无损检测仪器 超声检测设备的性能与检验 第3部分：组合设备 征求意见稿

1GB/T27664.3—202X/ISO22232-3:2020无损检测仪器超声检测设备的性能与检验第3部分：组合设备本文件规定了通过使用适当的标准校准试块来进行组合超声检测设备（包括仪器、探头和连接电缆）性能验证的方法、允差和验收标准。这些方法特别适用于符合ISO22232-1的超声仪器的手动检测设备，以及符合ISO22232-2的单晶探头或双晶探头的手动超声无损检测。本标准也适用于多通道仪器。对于自动化检测设备，可能需要进行不同的测试以确保满意的性能。规定方法适用于操作人员在现场或车间条件下进行操作。这些方法不适用于证明设备对特定应用的适用性。本文件不适用于采用连续波的超声仪器。本文件也不适用于相控阵超声系统（见ISO18563-3）。如果相控阵仪器与单晶探头或双晶探头组合使用，本文件适用于这种组合。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本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。ISO2400无损检测超声检测1号校准试块（Non-destructivetesting—Ultrasonictesting—SpecificationforcalibrationblockNo.1）ISO5577无损检测超声检测词汇（Non-destructivetesting—Ultrasonictesting—Vocabulary）注：GB/T12604.1—2020无损检测术语超声检测（ISISO7963无损检测超声检测2号校准试块（Non-destructivetesting—Ultrasonictesting—SpecificationforcalibrationblockNo.2）注：GB/T19799.2-2012无损检测超声检测2号校准试ISO9712无损检测NDT人员资格和认证（Non-destructivetesting—QualificationandcertificationofNDTpersonnel）注：GB/T9445—2015无损检测人员资格鉴定与认证（ISO9712：2012，IDT）ISO22232-1无损检测超声检测设备的特性和检验第1部分：:仪器（Non-destructivetesting—Characterizationandverificationofultrasonictestequipment—Part1:Instruments）注：GB/T27664.1—202X无损检测仪器超声检测设备的性能与检验第1部分：仪器（ISO22232-1：2ISO22232-2无损检测超声检测设备的特性和检验第2部分：探头（Non-destructivetesting—Characterizationandverificationofultrasonictestequipment—Part2:Probe）注：GB/T27664.2—202X无损检测仪器超声检测设备的性能与检验第2部分：探头（ISO22232-2：2020，IDT）3术语和定义2GB/T27664.3—202X/ISO22232-3:2020ISO5577界定的术语和定义适用于本文件。4符合性一般要求若设备组合性能满足以下所有要求，则其符合本文件：a)超声仪器应符合ISO22232-1；b)探头应符合ISO22232-2；c)组合设备应符合第6章；d)基线测试的结果（6.1）应存档记录，包括用于基线测量相关参数的仪器设置。表1给出了本文件规定的检测以及检测的频次。表1检测内容根据ISO22232-1第2组检测或ISO22232-2要求，对不符合本标准要求的部件进行更换、修理和/或检验。5人员资质根据本标准进行检验的人员，应具备ISO9712或同等标准规定的超声检测的适当等级。6检测和记录的描述6.1特性参数的基准测量对于每组组合设备（仪器、电缆和探头）应确定并记录基准值。将随后的测量值与基准值进行比较。对于斜探头，用户应先确定探头（6.3.3.2/6.3.4.2）和声束角（6.3.3.2/6.3.4.2）的基准值，除非这些值可用于新探头。对于所有系统，用户应先使用6.5.2和6.6.2给出的方法确定灵敏度、信噪比和脉冲宽度的基本值。这些测量既应针对后续测试所使用的实际探头和仪器，也应针对所使用的每种探头类型和仪器类型的组合进行。在基线测量时，仪器开关的相关参数，如频率、脉冲能量、抑制/抑制、脉冲重复频率等，应与后续测试中所用参数相同。用于这些基线测量的试块类型、电缆类型和电缆长度也应与后续测试中所用的相同。对于基准值的测量，假设探头、电缆和仪器处于适宜的状态，特别是所用的部件。3GB/T27664.3—202X/ISO22232-3:20206.2物理状态和外观6.2.1检验方法目视检查超声仪器、探头、电缆和校准试块的外部是否有物理损伤或磨损，以免影响系统当前的运行或未来的可靠性尤其要检查探头接触面是否有物理损伤或磨损。如果探头是由不同的组件组装而成，测试组件是否正确组装，例如提供合适的耦合。测试电器接触点的不稳定性。6.2.2验收标准任何可能影响系统当前运行或未来可靠性的损坏或磨损，如电器接触点造成的不稳定，应根据ISO22232-1第2组测试或ISO22232-2对受影响部件进行更换、修理和/或检验。6.2.3检测频率对于当天使用的设备，应每天对设备进行一次测试。6.3斜探头的测试6.3.1通则采用以下任何一个方法确定探头入射点和声束角度：——分别按6.3.2和6.3.3规定进行；或——同时按6.3.4规定进行。对当天使用的每个斜探头应进行这些试验。应记录对比试块的几何形状、表面状态和材质。6.3.2探头入射点6.3.2.1通则探头入射点应按ISO2400或ISO7963规定在校准试块上进行验证。在确定声束角之前，应检验探头入射点。6.3.2.2检验方法将探头置于试块的适当一侧，以获得来自象限的反射。前后移动探头，以使反射信号的波幅最大，注意移动探头平行于试块的两侧。当波幅达到最大值时，真正的探头入射点对应于试块上标记象限几何中心的刻度线。6.3.2.3验证标准测量的探头入射点应在标称位置的±1mm范围内。对于新探头，规定的标称值应作为基准值使用。如果测得的位置与现有标记点或提供的探头入射点的差异大于1mm，则应记录新的位置同时最好在探头侧面标明并用于后续的探头测试和绘制不连续点。6.3.2.4检测频率检测的频率取决于由使用方法和检测表面的粗糙度引起的探头磨损率。当探头连续使用时，应至少每隔几小时进行一次测试；否则，应每天对当天使用的探头进行测试。4GB/T27664.3—202X/ISO22232-3:20206.3.3声束角6.3.3.1通则ISO2400或ISO7963中规定的校准试块提供了快速检验声束角的方法。如需要更高的精度，则应使用ISO22232-2中规定的方法之一确定角度。验证探头入射点后应确定声束角。6.3.3.2检测方法将探头放置在校准试块上，并从选定的侧横孔上生成信号。前后移动探头，以使来自侧橫孔的信号最大化。当信号波幅最高时，可从校准试块上的对应刻度上读取声束角，该刻度位于被测探头入射点的正下方。测得的声束角应被记录。6.3.3.3验证标准测得的声束角应在标准声束角的±2°范围内。对于新探头，规定的标称值应作为基准值。6.3.3.4检测频率检测的频率取决于由使用方法和检测表面的粗糙度引起的探头磨损率。当探头连续使用时，应至少每隔几小时进行一次测试；否则，应每天对当天使用的探头进行测试。6.3.4探头入射点和声束角的同步测定6.3.4.1通则本方法要求使用至少带有3个不同深度的横孔的参考试块。6.3.4.2检测方法依次找出每个横孔di的最大的直接回波，并测量每种情况下从每个孔di中心到探头前端面缩短的投影距离ai（例如用直尺）。根据各横孔di对应的水平距离和深度位置绘制比例图，并连接这些点绘制成直线。此时可同时测定探头的入射点和声束角（见图1）。探头入射点的位置对应图1中距离X。使用公式1计算声束角θ:aiai−a1θ=arctandi−d15GB/T27664.3—202X/ISO22232-3:2020b）测试结果的绘制ai——缩小的投影距离di——横孔的深度位置X——探头前端和探头入射点的距离图1探头入射点和声束角的同步测定6.3.4.3验收标准测得的探头入射点应在基准值位置的±1mm范围内。如果测得的位置与现有标记点或是提供的探头入射值差异大于1mm，则应记录新的位置，最好在探头侧面进行标记并用于后续探头的测试和绘制不连续点。6.3.4.4检测频率检测的频率取决于由使用方法和检测表面的粗糙度引起的探头磨损率。当探头连续使用时，应至少每隔几小时进行一次测试；否则，应每天对当天使用的探头进行测试。6.4垂直线性6.4.1通则6GB/T27664.3—202X/ISO22232-3:2020本项测试是监测影响仪器增益线性的两个特性的综合效果，即放大器的线性和经过校准的增益控制器的精度。任何标准校准块都可以用于此测试，最好与后续测试中使用的探头一起使用。应只选用一个探头进行本测试。在测试线性时，应将超声仪器控制器(频率、范围、脉冲能量)切换到后续测试中使用的位置。可调抑制和扫描增益控制器例如时间控制增益，应置于“关”的位置。如在随后的测试中使用一个闸门来确定波幅，则应根据表2验证闸门的垂直线性。如仅使用A扫描显示，则应根据表3验证显示器的垂直线性。6.4.2检测方法比率法只透露了发生在仪器电路中用于设置振幅的增益控制和显示之间的非线性。将探头放置在一个校准试块上以便从一个小反射体（例如ISO7963中规定的2号校准试块上的5mm橫孔）获得反射信号。对于显示器线性的验证，调整增益使该信号达到全屏高度（FSH）的80%并记录经过校准的增益控制器的数值，单位为dB。然后把增益增加2dB，并确认信号上升至大约FSH的100%。将增益恢复至其初始值，然后将其降低6dB。确认信号幅度下降至大约FSH的40%。以6dB进步量依次降低信号3次，确认3次的信号幅度分别下降至FSH的20%、10%和5%。对于闸门线性的验证，能够测量超过100%FSH闸门信号波幅的设备，例如显示为值，应测试垂直线性至最大可能幅度值，例如100%FSH。调节增益，将信号设置为最大闸门幅度值的80%作为参考值。根据表2以6dB的步进减小增益。确认闸门内信号幅度降至接近预期闸门幅度值。6.4.3验收标准在可接收范围内，闸门内信号幅度值应在表2给出的限值内。当使用显示器上的信号幅度时，信号幅度应在表3给出的限值内。表2闸门垂直线性的验收标准05可见87GB/T27664.3—202X/ISO22232-3:2020表3显示器线性的验收标准05可见86.4.4检测频率每周应对本周所使用的超声仪器至少进行1次检测。6.5灵敏度和信噪比6.5.1通则本项检测的目的是为操作者提供一种能够鉴别组合设备性能劣化的简单方法。这些检测方法仅适用于监测以前证明运行良好的固定组合设备性能的稳定性。测得的信噪比与该类型的超声仪器和探头确定的基准值进行比较。虽然给出了一种测试灵敏度的简单方法，但不是规定检测灵敏度的方法，其测试方法应根据提供的检测标准的要求确定。如进行检测，使用ISO2400规定的1号校准试块的3mm直径横孔或是ISO7963规定的2号校准试块的5mm直径横孔。未校准的增益控制器应设置为最大值或以前已设定的位置。使用的电缆的型号和长度应与基线测量时使用的电缆相同。对于之后的检测，超声仪器设定值应保持一致。6.5.2检测方法将探头放置在选定的校准试块上，并调节其位置以使灵敏度测试所用橫孔的信号最大化。调节校准过的控制器（dB将该信号设置到FSH的20%并记录这个值作为增益控制器的首个设定值。从测试试块上移动探头，擦干探头表面的耦合剂并保持探头表面暴露在空气中，如将探头侧放。使用校准后的控制器，增加增益直至总的系统噪声与目标横孔一样达到FSH的20%，记录第二个增益设定值。记录的第一个增益设定值提供了探头和超声仪器灵敏度的测试，第一个和第二个增益设定值之间的差值（dB）给出了信噪比。在每种情况下，检查这些参数在基线测量中选择的特定范围内。6.5.3验收标准横孔记录的增益设定值和计算的信噪比应在用户针对探头和超声仪器的组合进行基线测量值的±6dB范围内。如果横孔的增益设定值增加和/或信噪比减小但仍适用于检测，设备能使用但建议增加额外的测试、8GB/T27664.3—202X/ISO22232-3:2020更换或维修。6.5.4检测频率每周应对本周所使用的探头、电缆和超声仪器至少进行1次检测。6.6脉冲宽度6.6.1通则本项测试检测了仪器、探头和电缆对于显示信号持续时间的影响。它用来识别组合设备的问题，例如由探头、电缆或仪器的缺陷引起的问题。测得的脉冲宽度与使用者针对所检型号的