fā)組內(nèi)設(shè)置雙探頭狀態(tài)；

(2) 依照當(dāng)前測試任務(wù)和選用探頭設(shè)置好聲程、收發(fā)組各功能項目；

(3) 將探頭耦合到標(biāo)定試塊上，調(diào)節(jié)基本組中的探頭零點直到標(biāo)定回波接近要求的位置，同時二次回波也在顯示范圍之內(nèi)；

(4) 調(diào)節(jié)增益值直到幅值的回波接近全屏高度；

(5) 在閘門組內(nèi)打開雙閘門；

(6) 在設(shè)置功能組選擇前沿測量方式；

(7) 移動閘門A的起點到一次回波并與之相交，閘門A不能與二次回波相交；

(8) 移動閘門B的起點到二次回波并與之相交，閘門B不能與一次回波相交；

(9) 調(diào)整閘門高度，使其位于兩個校準(zhǔn)回波前沿的相同位置；

(10) 然后改變聲速，直至顯示出標(biāo)定試塊的厚度值；

(11) 設(shè)定閘門邏輯為單閘門方式，即設(shè)為進波報警或失波報警邏輯，此時聲程測量的是一次回波處的聲程；

(12) 調(diào)節(jié)探頭零點，使得狀態(tài)行的聲程測量值與試塊的已知厚度相同。

三、斜探頭校準(zhǔn)

1、校準(zhǔn)入射點（探頭前沿）：用IIW試塊（又稱荷蘭試塊）或CSK－IA試塊測斜探頭零點，將儀器聲速調(diào)節(jié)為3230m/s，顯示范圍為150mm，然后開始測試，用戶如圖將探頭放在試塊上并移動，使得R100mm的圓弧面的反射體回波達到，用直尺量出探頭前端面和試塊R100mm弧圓心距離，此值即為該探頭的前沿值，R100mm弧圓心對應(yīng)探頭上的位置即為探頭入射點。 斜探頭校準(zhǔn)通常需要以下步驟：1、校準(zhǔn)入射點（探頭前沿）；2、校準(zhǔn)探頭角度（K值）；3、校準(zhǔn)材料聲速；4校準(zhǔn)探頭零點。

2、校準(zhǔn)探頭角度（K值）：用角度值標(biāo)定的探頭可用IIW試塊校準(zhǔn)，如果是用K值標(biāo)定的探頭，可用CSK－IA試塊校準(zhǔn)。這兩種試塊上有角度或K值的標(biāo)尺，按探頭標(biāo)稱值選擇合適的標(biāo)尺（右圖所示，在IIW試塊上側(cè)可校準(zhǔn)60－76度的探頭，下側(cè)可校準(zhǔn)74－80度的探頭，CSK-IA試塊上側(cè)可校準(zhǔn)K2.0、K2.5、K3.0的探頭，下側(cè)可校準(zhǔn)K1.0、K1.5的探頭。請按試塊上的標(biāo)定值選擇用合適的校準(zhǔn)試塊及校準(zhǔn)方法）。如圖放置探頭，左右移動使得反射體回波達到，此時入射點對應(yīng)的刻度是探頭的角度或K值。

3、校準(zhǔn)材料聲速按照1中所述找到R100mm的反射波，調(diào)節(jié)顯示范圍使得屏幕上能顯示該弧面的二次回波，選擇閘門方式為雙閘門，調(diào)節(jié)A閘門與一次回波相交，調(diào)節(jié)B閘門與二次回波相交，調(diào)節(jié)聲速值使得狀態(tài)行中聲程測量值（S）為100，此時得到的聲速值即為該材料的實際聲速值。

4、校準(zhǔn)探頭零點保持上面的測量狀態(tài)，將閘門方式改為正或負(fù)，調(diào)節(jié)探頭零點使得狀態(tài)行中聲程測量值（S）再次為100，此時得到的探頭零點值即為該探頭的零點值。

斜探頭的校準(zhǔn)方法有很多，并不*拘泥于用標(biāo)準(zhǔn)試塊進行校準(zhǔn)，也可以用已知深度的小孔進行校準(zhǔn)，理論上參考反射體越小，校準(zhǔn)的精度越高，但校準(zhǔn)的難度也相應(yīng)的加大。用小孔校準(zhǔn)時可通過測量小孔的深度和水平位置，計算斜率來校準(zhǔn)角度，并利用測得的深度或水平位置值校準(zhǔn)聲速和探頭零點。