超声波探伤仪水平线性、垂直线性性能测定

第九部分 实验
实验一 仪器五大性能测试
1． 水平线性
1）测准零点；
2）声程标度设为Y 或S ；总声程范围设为125mm （即每格声程设为12.5mm ）； 3）使25mm 厚试块的一至五次回波依次出现在第二、四、六、八和十格，保持探头不
动，调整增益、进波门位，使进波门内回波高为50%，依次读出一至五次回波声程值（Y 或S ）。

2．分辨力测试
1）用户在CSK-IA 试块上移动直探头，当85mm 和91mm 两处的回波波峰等高且调至50%，记下增益值A 。

2）稳住探头，将85mm 和91mm 两处的回波波谷调至50%，记下增益值B 。

3． 垂直线性
1）在CS-1-5试块上移动直探头，使200mm 深Φ2平底孔处的回波高为100%。

2）增益步长调至2dB ，增益每次比上次减2dB 。

3）每减一次增益记下当前波幅值%。

4． 动态范围
1）在CS-1-5试块上移动直探头，使200mm 深Φ2平底孔处的回波高为100%。

记下增益值A 。

2）使200mm 深Φ2平底孔处的回波高调对刚刚能看到波幅， 记下增益值B 。

3）动态范围=A-B 。

CS —1—5平底孔试块
25mm
4．灵敏度余量测试
1）在CS-1-5试块上移动直探头，使200mm深 2平底孔处的回波高为50%。

记下增益值A。

2）除去探头，增加增益，使噪声电平达10%，记下增益B。

3）灵敏度余量=A-B。

附：性能测试表
一、水平线性
二、垂直线性
三、分辨力
四、动态范围
五、灵敏度余量。

《超声检测学》实验指导书（机电学院测控技术及仪器专业使用）彭光俊赵志编武汉理工大学教材中心2003年6月第一部分 A型脉冲反射式超声探伤系统工作性能测试实验一水平线性的测定一、实验目的学会使用超声波探伤仪，熟练掌握超声探伤系统水平线性的测试方法。

二、概要水平线性即超声探伤仪对距离不同的反射体所产生的一系列回波的显示距离与反射体距离之间能够按比例方式显示的能力。

A型显示超声探伤仪示波管内的电子束受与时间成线性关系的扫描电压作用，而在水平方向扫描形成时间基线。

由于反射体的回波位置是在有线性刻度的时间基线标尺上读出的，因此，水平扫描线（时间基线）的非线性会引起定位误差。

本测试就是为了检查超声探伤系统的时基线性。

三、实验用品仪器：CTS-22型超声波探伤仪 1台探头：2.5P 20-D型直探头，2.5P 13×13 K1.5-D型斜探头各1个电缆：QQ9-2电缆线（带接头） 1条试块：CSK-ⅠA型试块 1块耦合剂：机油 1杯工具：小螺丝刀 1把四、实验内容及步骤（一）采用直探头测定水平线性1．将探伤仪的[抑制]置于“0”，其它调整取适当值。

2．将直探头压在CSK-ⅠA型试块的A位置，中间加适当的耦合剂，以保持稳定的声耦合，如图1-1所示。

3．调节[深度范围]、[深度微调]和[脉冲移位]旋钮，使屏幕上显示出图1-1第6次底波。

4．调节[粗调衰减]、[细调衰减]和[增益]旋钮，当底波B1和B6的幅度分别为50%满刻度时，将它们的前沿分别对准刻度0和100（设水平全刻度为100格）。

B1和B6的前沿位置在调整中如果相互影响，则应反复进行调整。

5．再依次分别地将底波动B2、B3、B4、B5调到50%满刻度，并分别读出底波B2、B3、B4、B5的前沿与刻度20、40、60、80的偏差α2、α3、α4、α5（以格数计），如图1-2所示，将数据填入表1-1。

6．取其中最大的偏差值αmax。

则水平线性误差ΔL为：ΔL = | αmax | %注意事项：图1-2中的B1～B6是分别调到同一幅度，而不是同时达到此幅度。

超声波探伤校验规程1适用范围本规程适用于本公司新购置和使用中的超声波探伤仪与探头的系统性能的检验。

2检验周期2.1探伤仪性能（水平线性、垂直线性、动态范围）每隔半年进行校验一次；2.2探伤仪和探头的系统性能（灵敏度余量、始脉冲宽度及盲区、分辨力）使用前需进行校验，相关数据录入报告即可，不需专门检验报告。

3人员要求3.1超声波探伤仪校验人员都应经过专业培训，并持有国家质量技术监督局的II级或II 级以上的超声波检验人员资格证书；3.2超声波探伤仪校验人员应熟悉设备的各部分的作用及本规程；3.3超声波探伤仪校验人员应严格按照本规程操作超声波探伤仪，并对设备使用的安全性负责。

4认可需用标准器具4.1标准试块CSK-IA试块及200/①2平底孔试块；4.2所用试块必须是具有相应认证企业生产。

5操作步骤5.1.垂直线性5.1.1.5MHZ或其它频率的常用直探头，用压块将探头固定在200/Φ2平底孔试块上并对准中2孔（或其它试块25mm底面）。

调节探伤仪使示波屏上显示的孔的反射波幅度为垂直刻度的100%（满刻度），作为“0”dB,且衰减器至少有30dB余量；5.1.2.调节增益，依次记下每衰减2dB时相应的波高值Hi,并将实测相对波高值填入表1中，直至底波消失。

上表中：理论相对波高%=Hi(衰减adB后波高)/H0(衰减OdB时波高)X100%；实测相对波高％=10(-Δi∕20)×100%5.1.3.算垂直线性误差D=(∣d(÷)∣+∣d(-)∣)X100%式中d(+) ---- 最大正偏差；d(-) ---- 最大负偏差。

5.2.水平线性5.2.1..将直探头置于CSK-IA上，对准25mm厚的大平底面。

5.2.2.节探伤仪使示波屏上出现六次底波Bl到B6,且使Bl前沿对准0,B6对准10.0。

记录B2、B3、B4、B5与水平刻度值20、40、60、80的偏差值α2、α3、a4、α5。

《超声检测学》实验指导书（机电学院测控技术及仪器专业使用）彭光俊赵志编武汉理工大学教材中心2003年6月第一部分A型脉冲反射式超声探伤系统工作性能测试实验一水平线性的测定一、实验目的学会使用超声波探伤仪，熟练掌握超声探伤系统水平线性的测试方法。

二、概要水平线性即超声探伤仪对距离不同的反射体所产生的一系列回波的显示距离与反射体距离之间能够按比例方式显示的能力。

A型显示超声探伤仪示波管内的电子束受与时间成线性关系的扫描电压作用，而在水平方向扫描形成时间基线。

由于反射体的回波位置是在有线性刻度的时间基线标尺上读出的，因此，水平扫描线（时间基线）的非线性会引起定位误差。

本测试就是为了检查超声探伤系统的时基线性。

三、实验用品仪器：CTS-22型超声波探伤仪1台探头：2.5P 20-D型直探头，2.5P 13×13 K1.5-D型斜探头各1个电缆：QQ9-2电缆线（带接头）1条试块：CSK-ⅠA型试块1块耦合剂：机油1杯工具：小螺丝刀1把四、实验内容及步骤（一）采用直探头测定水平线性1．将探伤仪的[抑制]置于“0”，其它调整取适当值。

2．将直探头压在CSK-ⅠA型试块的A位置，中间加适当的耦合剂，以保持稳定的声耦合，如图1-1所示。

3．调节[深度范围]、[深度微调]和[脉冲移位]旋钮，使屏幕上显示出图1-1第6次底波。

4．调节[粗调衰减]、[细调衰减]和[增益]旋钮，当底波B1和B6的幅度分别为50%满刻度时，将它们的前沿分别对准刻度0和100（设水平全刻度为100格）。

B1和B6的前沿位置在调整中如果相互影响，则应反复进行调整。

5．再依次分别地将底波动B2、B3、B4、B5调到50%满刻度，并分别读出底波B2、B3、B4、B5的前沿与刻度20、40、60、80的偏差α2、α3、α4、α5（以格数计），如图1-2所示，将数据填入表1-1。

6．取其中最大的偏差值αmax。

则水平线性误差ΔL为：ΔL = | αmax | %注意事项：图1-2中的B1～B6是分别调到同一幅度，而不是同时达到此幅度。

附件3超声波探伤检测作业指导书1.适用范围适用于钢结构产品无损检测作业，检测钢结构焊缝的缺陷，并确定缺陷位置、尺寸、缺陷评定的一般方法及检测结果的等级评定。

2.作业准备2.1仪器准备目前在焊接结构的超声波检测普遍采用A型脉冲反射式超声波探伤仪，探伤仪应配备80dB以上连续可调的衰减或增益控制器，步进级每档不大于2dB，其精度为任意相邻12dB误差在±1dB内，最大累积误差不超过1dB；水平线性误差不大于1﹪，垂直线性误差不大于5﹪。

2.2探头准备探头频率一般在2～5MHz，一般选用2～2.5MHz公称频率探头。

特殊情况下可选用低于2MHz或高于2.5MHz检验频率，但必须保证系统灵敏度要求。

2.3探伤区及探伤面准备在探伤前必须准备好要探伤区的探伤面，检测表面应平整光滑。

探头移动区应清理焊接飞溅、铁屑、油垢及其他阻碍声藕合的杂物，检测面一般应进行清理打磨，使钢板露出金属光泽，其表面粗糙度应不超过6.3μm。

2.4耦合剂准备选用焊缝超声波探伤常用耦合剂有机油、甘油、CMC（化学纤维素）浆糊、润滑脂和水等。

一般工程施工常用的为机油、浆糊两类耦合剂。

当工件表面光洁度较差时，选用声阻抗较大的耦合剂甘油可获得较好的透声性能。

2.5扫描速度调整扫描速度调节由三种方法：①声程比例法：将荧光上时基扫描线长度调整成声程读数，常用CSK-IA试块、半圆试块来调整；②水平比例法：将荧光上时基扫描线长度调整成水平距离读数，常用CSK-IA 或CSK-ⅢA试块来调整；③深度比例法：将荧光上时基扫描线长度调整成水平距离读数，常用CSK-IA试块来调整。

在焊缝探伤中，角度探伤可用声程定位。

但现在焊缝探伤中普遍选用K值探头，板厚小于20mm宜用水平比例法，板厚大于20mm时宜用深度比例法。

2.6距离-波幅曲线（DAC）的绘制2.6.1对于管节点，采用在CSK-ICj试块上实测的直径3mm的横孔反射波幅数据及表面补偿和曲面复测灵敏度修正数据，对于板节点，则采用在CSK-IDj型试块实测的直径3mm横孔反射波幅数据及表面补偿数据。

超声波探伤仪校验方法1概述本办法适用A型、脉冲反射式工业超声波探伤仪水平线性、垂直线性、动态范围等性能的测试。

2技术要求2.1超声波探伤仪的性能必须由无损检测Ⅱ级人员测试。

2.2校验使用参考标准为具有已知尺寸人工反射体试块。

3引用标准JB4730-2005 《承压设备无损检测》ZBY230-84 《A型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件》4校验项目及方法4.1垂直线性测试4.1.1将探伤机“抑制”旋钮调至“0”或关，“深度补偿”旋钮置于“关”。

“深度粗调”和“细调”置于适当位置。

4.1.2将直探头通过藕合剂置于ⅡW（或其它试块）上，调节“增益”和“衰减器”，使平底孔反射波幅度恰为垂直刻度的100%，且使“衰减器”保留30dB衰减余量。

4.1.3调“衰减器”，依次记录每衰减2dB时孔反射波幅度的百分数，直至衰减26dB。

将测试结果填写在检验记录中。

4.1.5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；当D小于或等于5%时判为合格。

4.2水平线性测试4.2.1直探头通过藕合剂置于ⅡW（或其它试块）上，对准25mm底面。

4.2.2调“微调”“水平”或“脉冲移位”等旋纽，使示波屏上出现5次底波B1到B5，使B1对准2.0，B5对准10.0。

记录B2、B3、B4与水平刻度值4.0、6.0.、8.0的偏差值a 2、a3、a4。

4.2.3计算水平线性误差δ=-%1008.0||max ba ——a 2、a 3、a 4中最大者b ——示波屏水平满刻度值。

当δ小于或等于1%时判为合格。

4.5动态范围测试4.5.1“抑制”至“0”，“衰减器”保留30dB ，探头置于11W(或其它试块)上对准25mm 底面，调“增益”使底波B1达到满幅度100%。

4.5.2固定“增益”记录此时衰减余量N1，调“衰减器”使底波B1降至1mm,记录此时的衰减器余量N2。

1、开机，调至任意一直探头频道，直探头纵波入射点零点校准。

2、选用直探头2.5P14通过机油置于CSK-ⅠA试块上，对准25mm的大平底。

3、调节仪器使屏幕上出现五次底波B1到B5，使B1对准20，B5对准100。

4、观察记录B2、B3、B4与水平刻度值40、60、80的偏差a2、a3、a4。

5、计算水平线性误差：
经测量满足标准《NB/T47013-2015》对水平线性偏差不大于1%的要求
操作人：审核：日期：
超声波探伤仪水平线性性能测定
1、开机，调至任意一直探头频道，直探头纵波入射点零点校准。

2、选用直探头2.5P14通过机油置于CSK-ⅠA试块上，对准25mm的大平底。

3、调节仪器使屏幕上出现五次底波B1到B5，使B1对准20，B5对准100。

4、观察记录B2、B3、B4与水平刻度值40、60、80的偏差a2、a3、a4。

5、计算水平线性误差：
经测量满足标准《NB/T47013-2015》对水平线性偏差不大于1%的要求
操作人：审核：日期：
1、开机，调至任意一直探头频道，直探头纵波入射点零点校准。

2、选用直探头2.5P14通过机油置于CSK-ⅠA试块上，对准25mm的大平底，并用压块恒定压力。

3、调节仪器使使试块上25mm处底波位于示波屏中间，并达到满幅刻度100%，但不饱和，作为“0”dB。

4、依据“0”dB为基础，每次衰减2dB，并记录相应的波高实测值填入，直到底波消失。

5、计算垂直线性误差：
经测量满足标准《NB/T47013-2015》对水平线性偏差不大于5%的要求操作人：审核人：日期：。

数字式超声探伤仪校准规程1.范围本操作规程适用于A型脉冲反射式手动超声探伤仪的校准和检定；以此来确定超声波设备的有效性，2.检定周期与内容2.1每三个月对仪器的盲区（仅限直探头）、灵敏度余量和分辨力进行一次核查并记录。

2.2每六个月对仪器和探头组合性能中的水平线性和垂直线性进行一次运行核查并记录。

2.3每年至少对超声仪器和探头组合性能中的水平线性、垂直线性、组合频率、盲区（仅限直探头）、灵敏度余量、分辨力以及仪器的衰减器精度，进行一次校准并记录。

3.参考标准3.1JB/T10062-1999《超声检测用探头性能测试方法》3.2JB/T9214-2010A型脉冲反射式超声波系统工作性能测试方法3.3NB/T47013.3-2015承压设备无损检测4.人员职责4.1仪器检定应由超声Ⅱ级及以上人员负责组织实施。

4.2应由至少为超声Ⅱ级人员负责实施自检并出具自检报告，由超声III级负责自检报告的审核。

4.3校准与核查人员应熟悉A型脉冲反射式超声探伤仪的结构、工作原理和使用方法，熟悉本规程引用的相关标准，能正确按本规程方法进行检定工作并填写检定记录。

5.设备与器材超声波探伤仪，2.5PΦ1400纵波直探探头（日常使用纵波直探头），2.5P13×13K2横波斜探头，DB-P型试块，CSK-ⅠA型标准试块，耦合剂。

6.测试内容垂直线性，水平线性，动态范围，灵敏度余量，仪器噪声电平，分辨力，组合频率，盲区。

7.测试方法7.1垂直线性误差测试7.1.1JB/T9214-2010《A型脉冲反射式超声检测系统工作性能测试方法》规定垂直线性误差≤5%。

7.1.2垂直线性定义：仪器垂直线性是示波屏上波高与探头接收的信号幅值之间成正比的程度，它取决于仪器放大器的性能。

垂直线性用垂直线性误差表示。

垂直线性影响缺陷的检出和定量。

7.1.3测试设备与器材(1)2.5PΦ1400纵波直探探头（日常使用纵波直探头）(2)耦合剂(3)超声波探伤仪(4)DB-P型试块7.1.4测试步骤(1)将仪器与探头连接，将探头用恒定压力压在试块上，参见图1,中间加适当的耦合剂，以保持稳定的声耦合，并将平底孔的回波调至屏幕上时基线的适当位置，使用衰减器使孔的回波高度恰为100%满刻度，此时衰减作为“0”Db,且衰减器至少还应有30dB的衰减余量。

超声波仪器性能的测定实验一、实验目的1、熟悉超声波检测的工作原理。

2、通过现场测试超声波仪器性能，包括垂直线性和水平线性，进一步熟悉超声波仪器的性能，加深理解。

二、实验仪器、设备和材料1、超声波探伤仪2、直探头（2.5p14, 2.5p20, 5p14 等均可）3、IIW1 试块（或CSK-IA, 1# 试块）4、平底孔试块三、实验原理在目前的实际探伤中，应用最广泛的是A型脉冲反射式超声波探伤仪。

其基本原理是将一定频率间断发射的超声波（称脉冲波）通过一定介质（称耦合剂）的耦合传入工件，当遇到异质界面（缺陷或工件底面时），超声波将产生反射，回波（即反射波）为仪器接收并以电脉冲信号在示波屏上显示出来，由此判断缺陷的有无，以及进行定位、定量和评定。

这种仪器荧光屏横坐标表示超声波在工作中的传播时间（或传播距离），纵坐标表示反射回波波高。

根据荧光屏上缺陷的位置和高度可以判定缺陷的位置和大小。

四、实验步骤1、测定垂直线性缺陷在工件中的大小是通过缺陷回波在示波屏上的幅度大小反映的,反射回波幅度是一定规律反映缺陷实际反射声压的大小,即为仪器的垂直线性状况，以垂直线性误差表示。

图1 超声波探伤仪连线图如图1所示，把与探伤仪连接的直探头平稳地耦合在平底孔试块的探测面上,仪器上的"抑制"与"深度补偿"关闭,在衰减器上应至少留有30dB的衰减余量,调节"增益"，使直探头在试块上找到的最大平底孔回波高度为100%满刻度，固定探头位置与接触压力（必要时可采用专用的探头压块）调节衰减器，依次记下每衰减2dB时平底孔回波幅度的满刻度百分数并记入表1，并与理论值比较，取最大正偏差△+和负偏差最大绝对值｜△-｜之和为垂直线性误差，即：△=（｜△+｜+｜△-｜）（%）注：理论波高值按下式计算--△dB=20lg(H100/H) (式中H100为以100%满刻度起始的基准波高，H为每衰减2dB时理论上应达到的波高)。