JBT 11731-2013 无损检测 超声相控阵探头通.用技术条件

无损检测超声相控阵探头通用技术条件 2013-12-31发布2014-07-01实施I 12规范性引用文件 13术语和定义 1 25检验条件 26检验方法和要求 47检验规则 9标志和标签 10包装、运输和贮存 附录A(规范性附录)探头数据表 附录B(资料性附录)线阵换能器阵元参数 附录C(资料性附录)楔块技术资料 2 5图3用超声脉冲反射法检测的测试装置 5图4超声脉冲持续时问 6 7图6聚焦液浸探头声场的轴向轮廓 8 8图8利用浸液法旋转球靶测试接收角 9图9背衬回波量测试 图10楔块波束角测量 图B.1换能器阵元参数示意图 图C.1带1个角度楔块参数定义图 图C.2带2个角度楔块参数定义图 图C.3带弧面楔块第1阵元中心高度定义图 图C.4带IHC楔块与常规楔块区别 图C.5楔块曲率类别示意图 20表1用于不同频率的钢球(杆)的直径 3 表C.1楔块参数表 Ⅱ无损检测超声相控阵探头通用技术条件GB/T12604.1无损检测术语超声检测GB/T19001质量管理体系要求GB/T19799.1无损检测超声检测1号校准试块24分类a)按阵列类别(见图1),可分为：·特殊构象探头(除以上4类之外)。线阵矩阵凹阵凸阵主要技术要求为：增益调节量超过100dB,低频起始位置小于或等于1kHz,频带宽度超过3制作试块的聚苯乙烯材料，要求其声速为(2330±20)m/s、声阻抗为(2.5±0.1)Mrayl。5.81号校准试块宜选用符合GB/T699的20钢或45钢，晶粒度为7级～8级，厚度为探头波长5倍以上(波长按宜选用符合GB/T699的20钢或45钢，晶粒度为7级～8级，具有光滑表面的钢球或半球形端部表1用于不同频率的钢球(杆)的直径4若探头有n个阵元，测量第1个阵元、第n个阵元、最中间1个阵元，共3个阵元。 (1)5检查头尾2对阵元，中间均匀间隔取2对阵元，共4对阵元。探头阵元数小于8时，则所有阵元发射/接收接收信号水b)Ra)带0°楔块探头测试；b)非集成楔块接触式探头测试；c)液浸探头测试；d)带非0°楔块探头测试。6b)对于集成楔块接触法探头，利用半圆柱试块回波或1号校准试块测量；c)对于液浸探头，利用位于聚焦探头的焦距或者平面换d)取得脉冲回波后，按图4所示，测量峰-峰值十分之一高度位置的脉冲持续时间。所有阵元全测，检验结果允许与标称值偏差±10%。图4超声脉冲持续时间6.6中心频率和相对带宽6.6.1检验方法采用与6.5相同的装置进行测试。用频谱分析仪或离散型傅里叶转换，以闸门监控反射体回波并来自探头楔块、壳体、阻尼块等的虚假回波不要与来自参考试块的回波一起分析。闸门内应至少根据高低端频率f和f,按式(2)计算中心频率f,按式(3)计算带宽，按式(4)计算相对带 (2)△f=fu-f (3) (4)所有阵元全测，中心频率检验结果允许与标称值偏差±10%;相对带宽检验结果允许与标称值偏差±15%。如果f和f之间的频谱有多于一个的最大值，相邻最小值与最大值之间的振幅差应不超过3dB。对于相对带宽超过100%的宽带探头，低端频率不应高于f+10%,高端频率不应低于f-10%。7按式(5)计算： (5) (6)8通过增加和减小探头与反射体之间的距离找到聚焦区两端的极限；如果使用的是反射体，应找到回波峰-峰值减少6dB的两个位置；如果使用的是水声接收器，则是减少3dB,如图6、图7所示。其中，ZL₁和ZL₂是这些点在Z-轴上的坐标。聚焦区的长度F按式(7)进行计算。 (7)图6聚焦液浸探头声场的轴向轮廓图7液浸探头声场的横向轮廓若探头有n个阵元，测量第1个阵元、第n个阵元、最中问1个阵元，共3个阵元。检验结果允许与标称值偏差±15%。水若探头有n个阵元，测量第1个阵元、第n个阵元、最中间1个阵元，共3个阵元。注：最中间1个阵元的选取：n为偶数时，取第n/2个阵元；n为奇数时，取第(n+1)/12个阵元。幅度达屏幕高度50%,记录此时增益值B₂,如图9所示。背面回波量B按式(8)进行计算。B=B₁-B₂………………(8)若探头有n个阵元，测量第1个阵元、第n个阵元、最中间1个阵元，共3个阵元。注：最中间1个阵元的选取：n为偶数时，取第n/2个阵元；n为奇数时，取第(n+1)/2个阵元。水1——增益，单位为分贝(dB);2——距离，单位为毫米(mm)。反射反射图9背衬回波量测试a)入射点的确定b)楔块波束角的测定若探头有n个阵元，测量第1个阵元、第n个阵元、最中间1个阵元，共3个阵元。注：最中间1个阵元的选取：n为偶数时，取第n/2个阵元；n为奇数时，取第(n+1)/2个阵元。探头阵元一致性标准差用公式(9)进行计算，变异系数用公式(10)进行计算。………(9)n——阵元数；x——算术平均值； (10)6.12.2要求a)灵敏度一致性：标准差S≤1dB;b)中心频率一致性：变异系数C·V≤3.3%;c)相对带宽一致性：变异系数C·V≤5%。7检验规则7.1检验分类7.1.1型式检验超声相控阵探头的型式检验宜由取得GB/T27025认可的具有超声相控阵探头型式检验检测项目(见7.2)的实验室进行。型式检验实验室应出具一份执行本标准的检验报告。7.1.2出厂检验超声相控阵探头的制造商应对每个超声相控阵探头产品进行出厂检验，并出具一份执行本标准的检验证书。出厂检验应由质量体系予以限定和保证。该体系宜符合GB/T19001/ISO9001的要求。7.2检验项目超声相控阵探头产品应按表2进行型式检验和/或出厂检验。表2超声相控阵探头的检验项目检验项目型式和出厂防渗漏性能电阻抗和静态电容检验项日串扰型式和出厂脉冲持续时间型式和出厂中心频率和相对带宽型式和出厂型式和出厂阵元焦距和聚焦长度型式和出厂阵元扩散角楔块波束角型式和出厂型式和出厂超声相控阵探头JB/T11731-5L64-0,或或c)产品使用说明书(合同约定时)²);e)探头数据表(合同约定时),见附录A;f)型式检验报告(合同约定时),见7.1.1。数据类型连接器型号电缆线电容量电缆线长度阵元数阵元长度电阻抗和静态电容串扰脉冲持续时间中心频率和相对带宽脉冲回波灵敏度防渗漏性能(资料性附录)线阵换能器阵元参数的定义如图B.1所示。EpgA=n·pA=(n-1)·p+E(资料性附录)楔块技术资料C.1楔块参数表C.1楔块参数表楔块材料内的ZXYDLWHXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX××X×× 图C.1带1个角度楔块参数定义图N说明：Aw——换能器主轴与楔块底面夹角；Aa——换能器副轴与楔块底面夹角；Z——第1阵元中心高度；X——主轴方向第1阵元中心至楔块后端距离；L——楔块长度；W——楔块宽度；图C.2带2个角度楔块参数定义图说明：Z——第1阵元中心高度。图C.3带弧面楔块第1阵元中心高度定义图C.2楔块标记C.2.1