無損檢測 基于互易性技術(shù)的聲發(fā)射傳感器絕對校準方法

1GB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR1311本文件描述了3傳感器校準方法，該方法通過使用3個相同類型的可逆聲發(fā)射傳感器的互易技術(shù)來校準絕對靈敏度的頻率響應(yīng)。2傳感器校準方法，使用1個傳輸響應(yīng)已通過3傳感器校準的傳感器，來確注:GB/T12604.4-2005無損檢測術(shù)語聲發(fā)射檢測(ISO12716:2001,IDT)3.1一種將同類型的3個可逆聲發(fā)射傳感器布置于固體傳輸介質(zhì)（3.8）上，配置成3對獨立的發(fā)收傳感器，絕對靈敏度（3.3）僅由每對的發(fā)射電流及2GB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR13113.23.33.4用于接收的聲發(fā)射傳感器的開路輸出電壓與放置傳感器位置位移3.5發(fā)射電流響應(yīng)transmIssIoncurrent索引點（3.6）處位移速度的垂直分量與用于發(fā)射的聲發(fā)射3.6位于傳輸介質(zhì)（3.8）表面，用作傳輸響應(yīng)的參考，并用于發(fā)射的聲發(fā)射傳感器在指定方向、指定3.73.8在校準中，其表面用于放置傳感器，以便使傳感器可配置為1個發(fā)射和接收傳感器對，感應(yīng)瑞利表3GB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR13113.93.103.11校準頻率calIbratIOnfre3.123.133.14瑞利波校準RayleIghwavecalI通過發(fā)射和接收瑞利波來確定瑞利表面波的3.153.163傳感器校準three-transducercal4GB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR13113.172傳感器校準twO-transducercalI任選1個聲發(fā)射傳感器（不必是可逆?zhèn)鞲衅鳎浣邮针妷红`敏度（3.4）幅度的頻率響應(yīng)通過用于發(fā)射的聲發(fā)射傳感器（該傳感器的傳輸電流響應(yīng)已通過3傳感器校準（3.16）過）來確定的校準方3.18傳輸介質(zhì)宜由密度和彈性模量盡可能接近于聲發(fā)射傳感器預(yù)計要使用的實際物體的材料所制成。使用頻率在2MHz至5MHz之間的縱波進行超聲檢測，傳輸介質(zhì)中不宜包含缺陷反射波大于第一次底面反在校準中測量接收信號時，根據(jù)每個波的傳播時間對作為測量對象的瑞利波或縱波的直達波與其5GB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR1311m(δ)m6GB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR1311Tt4.2安裝聲發(fā)射傳感器于傳輸介質(zhì)表面，其表面粗糙度均方根值為R，在縱波校準中，應(yīng)設(shè)置距離rL，以米為單位，宜滿足7GB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR1311rL≥d2·································）；8GB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR13114.3互易性參數(shù)的計算互易性參數(shù)對于3傳感器校準和脈沖響應(yīng)校準都必不可少，其不取決于傳感器設(shè)計，而是取∠HR(f)=?KRrR················································∠HL(f)=?KLrL·························9GB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR1311μXYGB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR1311a)3個擬被校準的聲發(fā)射傳感器T1、T2和TGB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR13115.2測量方法校準中宜將3個聲發(fā)射傳感器配置為3對獨立的發(fā)射和接收傳感器，見圖3。瑞利波校準時測量儀器設(shè)置和傳感器布置見圖4，其中每對發(fā)射和接收傳感器放置于傳輸介質(zhì)的同一平面上，彼此間距rR，以T1U122T2U23T1U122T2U23T2T33I、I、I、U、U23——傳感器；GB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR131125254rR——瑞利波校準中的傳感器間距。wwGB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR1311U（f）I（f）U（f）I（f）t,r",r"t對1|I2|I3|IGB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR13校準中宜將3個聲發(fā)射傳感器配置成3對獨立的發(fā)射和接收傳感器，見圖3。縱波校準中的測量儀器），23455rL——縱波校準中的傳感器間距。GB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR1311對發(fā)射傳感器接收傳感器1235.3絕對靈敏度的測定方法對于聲發(fā)射傳感器T1，接收電壓靈敏度|MR1(f)|，以伏特秒/米為單位，發(fā)射電流響應(yīng)|SR1(f)|，以|MR1(f)|=1/2·········································|SR1(f)|=3|HR(f)|1/2···································GB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR1311對于聲發(fā)射傳感器T1，接收電壓靈敏度|ML1(f)|，以伏特秒/米為單位，發(fā)射電流響應(yīng)|SL1(f)|，以|SL1(f)|=3|HL(f)|1/2·····························傳感器T2和T3。GB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR1311a)擬被校準的聲發(fā)射傳感器，可逆的或不b)1個發(fā)射電流響應(yīng)已通過3傳感器校準法確定的聲發(fā)6.2測量方法瑞利波校準時的測量儀器設(shè)置和傳感器布置見圖4，其中瑞利波發(fā)射電流響已通過3傳感器校準方法確定的聲發(fā)射傳感器用于發(fā)射，另1個聲發(fā)射傳感器在校準中用于接收。發(fā)射和接收傳感器相隔間距:I′R(f):（以安培為單位）和接收電壓:U′R(f):（以伏特為單位），見圖5?？v波校準時的測量儀器設(shè)置和傳感器布置見圖6，其中縱波發(fā)射電流響已通過3傳感器校準方法確定的聲發(fā)射傳感器用于發(fā)射。另1個聲發(fā)射傳感器在校準中用于接收。發(fā)射和接收傳感器放GB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR13對應(yīng)的發(fā)射電流:I′L(f):（以安培為單位）和接收電壓:U′L(f):（以伏特為單位），見圖5。6.3絕對靈敏度的確定方法接收電壓靈敏度:M′R(f):，以伏特秒/米為單位，在校準頻率f下，以赫茲為單位，任意聲發(fā)射傳感|SR(f)|——聲發(fā)射傳感器的瑞利波發(fā)射電流響應(yīng)，已通過3傳感器校準方法校準，單位為米每秒安接收電壓靈敏度:M′L(f):，以伏特秒/米為單位，在校準頻率f下，以赫茲為單位，任意聲發(fā)射傳感|SL(f)|——聲發(fā)射傳感器的縱波發(fā)射電流響應(yīng)，已通過3傳感器校準方法校準，單位為米每秒安培））GB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR1311聲發(fā)射傳感器的脈沖響應(yīng)校準方法包括：設(shè)置校準信號，在瑞利波校準和/或縱波校準中7.2測量方法GB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR1311）：u(t){A+cos2πif0if-≤t≤t<-orTc=······················fmax——校準的最大頻率，單位為赫茲（Hz）。T,——頻率；GB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR1311宜將3個聲發(fā)射傳感器配置成3對獨立的發(fā)射和接收傳感器，見圖3。用于瑞利波校準的測置和傳感器布置見圖4，每對發(fā)射和接收傳感器彼此分開并保持一定的間距rR，以米為單位，均放置于壓uR（t以伏特為單位，對應(yīng)于直接瑞利波，每對波形均需記錄，見表4。對11i（t）2u22i（t）3u33i（t）1u宜將3個聲發(fā)射傳感器配置成3對獨立的發(fā)射和接收傳感器，見圖3。用于縱波校準的測量和傳感器布置見圖6，每對發(fā)射和接收傳感器均放置在與其中心軸重合的傳輸介質(zhì)平面上，彼此平行，GB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR1311形，以安培為單位，和接收電壓uL（t）波形，以伏特對11i（t）2u22i（t）3u33i（t）1u7.3頻率響應(yīng)的測定方法W（t作為時間窗從每個波形中剪輯一部分。即滿W(t)?+cos2πif0if?T.≤t≤T.GB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR1311射電流iR12（t以安培為單位，其頻譜的幅度和相位分別由公式（19）和公式（20）給出：△tR——瑞利波從發(fā)射傳感器到接收傳感器的傳播時間，單位為秒（s）。GB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR13對相位角相位角1|IR12(f)|DIR12(f)|UR12(f)|f)2|IR23(f)|DIR23(f)|UR23(f)|f)3|IR31(f)|DIR31(f)|UR31(f)|f)對于聲發(fā)射傳感器T1，接收電壓靈敏度幅度的頻率響應(yīng)|MR1(f)|，以伏特秒/米為單位，相位角|MR1(f)|=1/2·········································12ψR1(f)={-<HR(f)+[<UR12(f)-<IR12(f)]+[<IR23(f)-<UR23(f)]+[<UR31(f)-<IR3112類似的公式也適用于聲發(fā)射傳感器T2和T3。縱波校準中記錄的發(fā)射電流和接收電壓波形的傅里葉變換宜使用漢寧窗，見表7。因此，發(fā)i），(t)W(t-ΔtL)exp(j2πft).dt|······························(28)GB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR1311W(t-ΔtL)exp(j2πft).dt]····························(29)△tL——縱波從發(fā)射傳感器到接收傳感器的傳播時間，單位為秒（s）。對相位角相位角1|IL12(f)|DIL12(f)|UL12(f)|f)2|IL23(f)|DIL23(f)|UL23(f)|f)3|IL31(f)|DIL31(f)|UL31(f)|f) 12ψL1(f)={-<HL(f)+[<UL12(f)-<IL12(f)]+[<IL23(f)-<UL23(f)]+[<UL31(f)-<IL3112GB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR1311類似的公式也適用于聲發(fā)射傳感器T2和T3。7.4脈沖響應(yīng)的測定方法mR1(t)=x|MR1(f)|exp{j[2πft+ψR1(f)]}df·····································(33)GB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR1311mL1(t)=x|ML1(f)|exp{j[2πft+ψL1(f)]}df······································(34)類似的公式也適用于聲發(fā)射傳感器T2和T3。）；GB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR13118.2絕對靈敏度的頻率響應(yīng)表示方法茲為單位，與突發(fā)信號的周期T（以秒為單位）相關(guān)，Δf≤···························································絕對靈敏度的頻率響應(yīng)，應(yīng)通過繪制靈敏度曲線圖來顯示，橫坐標以線性刻度表示校準頻率f，以GB/ZXXXXX—XXXX/IS0/TR1311M(M(f)/[V/(m/s)]/[(m/s)/A]