《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-編制說(shuō)明》

一、工作簡(jiǎn)況

1.任務(wù)來(lái)源

本標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)中國(guó)材料與試驗(yàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)（以下簡(jiǎn)稱：

CSTM標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)）無(wú)損檢測(cè)技術(shù)及設(shè)備領(lǐng)域委員會(huì)審查，

CSTM標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)批準(zhǔn)《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》立項(xiàng)，標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目歸口管理委員會(huì)為

CSTM/FC94無(wú)損檢測(cè)技術(shù)及設(shè)備領(lǐng)域委員會(huì)，標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃編號(hào)

為CSTMLX940000423-202，由中國(guó)特種設(shè)備檢測(cè)研究院牽

頭承擔(dān)《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》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。

2.標(biāo)準(zhǔn)制定的背景和目的

超聲導(dǎo)波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是一種新穎的無(wú)損檢測(cè)方法，其

單點(diǎn)激勵(lì)、橫截面全覆蓋、衰減小的特點(diǎn)，是大范圍被檢測(cè)

對(duì)象中（如管道、板、鐵軌等）較為理想的一種快速、全覆

蓋查找缺陷的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。而傳統(tǒng)五大無(wú)損檢測(cè)檢測(cè)技術(shù)，

如超聲、射線、漏磁等，均為“踩點(diǎn)式”檢測(cè)方法，應(yīng)用在

大范圍被檢測(cè)對(duì)象中具有效率低、檢測(cè)不完整、成本高等特

點(diǎn)，因此存在很大的漏檢風(fēng)險(xiǎn)。因此針對(duì)管道或板等大范圍

結(jié)構(gòu)件，可采用超聲導(dǎo)波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)查找出缺陷后，再采

用其他傳統(tǒng)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行復(fù)檢，可大大提高檢測(cè)效率，

減低缺陷的漏檢風(fēng)險(xiǎn)。

總結(jié)來(lái)說(shuō)，超聲導(dǎo)波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是一種長(zhǎng)距離、大范

圍結(jié)構(gòu)“體檢式”快速掃查技術(shù)，是管道、板等大范圍結(jié)構(gòu)

件缺陷檢測(cè)的一種有效技術(shù)手段。隨著該項(xiàng)技術(shù)的推廣和普

及，超聲導(dǎo)波技術(shù)逐漸被各特檢系統(tǒng)及其檢測(cè)機(jī)構(gòu)所應(yīng)用，

并形成了一定的檢測(cè)規(guī)范，對(duì)于超聲導(dǎo)波檢測(cè)設(shè)備的需求也

是日益增加，且使用單位和設(shè)備制造商也越來(lái)越多。

目前常見(jiàn)的超聲導(dǎo)波商用檢測(cè)設(shè)備是基于壓電式和磁

致伸縮兩種原理研發(fā)的。壓電式超聲導(dǎo)波檢測(cè)設(shè)備一般采用

多通道陣列式換能器，可以實(shí)現(xiàn)多通道聚焦檢測(cè)，可對(duì)缺陷

進(jìn)行粗略的周向定位，但是需要針對(duì)不同直徑的管道配備不

同規(guī)格的換能器，通用性差，現(xiàn)場(chǎng)使用不方便，價(jià)格昂貴。

而磁致伸縮式超聲導(dǎo)波檢測(cè)設(shè)備具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，探頭可靈活

適應(yīng)各種管徑，也可通過(guò)B掃檢測(cè)對(duì)缺陷進(jìn)行周向精確定位，

更加符合現(xiàn)場(chǎng)的管道和板等檢測(cè)工況，具有更好的工程檢測(cè)

應(yīng)用前景。

綜上所述，針對(duì)當(dāng)前磁致伸縮超聲導(dǎo)波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的

獨(dú)特優(yōu)勢(shì)及其行業(yè)情況，需要規(guī)范磁致伸縮式超聲導(dǎo)波無(wú)損

檢測(cè)設(shè)備的測(cè)試方法與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，不僅可以為儀器生產(chǎn)商提

供一套的設(shè)備測(cè)試方法，也可以為使用單位及其供應(yīng)商提供

相關(guān)的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)和性能測(cè)試，以此滿足使用者的實(shí)際使用要

求，為磁致伸縮超聲導(dǎo)波無(wú)損檢測(cè)設(shè)備在管道和板上的應(yīng)用

提供技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)支持，提高無(wú)損檢測(cè)行業(yè)的業(yè)務(wù)水平。

3.工作主要過(guò)程

按照中國(guó)材料與試驗(yàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)制修訂程序

的要求，《無(wú)損檢測(cè)超聲導(dǎo)波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》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的編制完成了以下工作：

（1）起草階段：

CSTM/FC94無(wú)損檢測(cè)技術(shù)及設(shè)備領(lǐng)域委員會(huì)成立之后，

積極開展各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)制定工作，為保證后續(xù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范性，針

對(duì)《無(wú)損檢測(cè)超聲導(dǎo)波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》組建成立了標(biāo)準(zhǔn)起草工作組，確定了標(biāo)準(zhǔn)編

寫原則和分工，提出標(biāo)準(zhǔn)編制進(jìn)度安排。

（2）征求意見(jiàn)階段：

本標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)編制安排進(jìn)行公開征求意見(jiàn)，共修改了

4處，分別為：

更改標(biāo)題名稱《無(wú)損檢測(cè)磁致伸縮超聲導(dǎo)波檢測(cè)設(shè)備

的性能、驗(yàn)證與分級(jí)》為《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》；

修改了術(shù)語(yǔ)與定義中3.5節(jié)“正向波”及3.6節(jié)“反向

波”的術(shù)語(yǔ)及其定義；

添加了10.4.5節(jié)中“靈敏度與信噪比”的測(cè)試方法

刪除了9.3.3節(jié)相對(duì)于電壓變化的穩(wěn)定性及9.5.3節(jié)等

效輸入噪聲的測(cè)試內(nèi)容

4.主要參加單位及工作組成員

主要參加單位包括：杭州浙達(dá)精益機(jī)電技術(shù)股份有限公

司、浙江大學(xué)、中國(guó)特種設(shè)備檢測(cè)研究院、浙江省特種設(shè)備

檢驗(yàn)研究院、中北大學(xué)、中石化長(zhǎng)輸油氣管道檢測(cè)有限公司

工作組成員包括：唐志峰、呂福在、陳會(huì)明、沈功田、

鄭陽(yáng)、李光海、葉宇峰、駱蘇軍、周進(jìn)節(jié)、張鵬飛、韓燁、

羅福興

二、標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)象簡(jiǎn)要情況及制修訂標(biāo)準(zhǔn)的原則

1.標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)象簡(jiǎn)要情況

本標(biāo)準(zhǔn)為旨在規(guī)范本領(lǐng)域內(nèi)各標(biāo)準(zhǔn)的制修訂和發(fā)布。

2.制修訂標(biāo)準(zhǔn)的原則

（1）制修訂標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)或理由

依據(jù)中國(guó)材料與試驗(yàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)制修訂管理細(xì)則、中關(guān)村

材料試驗(yàn)聯(lián)盟團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)管理辦法（試行）制定本標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范

本領(lǐng)域內(nèi)各標(biāo)準(zhǔn)的制修訂和發(fā)布。

（2）制修訂標(biāo)準(zhǔn)的原則

本標(biāo)準(zhǔn)編制遵循經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求原則、技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)

濟(jì)合理原則、適應(yīng)貿(mào)易全球化需求原則、維護(hù)公眾利益原則、

協(xié)商一致原則、廣泛參與和公開透明原則。

本標(biāo)準(zhǔn)在結(jié)構(gòu)編寫和內(nèi)容編排等方面依據(jù)GB/T

1.1—2009《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫》

進(jìn)行編寫。

三、采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的情況

目前國(guó)內(nèi)外針對(duì)超聲導(dǎo)波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)主要有

如下幾個(gè)：

1.BS9690-2:2011Non-destructivetesting.Guided

wavetesting.Basicrequirementsforguidedwave

testingofpipes,pipelinesandstructuraltubulars；

2.BS9690-1:2011Non-destructivetesting.Guided

wavetesting.Generalguidanceandprinciples；

3.ISO182111:2016Non-destructivetesting--

Long-rangeinspectionofabove-groundpipelinesand

plantpipingusingguidedwavetestingwithaxial

propagation；

4.ASTME2775-11Standardpracticeforguidedwave

testingofabovegroundsteelpipeworkusing

piezoelectriceffecttransduction；

5.NACE–SP0313-2013GuidedWaveTechnologyfor

PipingApplications；

6.ASME–ARTICLE18GuidedWaveExaminationMethod

forPiping；

7.TUVCERTIFICATIONGULGuidedWaveTesting

ProcedurecertifiedunderENstandard14748；

8.GB/T31211-2014無(wú)損檢測(cè)超聲導(dǎo)波檢測(cè)總則

9.GB/T28704-2012無(wú)損檢測(cè)磁致伸縮超聲導(dǎo)波檢測(cè)

方法

10.SY/T1184–2009鋼制管道超聲導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)規(guī)

范

上述標(biāo)準(zhǔn)都是針對(duì)采用超聲導(dǎo)波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行檢

測(cè)的方法，暫未有任何有關(guān)磁致伸縮超聲導(dǎo)波無(wú)損檢測(cè)設(shè)備

及其探頭的性能與驗(yàn)證的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

四、標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容

本標(biāo)準(zhǔn)主要包括：

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、驗(yàn)收準(zhǔn)則與分級(jí)評(píng)定方法。

本標(biāo)準(zhǔn)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)設(shè)備；

本標(biāo)準(zhǔn)適用于手動(dòng)式、采用工作頻率在20kHz至200kHz

范圍內(nèi)的A掃描或B掃描探頭的超聲導(dǎo)波檢測(cè)儀。

五、主要試驗(yàn)（或驗(yàn)證）結(jié)果的分析、綜述報(bào)告、技術(shù)經(jīng)濟(jì)

論證，預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效果等

本標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法主要分為儀器電氣性能的測(cè)試與組合

設(shè)備綜合性能兩部分。儀器電氣性能主要測(cè)試儀器穩(wěn)定性、

激勵(lì)信號(hào)頻率、發(fā)射脈沖電壓、最大輸出電壓、發(fā)射脈沖后

的盲區(qū)、動(dòng)態(tài)范圍及放大器的頻率響應(yīng)。其中發(fā)射脈沖后的

盲區(qū)、動(dòng)態(tài)范圍及放大器的頻率響應(yīng)與壓電式超聲儀器的測(cè)

試方法基本一致，測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)較為統(tǒng)一。而不同壓電式超聲儀

器，磁致伸縮超聲導(dǎo)波的激勵(lì)波形一般采用脈寬較窄，且?guī)?/p>

漢寧窗調(diào)制的正弦信號(hào)，因此需要單獨(dú)測(cè)試激勵(lì)信號(hào)頻率及

發(fā)射脈沖電壓。在測(cè)試激勵(lì)信號(hào)頻率和發(fā)射脈沖電壓時(shí)，帶

FFT功能的數(shù)字式示波器即可測(cè)試完成。

中低頻磁致伸縮超聲導(dǎo)波檢測(cè)設(shè)備的組合性能檢測(cè)共9

項(xiàng)，中心頻率及帶寬、水平分辨率、垂直分辨率、盲區(qū)主要

測(cè)試探頭的性能，但是探頭單獨(dú)無(wú)法完成通過(guò)外面通用的儀

器完成測(cè)試，故還需要和儀器組合后測(cè)試。物理狀態(tài)及外觀

條件、回波波形、距離-幅值曲線、靈敏度及信噪比及方向

控制性是主要用于測(cè)試組合設(shè)備的性能是否發(fā)生惡化，需定

期檢測(cè)。

通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試方法，可以幫助廠商、代理商和用戶單

位建立統(tǒng)一的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，可作為交貨的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)及定期檢測(cè)

設(shè)備性能的方法。此標(biāo)準(zhǔn)中的檢驗(yàn)方法已經(jīng)在本公司的超聲

導(dǎo)波檢測(cè)設(shè)備的出廠檢驗(yàn)及驗(yàn)收時(shí)使用。

六、與有關(guān)的現(xiàn)行的方針、政策、法律、法規(guī)和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)

的關(guān)系

本標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)《GB/T31211-2014無(wú)損檢測(cè)超聲導(dǎo)波

檢測(cè)總則》及《GB/T28704-2012無(wú)損檢測(cè)磁致伸縮超聲

導(dǎo)波檢測(cè)方法》中所述的儀器性能及其測(cè)試方法制定的規(guī)范

與標(biāo)準(zhǔn)，是對(duì)上述標(biāo)準(zhǔn)的一種補(bǔ)充。

七、對(duì)征求意見(jiàn)及重大分歧意見(jiàn)的處理經(jīng)過(guò)和依據(jù)

該標(biāo)準(zhǔn)的編制過(guò)程中，無(wú)重大分歧意見(jiàn)。

八、標(biāo)準(zhǔn)水平建議，預(yù)期的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效果。

由于目前國(guó)內(nèi)外暫無(wú)相關(guān)磁致伸縮超聲導(dǎo)波檢測(cè)設(shè)備

的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)制