CSTM-无损检测 钢材 自动涡流探伤仪的性能与检验

ICSXX.XXX.XXXXX团 体 标 准T/CSTMXXXXX-202X无损检测钢材自动涡流探伤仪的性能与检验Non-destructivetesting—SteelCharacterizationandverificationofautomaticeddycurrentflawdetector202X-XX-XX发布202X-XX-XX实施发布中关村材料试验技术联盟发布T/CSTMXXXXX—2018T/CSTMXXXXX—20201I前言本文件按照GB/T1.1-2020给出的规则起草。本文件由中国材料与试验团体标准委员会无损检测领域委员会提出。本文件由中国材料与试验团体标准委员会无损检测领域委员会归口。T/CSTMXXXXX—2018T/CSTMXXXXX—20201I无损检测钢材自动涡流探伤仪的性能与检验范围本文件规定了自动检测系统中单频常规涡流探伤仪和单频阵列涡流探伤仪（以下简称涡流仪）性能的检验方法和验收指标。涡流仪可以是模拟式、部分模拟式或数字式。本文件给出的验收指标仅作为参考示例，用户和客户可根据特定涡流仪特点和探伤要求提出验收限值。手动检涡流仪和其他类型涡流仪的性能及检验方法可参考本文件。规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是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/T12604.6无损检测术语涡流检测概述涡流仪是应用电磁感应原理对导电材料及其制成件进行无损检测的电子设备，广泛应用于国民经济各个领域的检验检测中。涡流仪主要由电源、振荡器、放大器、相敏检波器、移相器、滤波器和显示器等组成。仪器性能激励源4.1.1输出频率稳定度fS≤2％4.1.2输出电压稳定度US≤3％4.1.3输出猝发正弦波重复频率稳定度FC≤3％注：本检验项目仅适用于阵列涡流仪。衰减器4.2.1衰减器总衰减量：与仪器标称值相一致。4.2.2衰减器衰减误差：在涡流仪常用的工作频率范围内，衰减器每12dB的误差不超过1dB。注：本检验项目不适用于阵列涡流仪。4.2.3增益误差：在涡流仪常用的工作频率范围内，任意增益调节区间与标称值的误差均不超过10％。注：本检验项目仅适用于阵列涡流仪。动态范围不小于26dB。电噪声电平对于常规涡流探伤仪，不大于满刻度的20％，且剩余增益大于40dB；对于阵列涡流探伤仪，不大于满刻度的50％。最大使用灵敏度不大于10mV。检验条件5.1环境条件5.1.1环境温度为15℃～35oC，相对湿度为30%～90%。5.1.2交流电源为220V±10%，50Hz±5%。5.1.3环境电磁场不得大于240A/m。5.2检验器具涡流仪检验器具由用于涡流仪电性能测量的数字示波器、函数信号发生器、标准衰减器组成，其技术要求如下：5.2.1数字示波器允许误差：±5%频率范围：0MHz～20MHz5.2.2带有猝发音函数信号发生器频率范围：10Hz～2MHz频率稳定度：5×10－4猝发音包含的正弦波个数不小于105.2.3标准衰减器衰减范围：（0～80）dB频率范围：（0～2）MHz衰减分挡形式：至少应有10dB、1dB、0.1dB三种衰减分挡形式衰减误差：（0.5%A士0.02）dB，式中：A为衰减量。检验项目和检验方法6.1外观检查6.1.1被检涡流仪外观应完整无缺，所有零部件应牢固可靠，开关接触良好，不应有影响操作的机械损伤。6.1.2显示屏幕标度清晰，无破损痕迹。6.2整机功能检查6.2.1开启涡流仪电源，仪器应能够进入正常工作状态，显示应正常。6.2.2逐个调节各功能旋钮或按键，涡流仪的各项功能应能随之发生相应变化，指示正常。6.3报警性能6.3.1报警阈值应能调节。6.3.2报警灯光、音响应能正常启动和关闭。6.3.3在正常报警后，改变报警阈值能有效地控制报警灯光和音响动作。6.4激励源输出频率稳定度选取常用频率范围内的中间频率点测试。6.4.1所用检验器具与被检测涡流仪的连接方式如图1所示。图1检验装置连接示意图（之一）6.4.2接通仪器电源，由示波器读出输出信号频率，然后每隔5min测量一次，共测量3次。将测量结果分别记作fi（i=1、2、3），并将fi的最大值fmax和最小值fmin代入（1）式计算输出频率稳定度：(1)式中：fs—输出频率稳定度fmax—fi的最大值（kHz）fmin—fi的最小值（kHz）f0—输出信号频率标称值（kHz）6.5激励源输出电压稳定度6.5.1所用检验器具与被检涡流仪的连接方式如图1所示。6.5.2接通仪器电源，由示波器读出输出信号电压，然后每隔5min测量一次，共测量3次。将测量结果分别记作Ui（i=1、2、3），并将Ui的最大值Umax和最小值Umin代入（2）式计算输出电压稳定度：(2)式中：US—输出电压稳定度Umax—Ui的最大值（V）Umin—Ui的最小值（V）U—输出电压的3次平均值（V）6.6激励源重复频率稳定度6.6.1所用检验器具与被检阵列涡流仪的连接方式如图1所示。6.6.2接通仪器电源，由示波器读出输出的猝发正弦波信号的重复频率，然后每隔5min测量一次，共测量3次。将测量结果分别记作Fj（j=1、2、3），并将Fj的最大值Fmax和最小值Fmin代入（3）式计算重复频率稳定度：(3)式中：FC—重复频率稳定度Fmax—Fj的最大值（kHz）Fmin—Fj的最小值（kHz）F—输出信号重复频率的3次平均值（kHz）6.7衰减器衰减误差6.7.1所用检验器具与被检涡流仪的连接方式如图2所示，并应使信号发生器输出阻抗、标准衰减器特性阻抗与终端负载相互匹配。图2检验装置连接示意图（之二）6.7.2选择信号发生器的频率为常规涡流仪的常用激励频率。信号发生器选择猝发正弦波模式，正弦波个数取5～10个。调节信号发生器输出，使被检涡流仪显示屏上显示的信号幅度为100%（如果在矢量光点显示时信号不垂直，可以通过旋转相位使之处于垂直状态）。6.7.3采用被检涡流仪衰减器衰减量与标准衰减器衰减量进行比较的方法，读出被检涡流仪衰减器衰减量误差。6.8增益误差6.8.1所用检验器具与被检涡流仪的连接方式如图2所示，并应使信号发生器输出阻抗、标准衰减器特性阻抗与终端负载相互匹配。6.8.2选择信号发生器的频率为阵列涡流仪的常用激励频率。信号发生器选择猝发正弦波模式，正弦波个数取3～5个。调节信号发生器输出，使被检涡流仪显示屏上显示的信号幅度为100%。6.8.3采用被检涡流仪增益与标准衰减器衰减量进行比较的方法，读出被检涡流仪增益的误差。若阵列涡流仪的增益值以倍数（而不是dB）计，则应注意标准衰减器衰减量与倍数的换算。6.9动态范围6.9.1所用检验器具与被检常规涡流仪的连接方式如图2所示，并应使信号发生器输出阻抗、标准衰减器特性阻抗和终端负载相互匹配。6.9.2标准衰减器衰减量置适当值，调节信号发生器的输出和标准衰减器的衰减量，使被检涡流仪显示屏上显示的信号幅度为100％，且有大于30dB的衰减量。6.9.3调节标准衰减器，读取信号幅度自100%下降至刚能辨认的最小值时衰减器调节量，即为被检常规涡流仪的动态范围。6.10电噪声电平取下所有检验连接线，并将被检涡流仪增益调至最大，此时显示屏时基线上电噪声（可将矢量光点显示的噪声信号的最大值旋至Y轴方向）平均幅度在幅值满刻度上的百分数，即为被检涡流仪的电噪声电平。对于常规涡流探伤仪，如果电噪声电平超过20％，应减少增益，直至电噪声电平为20％止，记录此时的剩余增益值（dB）；对于阵列涡流探伤仪，电噪声电平应不大于满刻度的50％。6.11最大使用灵敏度6.11.1所用检验器具与被检涡流仪的连接方式如图2所示，并应使信号发生器输出阻抗、标准衰减器特性阻抗和终端负载相互匹配。6.11.2对于常规涡流仪，信号发生器选择猝发正弦波模式，正弦波个数取5～10个。调节被检涡流仪使其增益达到最高，然后调节信号发生器输出，使被检涡流仪显示屏上显示的信号的最大值比电噪声电平高6dB，如图3所示。图3信噪比示意图6.11.3对于阵列涡流仪，信号发生器选择连续正弦波模式。调节被检涡流仪使其增益达到最高，然后调节信号发生器输出，使被检涡流仪显示屏