超声探伤仪计量检定中有关问题的探讨

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摘 要：文章将超声探伤仪作为研究重点，并且根据相关检定规程展开检定工作，针对超声探伤仪的组合性能检定描述进行了深入分析，希望能够为超声探伤仪的计量检定工作提供有价值的理论依据。

关键词：超声探伤仪；计量检定；问题；探讨

前言

超声波探伤属于一种综合性技术，主要是实现了超声学原理和现代电子信息技术的有机融合。而在电子信息技术快速发展的背景下，超声波探伤仪也逐渐从模拟层次向数字化、多功能化和小型化方向发展，且实际的应用范围也更加广泛，主要是对材料与构件非破坏性进行检测。由此可见，超声探伤仪本身的计量性能会直接影响到材料与产品检测的质量，需要给予高度重视。

1 超声波探伤概述

所谓的声波，具体指的就是物体机械振动状态的一种传播形式。而振动则是物质质点在自身平衡的位置附近做出往返运动。在空气媒质的作用下，可以将这种振动的状态传播，最终形成声波。如果声波的振动频率超过20000赫兹，且每秒振动的次数超出人耳的听觉上限，就被称之为超声波[1]。运用超声进行检测的仪器被称为超声波探伤仪。主要的原理就是超声波在被检测的材料中传播，受材料声学特性及内部组织变化的影响，会对超声波传播带来影响，而针对超声波受影响的程度与状况探测来对材料的性能与结构变化予以了解，这种技术就是超声检测。而超声波探伤指的就是利用超声波探伤仪，针对工件内部的缺陷进行快速无损伤地检测与定位，且诊断精准。现阶段，超声波探伤的方式被应用在多个领域。

2 超声探伤仪计量检定相关问题分析

2.1 探头上施力

根据超声探伤仪的检定规定，对探伤灵敏度余量、分辨力以及扫描范围的检定主要是通过探头与标准试块来完成的。所以，探头上施力会对检定结果产生一定的影响。而在检定过程中，探头压块与重物的选择，应将质量控制在2-3千克之间。若人为控制稳定性与便捷性存在问题，对于检定结果复现会产生不利的影响[2]。

2.2 分辨率检定

根据超声探伤仪检定规定，对分辨力进行检定的方法主要是CKS-1A试块。通常情况下，探伤仪的工作方式是置“单”，而发射强度需要调至到产品技术指标的规定调节度位置。与此同时，探伤仪应当移至到“0”的位置，剩余旋钮的位置应合理。另外，探头需要压在试块的特定位置之上，并在中间位置添加适量的耦合剂，确保耦合的合理性。同时，需要对仪器增益进行合理调整，对探头进行左右移动，以保证回波幅度相等且控制在垂直刻度80%左右[3]。对衰减器进行合理地调节，以保证两波峰之间的波谷能够上升至原有波峰的高度。在这种情况下，衰减器释放的dB数就被称之为超声探伤仪分辨力。而在实际检定的过程中，若将回波幅度调节至80%所测量的分辨力，与回波幅度在20%所测量的分辨力是存在差异的。根据实践调查表明，无论超声波探伤仪的型号如何，其回波幅度调节到20%与80%的情况下，实际测量的分辨力都存在差异，而处于20%状态下的分辨力会更高，但是，仍然存在不会影响结论的判断。在客户送检的过程中，仪器不完全都具备说明书，所以，检测工作人员如果只按照产品的技术指标条件进行设定是行不通的。在这种情况下，可以利用参数设置的方式来有效地提高实际分辨力。其中，可以降低发射强度，减小阻尼，转变检波的方式。而在实际检定的过程中，应当结合规程的规定，在回波幅度调节至80%的情况下对分辨力进行测量，如果数据不超过26dB，就需要将回波幅度调节至20%，再次对分辨力进行测量。最终，将数据较大的结果作为最终结果来进行判断，同时，需要详细地标注出检定条件。

2.3 探伤灵敏度余量检定

根据超声探伤仪检定的规定要求，探伤灵敏度余量检定的方法主要采用的是DB-P Z20-2或者是DB-P Z20-4型的标准试块，并且和被检超声探伤仪进行连接，将探头进行移动，合理地调节衰减器，最终获取探伤灵敏度的余量[4]。其中，上述两种标准的试块孔径应当确定成2毫米与4毫米。但是，在当前执行的超声探伤仪检定规定中，两种标准试块都可以使用，然而，实际测量的探伤灵敏度余量却存在差异。针对实际检定结果发现，孔径为4毫米的回波要更高，而检定探伤灵敏度余量也更大。两种孔径标准试块所检定的结果在理论方面相差12dB。

2.4 衰减器衰减量误差检定

衰减器主要的用途就是对回波相对幅度大小与步级调节仪器探伤灵敏度进行测量。而根据超声探伤仪检定的规定要求，需要运用被检探伤仪衰减器的衰减量和标准的衰减量对比。

而衰减量的12dB的误差具体由以下步骤获得：

首先，对细调衰减器进行全面分析，并且找到细调衰减器衰减量在每降低2dB误差情况下的最大衰减档以及相邻误差符号的相同衰减档。在此过程中，最好把衰减档纳入其中，最终形成12dB衰减量，最大的误差确定为0.4dB。

其次，对粗调衰减器进行分析，同样找到粗调衰减器在每降低20dB误差情况下的最大衰减档[5]。而细调衰减器每次降低2dB的衰减量误差符号不同于20dB误差。首先衰减粗调衰减器20dB，随后降低细调衰减器8dB衰减量，而最终得到最大的误差是0.7dB，所以，衰减器的衰减量误差是合格的。

通过实际检定发现，在对实际探伤进行了解的过程中，每降低2dB衰减量的情况是十分常见的，所以，如果误差较大，则会对探伤的结果产生直接的影响，甚至会错误地判断小缺陷。为此，应当明确每衰减量程每档衰减量的最大允许误差指标，具有极大的现实意义。

3 结束语

综上所述，超声波检测的速度很快，而且检测的精准度也很高，具有体积小且重量轻的特点，为此，在很多检测中都发挥着关键性的作用。而在使用企业质量管理机制和测量管理机制建立的基础上，超声波探伤设备管理与企业计量管理之间的关系十分紧密。为此，对于超声探伤仪在计量检定方面的问题应给予高度重视，文章将首先对超声探伤概念进行了分析，并且从探头上施力、分辨率检定、探伤灵敏度余量检定以及衰减器衰减量误差检定这四个方面展开了深入地研究与探讨，希望槌声探伤仪的计量检定提供有价值的理论依据。

参考文献

[1]贾祺.超声探伤仪计量检定中有关问题的探讨和建议[J].中国计量，2012（8）：107-108.

[2]贺涛，陈晓渊，胡静，等.超声探伤仪检定仪研制[C].2011中国西部声学学术交流会论文集.2011：199-203.

[3]张宋强，李峰.超声探伤仪衰减器示值误差测量结果不确定度评定[J].中国计量，2011（8）：74-75.

[4]张顺良.超声探伤仪原理、计量及测量不确定度研究[J].厦门科技，2016（3）：45-47.

[5]聂文昕，郑磊.超声探伤仪检定装置不确定度分析[J].计量与测试技术，2015（11）：93-93，95.