(高清版)GBT 42592-2023 风力发电机组 风轮叶片超声波检测方法

风力发电机组风轮叶片超声波检测方法国家标准化管理委员会I前言 12规范性引用文件 13术语和定义 14检测技术等级 35检测要求 46仪器和设备 47检测准备 78检测程序 9检测结果评定 10检测记录报告 附录A(规范性)相控阵探头晶片灵敏度测试 附录B(资料性)全聚焦检测 附录C(资料性)常见叶片缺陷及推荐扫查位置 附录D(资料性)检验用对比试块 附录E(规范性)相控阵超声波检测系统定位精度测试 参考文献 ⅢGB/T42592—2023本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。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专利的责任。本文件由中国机械工业联合会提出。本文件由全国风力发电标准化技术委员会(SAC/TC50)归口。本文件起草单位：中国质量认证中心、上海中认尚科新能源技术有限公司、北京玻钢院检测中心有限公司、中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司、艾朗科技股份有限公司、武汉中科创新技术股份有限公司、广东汕头超声电子股份有限公司超声仪器分公司、连云港中复连众复合材料集团有限公司、中科宇能科技发展有限公司、株洲时代新材料科技股份有限公司、中材科技风电叶片股份有限公司、上海电气风电集团股份有限公司、新疆金风科技股份有限公司、北京鉴衡认证中心有限公司、中国船舶重工集团海装风电股份有限公司、明阳智慧能源集团股份公司、中国农业机械化科学研究院呼和浩特分院有限公司、国电联合动力技术有限公司、哈电风能有限公司、浙江运达风电股份有限公司、华能吉林发电有限公司新能源分公司、上海申蒙检测技术有限公司。李成良。1风力发电机组风轮叶片超声波检测方法本文件规定了风力发电机组风轮叶片接触式超声脉冲反射法/穿透法检测的一般要求、检验程序和结果处理。本文件适用于针对玻璃纤维或碳纤维增强复合材料风轮叶片内部缺陷的接触式超声脉冲反射法/穿透法检验。主梁拉挤成型工艺和灌注成型工艺时可使用本文件。主梁预浸料工艺和手糊工艺因孔隙率较高，超声波检测可参考本文件，但需考虑声学特性的影响。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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/T2900.53电工术语风力发电机组GB/T3608高处作业分级GB/T9445无损检测人员资格鉴定与认证GB/T12604.1无损检测术语超声检测GB/T17646小型风力发电机组GB/T23905无损检测超声检测用试块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GB/T29302无损检测仪器相控阵超声检测系统的性能与检验GB/T32563—2016无损检测超声检测相控阵超声波检测方法JB/T9214无损检测A型脉冲反射式超声波检测系统工作性能测试方法JB/T10062超声探伤用探头性能测试方法JB/T11731无损检测超声相控阵探头通用技术条件JJF1338相控阵超声探伤仪校准规范NB/T47013.3承压设备无损检测第3部分：超声检测3术语和定义GB/T17646、GB/T2900.53、GB/T12604.1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。接触式超声脉冲反射法ultrasonicpulse-echocontacttesting采用接触方式，根据超声波在工件中传播时，遇到不连续性所产生的反射回波和(或)材料底面产生的底面回波来检查缺陷或评定材质。采用两个探头，置于工件的相对两面，一个发射超声波，一个接收超声波。根据超声波穿透工件后2的能量变化状况，来判断工件内部质量的方法。相控阵超声波检测phased-arrayultrasonictesting根据设定的延迟法则激发阵列探头各独立压电晶片(阵元),合成声速并实现声束的移动、偏转和聚集等功能，再按一定的延迟法则对各阵元接收到的超声信号进行处理并以图像的方式显示被检对象内部状态的超声波检测方法。一种特殊的相控阵超声波检测技术，其实现方式是逐一激发阵列探头激发孔径内的单个(或多个)阵元，同时所有阵元(或设定的阵元组)接收，依次遍历激发所有阵元(或阵元组)之后，再根据延迟法则对目标网格化区域内的每一个点进行计算和成像。注：实现形式一般包括全矩阵采集(FMC)、自适应全聚焦(AFM)、平面波激发(PWI)等。风轮叶片壳体与结构胶相结合的区域(见图1～图4)。图1叶片壳体腹板粘接截面图图2叶片前缘粘接截面图3图3叶片后缘粘接截面图(一)图4叶片后缘粘接截面图(二)风轮叶片非粘接区windturbinebladenon-bondingarea风轮叶片壳体未与结构胶相结合的区域。有效粘接区effectivebondingarea叶片壳体-结构胶-内层粘接结构共同结合的区域。第一粘接面叶片壳体与结构胶的交界面。第二粘接面叶片内层粘接结构与结构胶的交界面。第三界面thethirdinterface叶片内层粘接结构的下表面，即粘接区底面。4检测技术等级风轮叶片的超声波检测技术分为A、B、C三个技术等级。不同技术等级要求不同的超声覆盖程度，对应不同的缺陷检出率。超声波检测技术等级的选择应符合制造、安装等有关规范、标准及设计图样规定，按照技术等级，分类如下：4——A级不要求超声波对检测区域全覆盖；适用于缺陷检出率要求较低的叶片，或在役叶片的抽检；扫查方式可为间隔扫查，扫查间隔最大不应超过200mm;——B级应保证超声波对检测区域实现全覆盖；适用于缺陷检出率要求较高的叶片；可选常规超声波检测技术，扫查方式可选栅格扫查，两次相邻扫查区域应重叠至少10%;——C级应保证超声波对检测区域实现全覆盖；适用于缺陷检出率很高的叶片；应选择相控阵超声波检测技术，扫查方式可选栅格扫查，两次相邻扫查区域应重叠至少10%。应根据叶片不同被检部位的结构、工艺、材料特性，选择适合的检测方法、技术等级。当由于外部条件或叶片自身因素影响未按照拟定检测技术等级进行检测时，应记录并说明原因。5检测要求5.1人员5.1.1实施检测的人员，按照GB/T9445相应体系要求经过培训，应取得国家相关授权部门颁发的超声波探伤技术等级资格证书。5.1.2GB/T9445所规定的各级资格人员所从事的工作应与其资格等级和方法相适应。5.2环境5.2.1探伤场地不应设在有强磁、震动、高频、电火花、高温、潮湿、机械噪声大的环境中。工作地点的温度及湿度应控制在仪器、设备及材料所允许的范围内。当检测设备使用交流电源供电时，电源电压波动幅度不应超过±10%。5.2.2检测场所和环境包括但不限于能源、照明和环境条件(风速、温度、湿度、粉尘等因素),应有助于无损检测的有效实施；检测场所和环境除应符合国家和地方有关环境卫生和劳动保护的法规外，还宜尽量避免对人体有较大影响可能干扰正常操作、观察和判断的场所和环境。5.2.3若检测场所和环境对检测质量有影响时，应采取有效的控制措施，同时监测和记录环境条件；当环境条件影响到检测结果时，应停止检测。5.3被检对象5.3.1超声波检测应在部件固化完成后进行。5.3.2被检叶片表面不应有影响检测结果的异物。5.3.3在地面被检叶片应处于适当的姿态放置且由对应的夹具固定，地面的硬度以及地势应满足叶片场地的要求，不应因刮风或下雨导致叶片侧倾。5.3.4在役叶片检测时，叶轮应处于停机锁定状态。被检叶片应处于叶尖竖直向下状态，且变桨至停机状态。风速条件应满足GB/T3608对高空作业的要求。6仪器和设备6.1超声波检测仪6.1.1常规超声波检测仪器应采用A型脉冲反射式超声波检测仪，其工作频率范围应为0.5MHz~10MHz,超声波检测仪各性能指标应满足GB/T27664.1的规定。6.1.2相控阵超声波检测系统应具备16或以上发射通道及64或以上接收通道。6.1.3相控阵超声波检测系统的数字化信号采样频率不应小于探头标称频率的8倍。6.1.4相控阵超声波检测设备应具有线扫成像检测和记录的功能。6.1.5相控阵超声波检测系统的其余性能指标应符合GB/T29302的有关规定。56.2探头6.2.1常规超声探头，宜采用0.5MHz～2.5MHz的单晶直探头或双晶直探头，探头晶片有效直径范围应在φ10mm~φ30mm。6.2.2相控阵探头的性能指标应按照JB/T11731的有关规定，还应符合以下规定。a)应采用线型或面型阵列探头，探头频率范围应为0.5MHz～2.5MHz,单个探头的阵元数量不应小于64。b)同一探头晶片间灵敏度最大差值不大于4dB,且坏晶片不应超过晶片总数的10%。在任何一组激发孔径中，坏晶片数量不应超过3个，且不准许出现连续坏晶片，相控阵探头晶片的灵敏度差异、有效性测试方法和坏晶片定义应按照附录A或GB/T32563—2016附录A的要求进行。c)实测中心频率与标称频率间的误差不应大于±10%d)6dB相对频带宽度不应小于55%。6.3超声波检测仪器和探头的组合性能6.3.1常规超声检测仪器和探头的组合性能包括水平线性、垂直线性、组合频率、灵敏度余量、盲区和远场分辨力，测试方法及合格要求见表1。表1常规超声检测仪器和探头组合性能要求及测试方法序号要求测试方法1水平线性差值不大于1%2垂直线性差值不大于5%3组合频率仪器和探头组合频率与探头标称频率间相对偏差不大于±10%4灵敏度余量直探头不小于32dB达到检测工件最大声程时不小于10dB5盲区对于标称频率0.5MHz和1.0MHz的探头，盲区不大于10mm6远场分辨力6.3.2相控阵超声波检测仪器和探头的组合性能包括水平线性、垂直线性、组合频率、衰减器精度，组合性能的测试方法及合格要求见表2。表2相控阵超声波检测仪器和探头组合性能要求及测试方法序号要求测试方法1水平线性差值不大于1%2垂直线性差值不大于5%3组合频率仪器和探头组合频率与探头标称频率间相对偏差不得大于10%4衰减器精度任意连续20dB,衰减器累积误差不大于1dB;任意连续60dB,衰减器累积误差不大于2dB注：使用全聚焦检测时，对全聚焦检测仪器及探头的要求见附录B。66.3.3仪器和探头组合性能的测定发生以下情况时应测定仪器和探头的组合性能：——新购置的检测仪器和(或)探头；——仪器和探头在维修或更换主要部件后；——检测人员有怀疑时。6.4扫查装置扫查装置应满足以下要求：——应保证声束传播方向垂直于探头移动方向；——探头实际运动轨迹与拟定扫查轨迹的偏离值不应大于1mm;——应配备编码器或其他装置记录探头位置；——应使探头与工件表面接触良好。6.5耦合剂耦合剂的选取规定如下：——宜用水基型耦合剂；——耦合剂应具有良好的透声性和适宜的流动性，对材料无腐蚀并便于清理；——检测和校准应使用相同的耦合剂。6.6报警器检验可采用闸门可调的视觉或听觉报警器。6.7.1.11号校准试块：具体形状和尺寸按照6.7.2的规定进行。6.7.1.2CSK-1A试块：具体形状和尺寸按照NB/T47013.3的规定进行。6.7.1.3DBPZ20-2试块：具体形状和尺寸按照JB/T9214的规定进行。对比试块应满足以下要求。——应选用与被检件相同的原材料、厚度、工艺和表面状态制作对比试块，并采用比验收等级高一级的灵敏度进行检测。对比试块中不应存在影响使用的自然缺陷，对比试块应含有意义明确的参考反射体，参考反射体的设置需考虑被检工件中可能存在的缺陷类型、大小、位置和走向；叶片常见缺陷见附录C。——对比试块的尺寸见附录D(也可自行制作),当采用直探头检测时不应有大于或等于φ5mm平底孔当量直径的缺陷，也不应有造成低波衰减超过2dB的体积孔隙缺陷存在。——参考反射体可采用机加工方式制作，其尺寸精度应满足GB/T23905的要求。模拟试块是指含有模拟缺陷的试块，主要用于检测工艺验证。模拟试块可由检测方根据待检测件材料、尺寸、缺陷可能类型进行制作。相关要求如下：7a)模拟试块的材料和声学特性应与被检工件相同或相近，无影响检测的其他缺陷；b)模拟试块的外形结构、厚度和表面条件均应与被检工件相同或相近；c)模拟缺陷应具有真实缺陷的形态与类似声学特点；d)模拟缺陷的类型、位置、尺寸和数量设置需考虑被检工件中可能存在的缺陷状态。7检测准备7.1系统校验系统校验一般宜采用标准试块和对比试块进行，操作时应使探头主声束垂直对准反射体的反射面，以获得稳定和最大的反射信号；应将影响仪器线性的控制器(如抑制或滤波开关等)均置于“关”的位置或处于最低水平上。每年至少对常规超声波检测仪和探头组合性能中的垂直线性、水平线性、组合频率，进行一次校准并记录，测试要求应满足6.3.1中相关规定。每年至少对相控阵超声波检测仪器和探头组合性能的垂求应满足6.3.2中相关规定。每3个月至少对超声波检测仪和探头组合性能中的垂直线性、水平线性进行一次运行核查并记录。常规超声波检测仪每3个月至少对直探头盲区、灵敏度余量和分辨力进行1次运行核查并记录。相控阵超声波检测仪每2个月至少对相控阵探头的阵元有效性进行1次核查，相关测试要求应满足6.3.1或6.3.2中的相关规定。相控阵探头允许存在失效阵元。设备校准或者维修返回后，应进行核查。每次检测前应检查仪器设备外观、线缆连接和开机信号显示等情况是否正常。每次检测前应对位置传感器进行检查和记录，检查方式是使带位置传感器的扫查装置至少移动300mm,将检测仪器所显示的位移和实际位移进行比较，其误差应小于1%。每次检测前应对相控阵超声波检测系统定位精度进行测试，声程偏离值小于或等于2mm时，不需要采取措施；声程偏离值大于2mm时，找出原因重新设置。若在检测后发现，则纠正后对上次校准以来所检出的深度、厚度数据进行修正或重新测量。测试方法按附录E执行。每次检测前应对灵敏度进行检查。使用深度补偿曲线(TCG)或距离(深度)幅度曲线(DAC)时，灵敏度偏差小于或等于3dB,通过软件进行纠正；灵敏度偏差大于3dB,重新设置，并重新检测上次校准以来所检测的叶片。7.2检测程序文件检测程序文件应包含工艺规程、检测指导书。无损检测工艺文件的编制、审核和批准应符合相关法规或标准的规定。8工艺规程除满足本文件要求外，还应规定表3和相关章条所列相关因素的具体范围或要求。相关因素的变化超出规定时，应重新编制或修订工艺规程。表3超声波检测工艺规程设计的相关因素序号常规超声相控阵超声1被检工件类型和规格、材质、检测部位等被检工件类型和规格、材质、检测部位等2检测面要求检测面要求3检测技术(波型、直探头检测、直接接触法等)检测技术(波型、直探头检测、直接接触法等)4检测仪器类型检测仪器类型5探头类型及参数(标称频率、晶片尺寸和晶片形相控阵探头类型及参数(标称频率、阵元高度和宽度、间隙、数量)6耦合剂类型扫查深度或声程7校准(试块及校准方法)激发孔径尺寸(激发阵元数量、激发孔径长度和宽度)8扫查方向及扫查范围扫描类型(线扫描、扇扫描)9扫查方式(手动或自动)耦合剂类型缺陷定量方法校准(试块及校准方法)计算机数据采集(用到时);自动报警或记录装置(用到时)扫查方向及扫查范围人员资格要求、检测报告要求扫查顺序数据命名规则附加检测及要求(用到时)计算机数据采集(用到时);自动报警或记录装置(用到时)人员资格要求、检测报告要求检测数据的分析和解释7.2.3操作指导书/工艺卡应根据工艺规程的内容以及被检工件的检测要求编制操作指导书/工艺卡。其内容除满足本文件a)检测技术要求：检测技术等级、检测方法(直探头检测、直接接触法等)和检测波型等；c)检测设备和器材：检测仪器型号、探头型号、耦合剂、扫查装置、试块种类，仪器和探头工作性d)检测工艺参数：包括检测覆盖区域、探头的参数设置、扫查方法及扫查范围、扫描类型、扫查面准备、探头位置等，以及检测系统的设置(激发与接收单元的阵列孔径、入射角度、聚焦方式及测记录和评定要求等。9操作指导书/工艺卡在应用前首先应进行工艺验证。符合以下情况之一时，可采用模拟试块进行工艺验证：a)检测简单几何结构的部位；b)检测与通用对比试块材料、制作工艺相同或相似的产品。符合以下情况之一时，应制作具有代表性的专用对比试块或模拟试块，并选用相应的试块进行工艺验证：a)检测复杂几何结构的部位；b)被检产品的材料、制作工艺与通用对比试块有显著差异，或超出通用对比试块覆盖的规格范围；c)合同要求。7.2.5工艺验证的检测结果要求应能够清楚地识别试块中超过验收标准的所有参考反射体或缺陷，且测量的参考反射体或缺陷尺寸偏差值在允许范围之内。如果不能满足工艺验证要求，应调整检测工艺后重新验证；如仍无法满足，则应在工艺文件中进行说明，并增加相应的附加检测。7.3检测面要求检测面的选取需综合考虑被检工件的结构、制造工艺、缺陷的可能部位和取向以及检测实施的可操作性等因素。检测面应能够保证探头耦合良好，对于不利于探头耦合的情况应提前处理，对于无法处理且影响探头或扫查设备移动的情况应予以记录。探头扫查区域应平整，便于探头的移动，宜清除表面不平整物、污垢及其他杂质；探头接触的工件表面粗糙度(Ra)不大于16μm。喷漆前进行检测。叶片在喷漆后进行检测时，应确认油漆已经完全固化。确定的检测面需满足以下要求：a)检测面表面温度应不超出探头准许使用温度范围；b)检测面表面温度和校准试块温度差应不超过3℃;c)检测面应均匀和无边缘分层、孔隙以及诸如划伤、隆起、褶皱、翘曲、溢胶或污物等不连续缺陷，无其他影响超声波检验结果的外来物。检测前应注意以下问题：a)检测面的选择需考虑材料铺放工艺，使声束中心线尽可能垂直于缺陷容易产生的面；b)检测面应确保在规定的灵敏度下能进行超声波检测；c)检测面若存在影响缺陷检测的不符合要求的区域，应在检测前向产品提供方说明，并在检测结果中予以记录；d)检测面用适当的标记作参考点(线),对不能一次完成检查的大面积区域，应分段标记、检查和记录；用于标记的物质应对被检件无影响，且容易去除；e)为有利于检测，若有必要，检测面可用稀释剂、浸润剂擦洗或其他的方法做检测前准备，清除待检区域表面的灰尘、污染物或影响检测的异物等，且不应影响检测结果。7.4系统设置7.4.1超声波检测仪设置7.4.1.1超声仪器具备耦合监控和耦合报警的功能，宜在进行扫查时启用。7.4.1.2使用A型脉冲反射式超声波检测仪，垂直入射纵波检测时需考虑以下因素：c)范围参数：在工件中的声程；d)声速参数：在工件中的声速；e)脉冲参数：探头匹配脉冲宽度；7.4.1.3相控阵超声波检测时聚焦参数需考虑以下因素：a)晶片参数：晶片数量、间距及主动孔径，且数量不低于16个；b)楔块参数：楔块尺寸、楔块角度及楔块声速；c)晶片位置：设定激发晶片的起始位置；d)角度参数：在工件中所用声束的中心角度、角度范围；e)距离参数：在工件中的声程；f)声速参数：在工件中的声速；h)聚焦深度：根据叶片厚度需要或仪器自有软件建立相应模型进行匹配。探头设置应满足以下要求：a)采用常规超声波检测、相控阵超声波检测或全聚焦检测时，应准确校准和设置探头零点；b)采用线阵探头进行相控阵超声波检测或全聚焦检测时，应准确设置探头频率、阵元数目及阵元间距；c)采用面阵探头进行全聚焦检测时，应准确设置面阵探头长宽方向上的阵元数目及相对应的晶片尺寸。7.4.3扫查设备设置7.4.3.1可采用栅格扫查或100%扫查，扫查内容至少包括：扫查方向、扫查范围、扫查间隔等。当采用栅格扫查时应使用一个或多个探头顺着扫查栅格线往复移动，当发现可记录的指示时，应在该指示的周围进行附加的扫查，以确定其延伸情况；当采用100%扫查时，相邻探头移动覆盖区至少为有效探头直径的10%。7.4.3.2采用相控阵线阵探头时，其移动方向应与主动方向垂直；当采用相控阵面阵探头，其移动方向可以是探头长度方向，也可以是探头宽度方向。相邻扫查线之间的距离(W)应小于探头最大激发孔径，且两次相邻扫查区域应有10%的重叠。GB/T42592—20237.4.3.3扫查时应保证实际扫查路径与拟扫查路径的偏差不超过探头前端距的5%,实际扫查速度应小于或等于最大扫查速度(vmx),同时应满足耦合效果和数据采集的要求。最大扫查速度按公式(1)计算：式中：Vmax——最大扫查速度，单位为毫米每秒(mm/s);PRF——脉冲重复频率，单位为赫兹(Hz);N——设置的信号平均次数；M——设置的电子扫描步进数量；△X——设置的扫查步进值，单位为毫米(mm)。脉冲重复频率(PRF)应满足公式(2)要求：PRF<c/2S式中：c——声速，单位为毫米每秒(mm/s);S——最大检测声程，单位为毫米(mm)。可采用二维双轴位置编码器，采集的数据应包含叶片的二维平面位置信息。7.4.4基准灵敏度设置7.4.4.1叶片非粘接面检测灵敏度设置叶片非粘接面检测时，灵敏度设置按照成型工艺分为灌注、拉挤两类。a)灌注成型工艺壳体检测：将探头稳定耦合于同等厚度壳体的非粘接区部位，调节第一次底面回波高度为显示屏满刻度的80%,以此作为基准灵敏度。b)拉挤成型工艺壳体检测：1)对浸润不良型缺陷检测：将探头稳定耦合于同等厚度的壳体非粘接区部位，调节第一次底面回波高度为显示屏满刻度的80%,以此作为基准灵敏度；2)对层间未浸润型缺陷检测：可使用深度补偿曲线(TCG)或距离(深度)幅度曲线(DAC)两种方式设置灵敏度，校准的深度范围应至少包含拟检测的深度范围，校准所使用的人工反射体一般不少于3个不同深度点。将探头稳定耦合于与对比试块上，调节与检测要求中需要检出的最小缺陷相当的人工缺陷反射波高度为显示屏满刻度的80%,以此作为基准灵敏度。设置灵敏度时，应控制信噪比不低于6dB;当信噪比无法满足要求时，按1)设置，同时应在对比试块上进行工艺验证，确保缺陷的检出能力。7.4.4.2叶片粘接面检测灵敏度设置叶片粘接面检测时，灵敏度设置按照待检区域结构，分为第一粘接面、胶层内部及第二粘接面两类：——第一粘接面检测的灵敏度设置：将探头稳定耦合于同等厚度壳体的非粘接区部位，调节第一次底面回波高度为显示屏满刻度的80%,以此作为基准灵敏度；——胶层内部及第二粘接面检测的灵敏度设置：将探头稳定耦合于同等厚度的有效粘接区部位，调节粘接区第三界面回波高度为显示屏满刻度的80%,以此作为基准灵敏度。7.4.5灵敏度补偿检测时应根据实际情况进行灵敏度补偿；——耦合补偿：在检测和缺陷定量时，应对由对比试块与被检工件表面粗糙度不同引起的耦合损失GB/T42592—2023进行补偿；——衰减补偿：在检测和缺陷定量时，应对由对比试块与被检工件材质衰减不同引起的灵敏度下降和缺陷定量误差进行补偿；——曲面补偿：在检测和缺陷定量时，对检测面是曲面的工件，应对由对比试块与被检工件曲率半径不同引起的耦合损失进行补偿。7.4.6传输修正7.4.6.1使用深度补偿曲线(TCG)或距离(深度)幅度曲线(DAC)法调节灵敏度时，由于工件的表面状态和材质衰减与试块不同，应测定传输修正值，传输修正值超过士2dB时应进行修正。7.4.6.2试块与工件厚度相同时，传输修正值(△dB)按公式(3)计算：式中：△dB——用于弥补测试工件与试块差异的“传输修正值”;V₂——将探头耦合于工件上，调节仪器使工件一次底波B。达到基准高度，此时的增益读数V₁——将探头耦合于选定厚度的试块上，调节仪器使试块一次底波B₁达到基准高度，此时的增益读数为V₁。注：所测的传输修正值为表面耦合损失和材质衰减的总和。当△dB为正时，工件的表面损失和材质衰减大于试块；当△dB为负时，工件表面损失和材质衰减小于试块。7.4.6.3试块与工件厚度不同时，传输修正值△dB2的确定步骤如下：a)按7.4.6.2测得传输修正值(△dB);b)试块与工件由声程不同引起的底波高度分贝差(V₃),按公式(4)计算；式中：x——工件厚度，单位为毫米(mm);c)传输修正值△dB2按公式(5)计算：允许的传输修正值应在±6dB范围内。7.4.7分区设置应根据被检部位的材质、厚度、灵敏度等要求决定是否采用分区设置，以及各区的覆盖范围。7.4.8扫描校准采用常规超声波检测或相控阵超声波检测时，扫描校准按照如下规定：a)扫描检测前，应对扫描角度0°的声束进行校准，校准的声程范围应包含检测拟使用的声程范围；b)校准用对比试块见附录D;c)扫描结果经深度补偿曲线(TCG)修正后不同深度处相同反射体回波波幅应一致，且经最大补偿的声束回波的信噪比不应小于6dB。8检测程序8.1非粘接区超声波检测8.1.1非粘接区检测范围风轮叶片非粘接区超声波检测主要针对叶片主梁和预制叶根、后缘梁进行检测。在被检件上按标号依次检查。将被检件无缺陷完好部位第一次底波调节为满屏刻度的80%。使用不同的灵敏度设置，对应不同的缺陷判断方法：——使用底波法设置灵敏度时，底面第一次反射波(B₁)波幅低于显示屏满刻度的40%,该部位判定为缺陷区；——使用底波法设置灵敏度时，缺陷回波高度高于显示屏满刻度的20%,该部位判定为缺陷区；——使用深度补偿曲线(TCG)或距离(深度)幅度曲线(DAC)法设置灵敏度时，当缺陷回波高度高于距离幅度校正曲线(DAC曲线)时，该部位判定为缺陷区；——使用深度补偿曲线(TCG)或距离(深度)幅度曲线(DAC)法设置灵敏度时，底面回波高度低于显示屏满刻度的50%,该部位判定为缺陷区。常有以下3类缺陷定量方法。——半波高度法(6dB法):当第一次界面回波高度高于距离幅度校正曲线(DAC)时，移动探头，找到最大回波(调节增益使其不能达到100%),调节衰减器，使最大回波高度降低至基准波高度。继续调节衰减器，使仪器提高6dB,移动探头，使第一次界面回波高度降至基准波高度位置，以此时探头中心作为缺陷区边界点，然后向不同方向移动探头，直到获得缺陷区的轮廓。——底波法：当不存在底波及其他回波时，移动探头，使底波显示且幅值达到荧光屏满刻度的 40%,以此时探头中心作为缺陷区边界点，然后向不同方向移动探头，直到获得缺陷区的轮廓。——距离幅度校正曲线法(DAC)法：当第一次界面回波高度高于距离幅度校正曲线(DAC)时，移动探头，使第一次界面回波高度降低到(DAC)曲线幅值位置，以此时探头中心作为未结合区边界点，然后向不同方向移动探头，直到获得缺陷区的轮廓。检验结束后，应立即清除被检件表面的耦合剂。8.2粘接区超声波检测8.2.1粘接区检测范围风轮叶片的粘接区超声波检测主要针对的粘接区域为：腹板与主梁的粘接区域和叶片前、后缘的粘接区域。检测面可选择与粘接区域相对应的叶片外表面区域，然后在被检件上按标号依次检查。8.2.2腹板与主梁粘接区域的检测8.2.2.1腹板-主梁粘接区的检测可分为：第一界面(叶片检测面壳体与结构胶交界面)检测和第二界面(叶片内层粘接结构与结构胶的交界面)及结构胶胶层内部检测。当探头耦合于腹板-主梁粘接区上方时，显示屏上将依次显示第一、第二和第三界面波，其中第一界面波可用于判定和定量第一界面上的粘接缺陷；第二、第三界面波以及可能存在的缺陷回波可用于判定和定量胶层内部及第二粘接面上的粘接缺陷。8.2.2.2第一界面的缺陷判断和定量：a)基准灵敏度：将探头稳定耦合于同等厚度壳体的非粘接区部位，调节第一次底面回波高度为显示屏满刻度的80%,以此作为基准灵敏度；b)缺陷判断：在检测基准灵敏度下，待检区域第一界面回波高度高于显示屏满刻度的40%,即视作缺陷；c)缺陷定量：采用绝对波高法定量，移动探头使第一界面波高度降低到显示屏满刻度的40%,探头中心点即为缺陷边界。8.2.2.3胶层内部及第二界面的缺陷判定和定量。a)基准灵敏度：将探头稳定耦合于临近的有效粘接区部位，调节粘接区第三界面波高度为显示屏满刻度的80%,以此作为基准灵敏度。b)缺陷判断：1)待检区域第一界面回波至第二界面/第三界面回波之间出现缺陷回波，且缺陷回波高度高于显示屏满刻度的20%时判定为缺陷；2)待检区域第三界面回波高度低于显示屏满刻度的40%时判定为缺陷。移动探头使第三界面回波高度上升到显示屏满刻度的40%,探头中心点即为缺陷边界。c)缺陷定量：采用6dB法定量，移动探头使缺陷回波高度降低到自身最高幅值的一半，探头中心点即为缺陷边界。依据第三界面波衰减评定缺陷时，应对指示信号进一步评估或采取其他辅助检查段，以排除产品表面凹凸、内部维修、补强、非计划粘接等因素对检测的影响。使用相控阵超声波检测时，原则上按8.2.1的要求进行，数据采集灵敏度与基准灵敏度有差异时，可用软件进行修正。无法修正时，应结合A扫描、B扫描、C扫描、D扫描显示，根据缺陷信号和其他相关结构信号进行综合判定。后缘粘接的检测可使用穿透法，分别将探头置于叶片后缘两侧，弦向移动探头，观察波幅变化情况；a)基准灵敏度：穿透法检测时，调节透射波高度为显示屏满刻度的80%,以此作为基准灵敏度；b)缺陷的判定：透射波高低于显示屏满刻度的40%,即判定为缺陷，移动探头使透射波高上升到显示屏满刻度的40%,探头中心点为缺陷边界；c)基准灵敏度等于扫查灵敏度。前缘粘接区域的检测根据检测需求不同，可使用目视法进行检查，也可使用相控阵超声波检测进行检测。相控阵超声波检测操作流程可参照8.2.1进行，另外需考虑前缘曲率对结果的影响。8.3检测注意事项检测中应注意以下问题：a)当超声波检测仪不能正常记录时，应检查探头与被检件之间是否附着小气泡、被检件表面是否清洁、声束反射方向是否能够被探头接收，并加以排除或调整；b)凡有疑问的部位，在排除上述原因之后，应重新调整灵敏度，并对此部位重新检验和记录；c)对于可检的变截面构件，若反射声束无法完全被探头接收，检验时应适当提高检测灵敏度。对材质声衰减大、不均匀的被检件，应选择足够数量的测试点测量其声速和衰减系数，以供材质分析和处理，其方法按附录E执行。9检测结果评定9.1风轮叶片内部(非粘接区)缺陷检验结果评定9.1.1小于探头直径(声束孔径)的缺陷缺陷埋深和尺寸采用与对比试块比较的方法确定。检测出的缺陷与对比试块上人工缺陷埋深相同时，采用对比试块人工缺陷尺寸来判定缺陷当量；检测出的缺陷与对比试块上人工缺陷埋深不同时，采用对比试块声程与其相近的人工缺陷的回波幅度确定。9.1.2大于探头直径的缺陷缺陷埋深按缺陷反射回波的声程来确定，缺陷大小尺寸可按下面三种方法来评定。a)采用A扫描检测时，可按缺陷回波的半波高度(多用于粘接区域),也可按与缺陷相邻区无缺陷位置的工件底波的半波高度确定包含整个缺陷的矩形框。b)采用C扫描检测时，根据C扫描图像上缺陷的位置坐标和图像特征，在被检工件表面进行缺陷轮廓的标记。此时缺陷的大小按标定矩形框的面积(或长和宽)来评定。c)采用相控阵超声波检测法时，也可采用附录D中对比试块上稍大于探头直径的人工缺陷作标定缺陷(设其尺寸为W),在检测灵敏度下进行检测。然后用相控阵扫描记录结果，采用半波高度法(6dB法)测量标定缺陷的缺陷指示长度(即面积，设为A),再测量待定缺陷的缺陷指示长度(即面积，设为B),则缺陷测量尺寸D:计算方法见公式(6)。D:=B-(A-W)9.1.3缺陷底波高度法检验评定使用缺陷底波高度法，主要有以下两种方法衡量缺陷大小：a)缺陷波高/缺陷处底波高(F/B)法：在一定的灵敏度条件下，以缺陷波高F与缺陷处底波高B之比来衡量缺陷的相对大小；b)缺陷波高/无缺陷处底波高(F/BG)法：在一定的灵敏度条件下，以缺陷波高F与无缺陷处底波高BG之比来衡量缺陷相对大小。注：底波高度可以衡量缺陷的相对大小，无法给出缺陷的当量尺寸。9.1.4超声脉冲穿透法检验评定超声脉冲穿透法在风轮叶片检测中受检测部件大小形状等影响较大，无法检测缺陷的埋深，缺陷当量的大小在被检部件满足穿透法检测条件时：a)对于小于或等于探头直径的缺陷，按照9.1.1执行；b)对于大于探头直径的缺陷，按照9.1.2执行。9.1.5缺陷指示长度的评定规则用平行于叶片长度方向的矩形框包围缺陷，其长边作为该缺陷的指示长度。9.1.6单个缺陷指示面积的评定规则以下情况按照单个缺陷计算指示面积：a)一个缺陷按其指示的矩形面积作为该缺陷的单个指示面积；b)多个缺陷其相邻间距小于相邻较小缺陷的指示长度时，按单个缺陷处理。9.1.7材料的缺陷性质可根据缺陷回波和底面回波的相对关系进行判断。9.2风轮叶片粘接区未结合缺陷检验结果评定9.2.1未结合缺陷指示长度的评定规则未结合缺陷边界范围确定后，用一边平行于叶片长度方向矩形框包围该未结合缺陷，长边作为其指示长度。9.2.2单个未结合指示面积的评定规则以下情况按照单个未结合计算指示面积：a)一个未结合按其指示的矩形面积作为该单个未结合面积；b)多个未结合其间距小于或等于相邻较小缺陷的指示长度时，按一个未结合处理。10检测记录报告应按照现场操作的实际情况详细记录检测过程的信息和有关数据。超声波检测记录至少应包含：记录编号、依据的操作指导书、检测技术要期、地点。应依据检测记录出具检测报告。超声波检测报告至少应包括以下内容：a)委托单位；b)检测依据标准；f)检测示意图：检测部位以及所发现的缺陷位置和分布图；g)检测数据；h)检测结论；i)检测人员和责任人员签字；j)检测日期；k)备注：其他异常情况。(规范性)相控阵探头晶片灵敏度测试A.1一般要求该项测试要求仪器软件能够对相控阵探头的每个晶片进行逐一激发。A.2.1将相控阵探头均匀稳定地耦合在CSK-ⅡA-1试块(或等效试块)表面，单独激发第一个晶片，得到最高反射回波。A.2.2调节增益值使第一个晶片回波达到80%满屏高度，记录此时的增益值。A.2.3单独激发下一个晶片，并重复A.2.2,直至最后一个晶片(沿着阵列中所有阵元一次一个阵元步如出现以下情况，认定为晶片为坏晶片：a)未见底面回波信号的晶片；b)有底面回波信号但信噪比小于12dB的晶片；c)同一阵列中灵敏度明显偏低，比其他晶片的平均灵敏度低9dB以上的晶片。A.4对测试结果进行复核若测试结果各晶片记录的最大与最小增益值之差大于或等于4dB,应确认耦合一致性及稳定重复性，并按照A.2规定的方法重新测试，进行复核。(资料性)全聚焦检测B.1检测仪器选型——全聚焦相控阵超声波检测仪能够支持全聚焦2D或3D型显示，并行硬件通道宜不少于32通道，宜采用64以上通道，能够对成像结果进行分析测量；——全聚焦相控阵超声波检测仪的其他指标参照JB/T11779的规定；——全聚焦2D或3D型显示图像的横向分辨力(Y坐标方向)和纵向分辨力(Z坐标方向)不大于2mm。B.1.2全聚焦检测对探头选型：——探头选取符合6.2.2的内容。B.2探头设置全聚焦检测探头设置应满足以下要求：——采用全聚焦检测时，准确校准和设置探头零点；——采用全聚焦检测时，准确设置