T-CSTM 00423-2022 無(wú)損檢測(cè) 中低頻磁致伸縮超聲導(dǎo)波檢測(cè)設(shè)備的性能與驗(yàn)證

ICS77.040.20CCSH26

T/CSTM00423—2022無(wú)損檢測(cè)中低頻磁致伸縮超聲導(dǎo)波檢測(cè)設(shè)備的性能與驗(yàn)證Non-destructivetesting—Characterizationandverificationoflowandmediumfrequencyultrasonicguidedwavetestingequipmentbasedonmagnetostrictiveeffect2022-12-09發(fā)布 2023-03-09實(shí)施中關(guān)村材料試驗(yàn)技術(shù)聯(lián)盟 發(fā)布T/CSTM00423T/CSTM00423—2022II前 言本文件參照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專(zhuān)利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別這些專(zhuān)利的責(zé)任。本文件由中國(guó)材料與試驗(yàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)及儀器領(lǐng)域委員會(huì)（CSTM/FC94）提出。本文件由中國(guó)材料與試驗(yàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)及儀器領(lǐng)域委員會(huì)（CSTM/FC94）歸口。T/CSTM00423-2022T/CSTM00423-202211無(wú)損檢測(cè)中低頻磁致伸縮超聲導(dǎo)波檢測(cè)設(shè)備的性能與驗(yàn)證范圍本文件規(guī)定了中低頻磁致伸縮超聲導(dǎo)波儀器、傳感器及組合性能的測(cè)試方法和驗(yàn)收準(zhǔn)則。本文件適用于采用FeCo、FeNi、FeGa等磁致伸縮帶材作為換能材料的超聲導(dǎo)波檢測(cè)儀器，其工作頻率在5kHz至300kHz范圍內(nèi)且具有A掃描和B掃描功能的超聲導(dǎo)波檢測(cè)儀器和傳感器。（GB/T12604.1GB/T20737無(wú)損檢測(cè)通用術(shù)語(yǔ)和定義GB/T28704無(wú)損檢測(cè)磁致伸縮超聲導(dǎo)波檢測(cè)方法GB/T31211無(wú)損檢測(cè)超聲導(dǎo)波檢測(cè)總則GB/T12604.1GB/T20737GB/T287043.1盲區(qū)deadzone距離傳感器的一段區(qū)域，儀器無(wú)法檢測(cè)到此區(qū)域中出現(xiàn)的截面積變化的結(jié)構(gòu)特征，如焊縫、法蘭、支架和腐蝕等。3.2縱向分辨力axialresolution導(dǎo)波信號(hào)中在傳播方向上兩個(gè)反射體之間的最小可分辨距離。3.3橫向分辨力lateralresolution導(dǎo)波B掃描檢測(cè)信號(hào)圖中在垂直于導(dǎo)波傳播方向上兩個(gè)反射體之間的最小可分辨距離。概述中低頻磁致伸縮超聲導(dǎo)波檢測(cè)設(shè)備由導(dǎo)波檢測(cè)儀器和傳感器組成，其中導(dǎo)波檢測(cè)儀器包含兩個(gè)發(fā)射T/CSTM00423T/CSTM00423—202222通道、兩個(gè)接收通道及控制模塊。超聲導(dǎo)波檢測(cè)設(shè)備應(yīng)具有方向控制功能，其系統(tǒng)組成如圖1所示。圖1 典型致縮聲波測(cè)設(shè)的統(tǒng)成應(yīng)與儀器制造商提供的參考波形一致?！?50V10%。5kHz～300kHz1kHz。中心頻率應(yīng)在制造商規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)的±5%內(nèi)；帶寬應(yīng)在制造商規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)的±10%內(nèi)。傳感器10%。中心頻率應(yīng)在標(biāo)稱(chēng)中心頻率的±10%內(nèi)；帶寬應(yīng)在標(biāo)稱(chēng)帶寬的±15%內(nèi)。11%10%。11%6dB。。T/CSTM00423-2022T/CSTM00423-2022336.1.115℃～30℃。6.1.285%RH。100MHz功能。10個(gè)。0～80dB0～2MHz50Ω。50Ω1%。試件校準(zhǔn)試件用于檢測(cè)設(shè)備性能的測(cè)試。各校準(zhǔn)試件要求如下：1DN2006mm3000mm9%1%2標(biāo)引序號(hào)說(shuō)明：1——樣管；2——粘貼好的磁致伸縮帶材；3——橫截面損失比為9%的橫向環(huán)形切槽1；4——橫截面損失比為1%的通孔；5——橫截面損失比為9%的橫向環(huán)形切槽2。圖2 校準(zhǔn)件12DN2006mm3000mm1%1803所示；T/CSTM00423T/CSTM00423—202244標(biāo)引序號(hào)說(shuō)明：1——樣管；2——粘貼好的磁致伸縮帶材；3——橫截面損失比為1%的通孔1；4——橫截面損失比為1%的通孔2，與通孔1在周向位置相差180°；5——通孔設(shè)置區(qū)域；6——導(dǎo)波的縱向分辨力????。圖3 校準(zhǔn)件231500mm6mm4mm的通孔，如圖4所示；標(biāo)引序號(hào)說(shuō)明：1——樣板；2——粘貼好的磁致伸縮帶材；3——B掃描傳感器；4——兩個(gè)直徑為4mm的通孔；????——導(dǎo)波B掃描的橫向分辨力???。圖4 校準(zhǔn)件34DN2006mm3000mm1%5T/CSTM00423-2022T/CSTM00423-202255標(biāo)引序號(hào)說(shuō)明：1——樣管；2——粘貼好的磁致伸縮帶材；3——橫截面損失比為1%的通孔；4——缺陷設(shè)置距離，計(jì)算公式為：盲區(qū)+通孔直徑/2。圖5 校準(zhǔn)件4校準(zhǔn)試件中橫向環(huán)形切槽的寬度在在0.5mm～2mm的范圍內(nèi)，深度方向的公差不大于±0.2mm，通孔的直徑誤差不大于±0.1mm，切槽及通孔的位置誤差不大于±1mm。目測(cè)檢測(cè)儀器、傳感器的外觀，檢查是否存在影響正常工作及未來(lái)可靠性的外部損傷。50ΩV50，如圖圖6 脈沖形峰值周期T/CSTM00423T/CSTM00423—202266按7.2.1FFT（1）Fdif：式中：————

FdFm100%Fd

…………（1）780%改變信號(hào)發(fā)生器輸出脈沖信號(hào)的頻率，以不大于1kHz的步距，依次從最大信號(hào)幅度所對(duì)應(yīng)的頻率80%3dB3dB80%值和（3）f0???。ffufl

…………（2）0 2???????????…………（3）T/CSTM00423-2022T/CSTM00423-202277標(biāo)引序號(hào)說(shuō)明：1——超聲導(dǎo)波儀器顯示器；2——超聲導(dǎo)波儀器；3——脈沖信號(hào)發(fā)生器；4——輸出端；5——觸發(fā)端；6——標(biāo)準(zhǔn)衰減器；7——示波器；8——時(shí)基觸發(fā)端；9——測(cè)試端。圖7 測(cè)試備接圖傳感器概述本測(cè)試的目的是為了檢驗(yàn)傳感器回波波形是否正常。按圖2所示位置將傳感器安裝到試件1上，并與超聲導(dǎo)波儀器相連接。根據(jù)傳感器的標(biāo)稱(chēng)中心頻率N上9%橫截面損失比的環(huán)形切槽80%概述此項(xiàng)目用于測(cè)定每個(gè)頻段的傳感器結(jié)合超聲導(dǎo)波組合設(shè)備工作的中心頻率及其頻率帶寬。按圖2所示位置將傳感器安裝到試件1上，并與超聲導(dǎo)波儀器相連接。根據(jù)傳感器的標(biāo)稱(chēng)中心頻率和要求的波形周期數(shù)N設(shè)置儀器的激勵(lì)參數(shù)。通過(guò)調(diào)整超聲導(dǎo)波儀器的增益和輸出功率，使試件1上9%橫截面損失比的環(huán)形切槽1的回波幅值達(dá)到儀器顯示器滿(mǎn)屏的80%。-6dB????，（4）帶寬???由公式（5）計(jì)算：

fp0

fpufpl2

…………（4）fpfpufpl相對(duì)帶寬的百分?jǐn)?shù)?????，由公式（6）計(jì)算：

…………（5）fprel

fpufpl100%f

…………（6）p0概述本測(cè)試的目的是為了檢驗(yàn)超聲導(dǎo)波儀器、A掃描或B掃描傳感器組合設(shè)備的縱向分辨力。T/CSTM00423T/CSTM00423—202288按圖321????1范圍內(nèi)，180度。N21%80%。取兩個(gè)通孔的回波幅值較大者，繪制一條為該幅值高度50%±10%（-6dB）的截止直線(xiàn)，觀測(cè)兩個(gè)通孔的回波能否完全獨(dú)立分開(kāi)。概述本測(cè)試的目的是為了檢驗(yàn)帶有B掃描功能的超聲導(dǎo)波儀器及B掃描傳感器組合設(shè)備的橫向分辨力。按圖43??，距離誤差在±1mm范圍內(nèi)。N3上的80%。按照常用導(dǎo)波檢測(cè)狀態(tài)，設(shè)置B掃描傳感器的掃查步長(zhǎng)S，且橫向掃描的范圍需完全覆蓋兩個(gè)4mm的通孔，掃描完成后繪制出B掃描圖。取B8圖8 橫向辨示圖T/CSTM00423-2022T/CSTM00423-202299按圖5所示位置將傳感器安裝到試件4上，并與超聲導(dǎo)波儀器相連接。在試件4的指定區(qū)域內(nèi)設(shè)置一個(gè)橫截面損失比為1%的通孔，通孔距離傳感器應(yīng)等于盲區(qū)，距離誤差在±1mm范圍內(nèi)。。N1%與高度測(cè)試獲得的回波波形的寬度L應(yīng)在制造商給出的技術(shù)指標(biāo)±10%范圍內(nèi)。圖9 典型超導(dǎo)回波形按圖2所示位置將傳感器安裝到試件1上，并與超聲導(dǎo)波儀器相連接。根據(jù)傳感器的標(biāo)稱(chēng)中心頻率N上9%9%的橫101%標(biāo)引序號(hào)說(shuō)明：X——導(dǎo)波聲程，單位：米；Y——導(dǎo)波信號(hào)幅值；1——判廢線(xiàn)；T/CSTM00423T/CSTM00423—202210102——評(píng)定線(xiàn)；3——記錄線(xiàn)；4——背景噪聲線(xiàn)。圖10 DAC線(xiàn)意圖超聲導(dǎo)波測(cè)試信號(hào)的采集方法見(jiàn)7.4.2。1%0.3（7）dB20lgVs

…………（7）Vn按圖2所示位置將傳感器安裝到試件1上，并與超聲導(dǎo)波儀器相連