CSTM-无损检测 中低频磁致伸缩超声导波检测设备的性能与验证编制说明

《无损检测中低频磁致伸缩超声导波检测设备的性能与验证》团体标准编制说明一、工作简况1.任务来源本标准经中国材料与试验团体标准委员会（以下简称：CSTM标准委员会）无损检测技术及设备领域委员会审查，CSTM标准委员会批准《无损检测中低频磁致伸缩超声导波检测设备的性能与验证》立项，标准项目归口管理委员会为CSTM/FC94无损检测技术及设备领域委员会，标准计划编号为CSTMLX940000423-202，由中国特种设备检测研究院牵头承担《无损检测中低频磁致伸缩超声导波检测设备的性能与验证》团体标准的制定工作。2.标准制定的背景和目的超声导波无损检测技术是一种新颖的无损检测方法，其单点激励、横截面全覆盖、衰减小的特点，是大范围被检测对象中（如管道、板、铁轨等）较为理想的一种快速、全覆盖查找缺陷的无损检测技术。而传统五大无损检测检测技术，如超声、射线、漏磁等，均为“踩点式”检测方法，应用在大范围被检测对象中具有效率低、检测不完整、成本高等特点，因此存在很大的漏检风险。因此针对管道或板等大范围结构件，可采用超声导波无损检测技术查找出缺陷后，再采用其他传统无损检测技术进行复检，可大大提高检测效率，减低缺陷的漏检风险。总结来说，超声导波无损检测技术是一种长距离、大范围结构“体检式”快速扫查技术，是管道、板等大范围结构件缺陷检测的一种有效技术手段。随着该项技术的推广和普及，超声导波技术逐渐被各特检系统及其检测机构所应用，并形成了一定的检测规范，对于超声导波检测设备的需求也是日益增加，且使用单位和设备制造商也越来越多。目前常见的超声导波商用检测设备是基于压电式和磁致伸缩两种原理研发的。压电式超声导波检测设备一般采用多通道阵列式换能器，可以实现多通道聚焦检测，可对缺陷进行粗略的周向定位，但是需要针对不同直径的管道配备不同规格的换能器，通用性差，现场使用不方便，价格昂贵。而磁致伸缩式超声导波检测设备具有结构简单，探头可灵活适应各种管径，也可通过B扫检测对缺陷进行周向精确定位，更加符合现场的管道和板等检测工况，具有更好的工程检测应用前景。综上所述，针对当前磁致伸缩超声导波无损检测技术的独特优势及其行业情况，需要规范磁致伸缩式超声导波无损检测设备的测试方法与验收标准，不仅可以为仪器生产商提供一套的设备测试方法，也可以为使用单位及其供应商提供相关的验收标准和性能测试，以此满足使用者的实际使用要求，为磁致伸缩超声导波无损检测设备在管道和板上的应用提供技术标准支持，提高无损检测行业的业务水平。3.工作主要过程按照中国材料与试验团体标准委员会标准制修订程序的要求，《无损检测超声导波中低频磁致伸缩超声导波检测设备的性能与验证》团体标准的编制完成了以下工作：（1）起草阶段：CSTM/FC94无损检测技术及设备领域委员会成立之后，积极开展各项标准制定工作，为保证后续标准的规范性，针对《无损检测超声导波中低频磁致伸缩超声导波检测设备的性能与验证》组建成立了标准起草工作组，确定了标准编写原则和分工，提出标准编制进度安排。（2）征求意见阶段：本标准根据标准编制安排进行公开征求意见，共修改了4处，分别为：更改标题名称《无损检测磁致伸缩超声导波检测设备的性能、验证与分级》为《无损检测中低频磁致伸缩超声导波检测设备的性能与验证》；修改了术语与定义中3.5节“正向波”及3.6节“反向波”的术语及其定义；添加了10.4.5节中“灵敏度与信噪比”的测试方法删除了9.3.3节相对于电压变化的稳定性及9.5.3节等效输入噪声的测试内容4.主要参加单位及工作组成员主要参加单位包括：杭州浙达精益机电技术股份有限公司、浙江大学、中国特种设备检测研究院、浙江省特种设备检验研究院、中北大学、中石化长输油气管道检测有限公司工作组成员包括：唐志峰、吕福在、陈会明、沈功田、郑阳、李光海、叶宇峰、骆苏军、周进节、张鹏飞、韩烨、罗福兴二、标准化对象简要情况及制修订标准的原则1.标准化对象简要情况本标准为旨在规范本领域内各标准的制修订和发布。2.制修订标准的原则（1）制修订标准的依据或理由依据中国材料与试验团体标准制修订管理细则、中关村材料试验联盟团体标准管理办法（试行）制定本标准，规范本领域内各标准的制修订和发布。（2）制修订标准的原则本标准编制遵循经济社会发展需求原则、技术先进和经济合理原则、适应贸易全球化需求原则、维护公众利益原则、协商一致原则、广泛参与和公开透明原则。本标准在结构编写和内容编排等方面依据GB/T1.1—2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》进行编写。三、采用国际标准和国外先进标准的情况目前国内外针对超声导波无损检测技术的标准主要有如下几个：1.BS9690-2:2011Non-destructivetesting.Guidedwavetesting.Basicrequirementsforguidedwavetestingofpipes,pipelinesandstructuraltubulars；2.BS9690-1:2011Non-destructivetesting.Guidedwavetesting.Generalguidanceandprinciples；3.ISO182111:2016Non-destructivetesting--Long-rangeinspectionofabove-groundpipelinesandplantpipingusingguidedwavetestingwithaxialpropagation；4.ASTME2775-11Standardpracticeforguidedwavetestingofabovegroundsteelpipeworkusingpiezoelectriceffecttransduction；5.NACE–SP0313-2013GuidedWaveTechnologyforPipingApplications；6.ASME–ARTICLE18GuidedWaveExaminationMethodforPiping；7.TUVCERTIFICATIONGULGuidedWaveTestingProcedurecertifiedunderENstandard14748；8.GB/T31211-2014无损检测超声导波检测总则9.GB/T28704-2012无损检测磁致伸缩超声导波检测方法10.SY/T1184–2009钢制管道超声导波检测技术规范上述标准都是针对采用超声导波无损检测技术进行检测的方法，暂未有任何有关磁致伸缩超声导波无损检测设备及其探头的性能与验证的相关标准。四、标准主要内容本标准主要包括：本文件规定了中低频磁致伸缩超声导波仪器、传感器及组合性能的测试方法、验收准则与分级评定方法。本标准适用于采用FeCo、FeNi、FeGa等磁致伸缩带材作为换能材料的超声导波检测设备；本标准适用于手动式、采用工作频率在20kHz至200kHz范围内的A扫描或B扫描探头的超声导波检测仪。五、主要试验（或验证）结果的分析、综述报告、技术经济论证，预期的经济效果等本标准测试方法主要分为仪器电气性能的测试与组合设备综合性能两部分。仪器电气性能主要测试仪器稳定性、激励信号频率、发射脉冲电压、最大输出电压、发射脉冲后的盲区、动态范围及放大器的频率响应。其中发射脉冲后的盲区、动态范围及放大器的频率响应与压电式超声仪器的测试方法基本一致，测试标准较为统一。而不同压电式超声仪器，磁致伸缩超声导波的激励波形一般采用脉宽较窄，且带汉宁窗调制的正弦信号，因此需要单独测试激励信号频率及发射脉冲电压。在测试激励信号频率和发射脉冲电压时，带FFT功能的数字式示波器即可测试完成。中低频磁致伸缩超声导波检测设备的组合性能检测共9项，中心频率及带宽、水平分辨率、垂直分辨率、盲区主要测试探头的性能，但是探头单独无法完成通过外面通用的仪器完成测试，故还需要和仪器组合后测试。物理状态及外观条件、回波波形、距离-幅值曲线、灵敏度及信噪比及方向控制性是主要用于测试组合设备的性能是否发生恶化，需定期检测。通过标准的测试方法，可以帮助厂商、代理商和用户单位建立统一的测试标准，可作为交货的验收标准及定期检测设备性能的方法。此标准中的检验方法已经在本公司的超声导波检测设备的出厂检验及验收时使用。六、与有关的现行的方针、政策、法律、法规和强制性标准的关系本标准是对《GB/T31211-2014无损检测超声导波检测总则》及《GB/T28704-2012无损检测磁致伸缩超声导波检测方法》中所述的仪器性能及其测试方法制定的规范与标准，是对上述标准的一种补充。七、对征求意见及重大分歧意见的处理经过和依据该标准的编制过程中，无重大分歧意见。八、标准水平建议，预期的社会经济效果。由于目前国内外暂无相关磁致伸缩超声导波检测设备的相关标准，标准