数字式超声波探伤仪主要性能的测试

　　为了适应超声检测设备的更新换代,实验教学中采用了数字式超声波探伤仪,教学过程中我们发现原来适用于老式探伤仪的实验室性能测试方法需要改进,甚至需要完全更新[1]。经过实验教学过程中的不断摸索、总结,现对数字式超声波探伤仪的主要性能与模拟设备相对比加以说明。测试中采用HS600型超声波探伤仪、2·5P20Z探头。

　　1　数字技术方面的主要性能

　　1. 1　扫描速度

　　对模拟超声波探伤仪通常用1: n的形式来表示扫描速度,在HS600型等数字式超声波探伤仪上,扫描速度可以用确认键两边的左右箭头实现连续调节,并可以直接从闸门功能键的范围子菜单下读出来,例如图1所示,此时界面的扫描速度为1. 52mm/Div。如果套用模拟设备扫描速度的表示方法,数字式超声波探伤仪的扫描速度永远是1: 1。

　　1. 2　采样频率

　　图2为波行测量的示意图,图中所示1-5表示不同取样时间下的波幅,两相邻波幅之间的时间差即为一个采样周期,通过平移法计算出采样周期T,再利用公式f=1/T计算出采样频率即可。

　　而在数字式超声波探伤仪中,我们可以获得一个反射波的压缩图形如图1所示,但要注意的是这只是一个压缩图形,以HS600型等数字式超声波探伤仪为例,它的压缩比例最大为30: 1(如图1),则在图1中相邻两波幅时间差为30倍的取样周期T。

2　仪器的主要性能[2]

　　2. 1　水平线性

　　指仪器荧光屏上时间基线的水平刻度值与实际声程成正比的程度,水平线性的好坏会影响缺陷定位,标称值。(老式模拟设备要求为2% )首先仪器调教,选择CSK1A试块的大平底面(A处)为测量面,屏幕上恰好出现5次底波,用闸门分别套取各次底波,记录每个底波对应声程的读数,此为各次底波的测量声程,与相应的实际声程对比得差值记作ai(i取1到5) ,其中

　　2. 2　垂直线性

　　指仪器荧光屏上的波高与输入信号幅度成正比的程度,垂直线性的好坏影响缺陷定量的精度,标称值≤3%。(老式模拟设备要求为≤5% )。

　　选择CSK1A试块,找到一次反射回波,调增益值使其达满屏高度,然后逐次衰减2dB,用闸门套取相应反射波,从屏幕右侧读取实测相对波高值,理想相对波高可以根据公式直接计算,如表1中数据。

　　由表中数据,可得D=( |d1|+|d2|)% =(0+2. 7)% =2. 7%

　　2. 3　动态范围

　　指反射信号波高从垂直极限(满屏但不饱和)衰减到1mm高时所需的衰减量。亦即仪器荧光屏容纳信号的能力,标准值为≥30dB(老式模拟设备要求为≥26dB)。