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文檔簡(jiǎn)介
(規(guī)范性)
目視檢測(cè)范圍本附錄規(guī)定了儲(chǔ)氫氣瓶的目視檢測(cè)方法。部分適用于在制和在用儲(chǔ)氫氣瓶的目視檢測(cè),對(duì)于與儲(chǔ)氫氣瓶有關(guān)的支承件和結(jié)構(gòu)件等的目視檢測(cè),也可參照?qǐng)?zhí)行。本部分不適用于其他無(wú)損檢測(cè)方法中的目視觀察活動(dòng)。規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB11533-2011標(biāo)準(zhǔn)對(duì)數(shù)視力表GB/T20737-2006無(wú)損檢測(cè)通用術(shù)語(yǔ)和定義術(shù)語(yǔ)和定義GB/T20737界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。目視檢測(cè)觀察、分析和評(píng)價(jià)被檢件狀況的一種無(wú)損檢測(cè)方法,它僅指用人的眼睛或借助于某種目視輔助器材對(duì)被檢件進(jìn)行的檢測(cè)。直接目視檢測(cè)不借助于目視輔助器材(照明光源、反光鏡、放大鏡除外),用眼睛進(jìn)行檢測(cè)的一種目視檢測(cè)技術(shù)。間接目視檢測(cè)借助于反光鏡、望遠(yuǎn)鏡、內(nèi)窺鏡、光導(dǎo)纖維、照相機(jī)、視頻系統(tǒng)、自動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)器人以及其他適合的目視輔助器材,對(duì)難以進(jìn)行直接目視觀測(cè)的被檢部位或區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)的一種目視檢測(cè)技術(shù)。輔助照明為了改善目視檢測(cè)觀察條件和識(shí)別,用作目視檢測(cè)輔助器材的人工照明光源。表面眩光干擾目視檢測(cè)的人工照明光源的反射光。一般要求概述目視檢測(cè)的一般要求除應(yīng)符合NB/T47013.1的有關(guān)規(guī)定外,還應(yīng)符合A4.2-A4.4的規(guī)定。檢測(cè)人員目視檢測(cè)人員未經(jīng)矯正或經(jīng)矯正的近(距)視力和遠(yuǎn)(距)視力應(yīng)不低于5.0(小數(shù)記錄值為1.0),測(cè)試方法應(yīng)符合GB11533的規(guī)定。檢測(cè)人員應(yīng)每12個(gè)月檢查一次視力,以保證正常的或正確的近距離分辨能力。如果檢測(cè)可能對(duì)辨色力有特別要求經(jīng)合同各方同意,檢測(cè)人員宜補(bǔ)充辨色力測(cè)試,以保證必要的辯色力。工藝規(guī)程應(yīng)按NB/T47013.1的要求制定目視檢測(cè)工藝規(guī)程,目視檢測(cè)工藝規(guī)程應(yīng)至少包括如下內(nèi)容:適用范圍;引用法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn);檢測(cè)人員資格;檢測(cè)器材;觀察方法;被檢件、位置、可接近性和幾何形狀;檢測(cè)覆蓋范圍;被檢表面結(jié)構(gòu)情況;被檢表面照明要求;檢測(cè)時(shí)機(jī);檢測(cè)技術(shù);檢測(cè)結(jié)果的評(píng)定;檢測(cè)記錄、報(bào)告和資料存檔;編制、審核和批準(zhǔn)人員;編制日期。工藝驗(yàn)證應(yīng)采用驗(yàn)證試樣來(lái)驗(yàn)證目視檢測(cè)工藝規(guī)程。儲(chǔ)氫氣瓶鋁內(nèi)膽可采用鋁合金驗(yàn)證試樣。鋁合金驗(yàn)證試樣可采用一條寬度小于或等于0.8mm的細(xì)線或其他類似人工缺陷。驗(yàn)證試樣應(yīng)光照條件、表面結(jié)構(gòu)反差比和可接近性等方面與被檢件相似的表面,且宜放在被檢區(qū)域中最難以觀察到的部位。鋁合金驗(yàn)證試樣宜采用內(nèi)窺鏡進(jìn)行觀察。儲(chǔ)氫氣瓶碳纖維/玻璃纖維纏繞層應(yīng)根據(jù)儲(chǔ)氫氣瓶的制造/纏繞方式制作專門的試樣,試樣至少應(yīng)設(shè)置磨損、劃傷、沖擊損傷、分層、火燒及化學(xué)品腐蝕等模擬缺陷。其中磨損、劃傷及沖擊損傷的模擬缺陷應(yīng)根據(jù)表A.1進(jìn)行設(shè)置。當(dāng)檢測(cè)技術(shù)、觀察方法、被檢表面結(jié)構(gòu)情況、被檢表面照明要求或驗(yàn)證試樣等對(duì)檢測(cè)靈敏度有嚴(yán)重影響的因素發(fā)生改變時(shí),工藝規(guī)程應(yīng)重新進(jìn)行驗(yàn)證。設(shè)備和器材目視檢測(cè)使用的設(shè)備和器材包括:直接目視檢測(cè)和間接目視檢測(cè)使用的器材;直接目視檢測(cè)器材主要有:照明光源、反光鏡和低倍放大鏡;間接目視檢測(cè)器材主要有:照明光源、反光鏡、望遠(yuǎn)鏡、內(nèi)窺鏡、光導(dǎo)纖維、照相機(jī)、視頻系統(tǒng)、自動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)器人以及其他適合的目視輔助器材;目視檢測(cè)器材應(yīng)達(dá)到規(guī)定的性能要求和安全要求。檢測(cè)氣瓶的目視檢測(cè)包括外部檢測(cè)、內(nèi)部檢測(cè)和瓶口螺紋及密封面檢測(cè)。外部檢測(cè)主要檢測(cè)纏繞層是否存在損傷、分層、腐蝕、松動(dòng)等問(wèn)題,評(píng)定要求見表A.1。內(nèi)部檢測(cè)用內(nèi)窺鏡或?qū)S脧?qiáng)光電筒檢驗(yàn)內(nèi)壁質(zhì)量情況,檢查是否存在裂紋、變形、凹坑等缺陷,并記錄上述缺陸存在的位置和檢測(cè)數(shù)據(jù)。瓶口螺紋及密封面檢測(cè)用目測(cè)或低倍放大鏡檢查螺紋有無(wú)裂紋、變形、腐蝕或其它機(jī)械損傷;瓶口螺紋不得有裂紋性缺陷,但允許瓶口螺紋有不影響使用的輕微損傷,即允許有不超過(guò)2牙的缺口,且缺口長(zhǎng)度不超過(guò)圓周的1/6,缺口深度不超過(guò)牙高的1/3;目測(cè)檢查(粗糙度對(duì)比樣塊)瓶口密封面質(zhì)量,不得有劃傷、磕傷,表面粗糙度不低于Ra1.6;對(duì)于螺紋的輕度腐蝕、磨損或其他損傷可用符合其相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的絲錐進(jìn)行修復(fù),修復(fù)后用符合其相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的量規(guī)檢查;檢查并記錄密封面是否存在腐蝕、凹坑、變形等損傷。損傷類型與評(píng)定要求損傷類型描述損傷級(jí)別及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)損傷二級(jí)損傷三級(jí)損傷磨損損傷與瓶外物體因磨損、研磨或摩擦而引起的損傷玻璃纖維層輕微損傷,磨損深度小于0.25mm磨損深度介于一級(jí)和三級(jí)損傷之間的程度,需要制造廠家返修,否則判為三級(jí)碳纖維受損劃傷與鋒利的物體接觸而造成的損傷玻璃纖維層輕微損傷,劃傷深度小于0.25mm深度介于一級(jí)和三級(jí)損傷之間的程度,需要制造廠家返修,否則判為三級(jí)碳纖維受損沖擊損傷纏繞氣瓶材料因受到?jīng)_擊在樹脂上出現(xiàn)“霜狀”狀態(tài)和“擊碎”狀態(tài)損傷區(qū)面積小于1cm2,并且沒有其他的損傷霜狀/損傷區(qū)域面積范圍為1-5cm2損傷區(qū)面積大于5cm2或出現(xiàn)碳纖維暴露、氣瓶永久變形分層在纏繞層之間發(fā)生分離的損傷無(wú)分層—纏繞層材料分層熱、火損傷因受熱、火焰烘烤致纏繞層發(fā)生褪色、燒焦、樹脂松動(dòng)等現(xiàn)象沒有褪色、燒焦、樹脂松動(dòng)等—高于一級(jí)的損傷結(jié)構(gòu)損傷瓶體外觀表現(xiàn)為凸起、頸部彎曲,非設(shè)計(jì)的凹陷,或目視檢查內(nèi)膽的變形——?dú)馄吭冀Y(jié)構(gòu)發(fā)改變化學(xué)品腐蝕因受化學(xué)品接觸引起纏繞層材料分解或破壞的現(xiàn)象能確認(rèn)化學(xué)品對(duì)瓶體材料沒有損害,且能清洗掉殘留—瓶體材料存在永久變色、斷裂或損傷;或能確認(rèn)化學(xué)品對(duì)氣瓶材料有影響;或不能確定材料是否己受影響連接處松動(dòng)瓶體永久連接處松動(dòng)——永久連接處出現(xiàn)松動(dòng)或脫落連接處損壞瓶體永久連接處的損傷輕微損傷當(dāng)出現(xiàn)凹痕、裂紋、破損等,評(píng)估可拆除連接并替換合格,氣瓶繼續(xù)使用出現(xiàn)2級(jí)損傷并無(wú)法替換或氣瓶出現(xiàn)臨近連接處損傷區(qū)域的損傷結(jié)果評(píng)價(jià)檢驗(yàn)存在以下情況之一的均判為不合格。外觀檢查判為三級(jí)損傷的;內(nèi)表面有裂紋的;內(nèi)膽有變形的;內(nèi)表面點(diǎn)腐蝕凹坑的深度大于0.7mm的;內(nèi)表面線狀腐蝕凹坑的深度大于0.5mm的;內(nèi)表面分散性點(diǎn)腐蝕凹坑的深度大于0.5mm的;瓶口螺紋及密封面檢查不合格的,修復(fù)不合格;瓶口螺紋有效螺紋數(shù)應(yīng)滿足剪切應(yīng)力安全系數(shù)小于4的。檢測(cè)報(bào)告記錄應(yīng)按檢測(cè)工藝規(guī)程的要求記錄檢測(cè)數(shù)據(jù)或信息,并按相關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和(或)合同要求保存所有記錄。報(bào)告檢測(cè)報(bào)告應(yīng)至少包括如下內(nèi)容:委托單位;被檢件的名稱、編號(hào)、規(guī)格和材質(zhì)等;檢測(cè)使用的設(shè)備和器材;檢測(cè)和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn);檢測(cè)方法;所有觀察項(xiàng)目和檢測(cè)結(jié)果;檢測(cè)人員、報(bào)告編寫人和審核人簽字及資格證書編號(hào);檢測(cè)日期。
(規(guī)范性)
陣列渦流檢測(cè)范圍本附錄規(guī)定了儲(chǔ)氫氣瓶?jī)?nèi)膽的陣列渦流檢測(cè)方法。本附錄適用于在制和在用儲(chǔ)氫氣瓶金屬鋁內(nèi)膽內(nèi)表面及近內(nèi)表面缺陷的陣列渦流檢測(cè)。金屬氣瓶?jī)?nèi)表面及近內(nèi)表面缺陷的檢測(cè)可參照?qǐng)?zhí)行規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T20737-2006無(wú)損檢測(cè)通用術(shù)語(yǔ)和定義GB/T34362-2017無(wú)損檢測(cè)適形陣列渦流檢測(cè)導(dǎo)則NB/T47013.6-2015承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)第6部分:渦流檢測(cè)術(shù)語(yǔ)和定義GB/T20737和GB/T34362界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。陣列渦流eddycurrentarray(ECA)陣列渦流檢測(cè)技術(shù)通過(guò)渦流檢測(cè)線圈結(jié)構(gòu)的特殊設(shè)計(jì)(該類探頭是由許多個(gè)獨(dú)立的線圈按指定規(guī)則排列而成的陣列探頭),并借助于計(jì)算機(jī)化的渦流儀器強(qiáng)大的分析、計(jì)算及處理功能,實(shí)現(xiàn)對(duì)材料和零件的快速、有效地檢測(cè)。一般要求概述陣列渦流檢測(cè)的一般要求應(yīng)符合GB/T34362的有關(guān)規(guī)定。檢測(cè)人員按本附錄實(shí)施檢測(cè)的人員,應(yīng)按GB/T9445規(guī)定的或合同各方同意的體系進(jìn)行資格鑒定與認(rèn)證,并由雇主或其代理對(duì)其進(jìn)行崗位培訓(xùn)和操作授權(quán)。檢測(cè)系統(tǒng)渦流檢測(cè)系統(tǒng)一般包括信號(hào)發(fā)生模塊、功率放大模塊、渦流探頭、信號(hào)調(diào)理電路、數(shù)據(jù)采集模塊。信號(hào)發(fā)生模塊用于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)激勵(lì)線圈初級(jí)磁場(chǎng)所需的正弦波激勵(lì)信號(hào)。考慮到儀器功耗、激勵(lì)線圈發(fā)熱以及檢測(cè)效率的問(wèn)題,激勵(lì)頻率的設(shè)定并不是越高越好。功率放大模塊能夠?qū)⑤斎胄盘?hào)以電流形式或者電壓形式放大。功率放大器輸入電路為高輸入阻抗的輸入級(jí),且能夠由面板波段開關(guān)選擇,包括:直流電壓源輸入、或交流電壓源輸入、或外信號(hào)源輸入。功率放大器輸入級(jí)對(duì)輸入信號(hào)幅度進(jìn)行微調(diào),達(dá)到用戶對(duì)輸出的要求值。儀器需要含有內(nèi)負(fù)載電阻,當(dāng)不接外負(fù)載時(shí),接內(nèi)負(fù)載電阻,保證儀器正常工作。儀器的交流信號(hào)頻率范圍需要滿足激勵(lì)信號(hào)的放大需要。渦流探頭由激勵(lì)線圈和感應(yīng)線圈兩部分構(gòu)成。激勵(lì)線圈和感應(yīng)線圈的大小、匝數(shù)、幾何結(jié)構(gòu)及單位線圈個(gè)數(shù)等,皆需滿足檢測(cè)覆蓋區(qū)域的大小。由于一般用作衰減率分析的信號(hào)段幅值較低,達(dá)到毫伏甚至微伏級(jí),因此需要通過(guò)信號(hào)調(diào)理電路提高微弱有效信號(hào)的信噪比。信號(hào)調(diào)理電路的電路布局需要避免模擬/數(shù)字混合干擾。需要選用共模抑制比足夠高的運(yùn)算放大器作為前置放大器,同時(shí)選用合適的濾波電路及濾波段濾除檢測(cè)信號(hào)中的高頻噪聲。選用良好的電源給運(yùn)算放大器供電,開關(guān)電源提供電壓可調(diào),但有不可消除的開關(guān)噪聲,精密線性電源可以不引入噪聲,但只能提供固定電壓。勵(lì)信號(hào)頻率過(guò)高時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)采集模塊的性能需求較高,因此可在信號(hào)調(diào)理電路中加入鎖相放大電路。數(shù)據(jù)采集模塊需要有信號(hào)觸發(fā)采集模塊和數(shù)據(jù)采集電路兩部分。信號(hào)觸發(fā)采集模塊為數(shù)據(jù)采集電路提供采集觸發(fā)和停止信號(hào)。感應(yīng)線圈中的電壓-時(shí)間信號(hào)是模擬信號(hào),要進(jìn)入計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理必須經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換。數(shù)據(jù)采集模塊負(fù)責(zé)將數(shù)字信號(hào)傳送給計(jì)算機(jī)單元。數(shù)據(jù)的采樣精度為16位,采樣頻率最高可達(dá)2MHz。考慮到信號(hào)處理時(shí)的工作量以及處理難度,采集的數(shù)據(jù)量不宜過(guò)大,即檢測(cè)時(shí)數(shù)據(jù)采集模塊的采樣頻率不宜設(shè)置過(guò)大??紤]到被檢測(cè)對(duì)象為筒狀氫氣瓶鋁內(nèi)膽,需要設(shè)計(jì)針對(duì)氫氣瓶鋁內(nèi)膽的掃查系統(tǒng),掃查系統(tǒng)主要包括倒傘形掃查架和平移旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)。倒傘形掃查架負(fù)責(zé)搭載平面渦流傳感器并將其送入鋁內(nèi)膽內(nèi)部完成檢測(cè),檢測(cè)時(shí)掃查架施壓使得傳感器緊貼鋁內(nèi)膽外表面。平移旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)用于帶動(dòng)倒傘形掃查架移動(dòng)和旋轉(zhuǎn),使掃查架能實(shí)現(xiàn)對(duì)鋁內(nèi)膽的全面檢測(cè)。標(biāo)準(zhǔn)試件為核查一起和探頭檢測(cè)性能的可靠性及其系統(tǒng)誤差至少制作1個(gè)帶有不同角度、不同寬度以及不同深度的人工裂紋缺陷的平板試件。推薦的尺寸見圖B.1。其中,從左到右間隔50mm,A行表示將20mm×0.35mm×2mm的裂紋缺陷分別旋轉(zhuǎn)15°、30°、45°、60°、75°;B行表示長(zhǎng)20mm,深2mm寬度分別為0.1mm、0.2mm、0.35mm、0.5mm、0.7mm的裂紋缺陷;C行表示長(zhǎng)20mm,寬度0.35mm,深度分別為0.5mm、0.75mm、1.0mm、1.5mm、2.0mm的裂紋缺陷。平板試件尺寸檢測(cè)工藝文件檢測(cè)工藝文件包括工藝規(guī)程和操作指導(dǎo)書。工藝規(guī)程除滿足NB/T47013.1中的要求外,至少還應(yīng)包括:被檢產(chǎn)品環(huán)境調(diào)查要求;被檢產(chǎn)品基本信息和運(yùn)行狀況;系統(tǒng)核查的要求;參考點(diǎn)選擇和實(shí)測(cè)要求;檢測(cè)原始數(shù)據(jù)記錄要求;數(shù)據(jù)分析要求;檢測(cè)結(jié)果的處理規(guī)定。應(yīng)根據(jù)工藝規(guī)程的內(nèi)容以及被檢工件的檢測(cè)要求編制操作指導(dǎo)書,其內(nèi)容除滿足NB/T47013.1中的要求外,至少還應(yīng)包括:檢測(cè)對(duì)象:設(shè)計(jì)與運(yùn)行參數(shù)、覆蓋層類型與厚度、金屬外表面溫度、環(huán)境情況以及設(shè)備振動(dòng)、溫度波動(dòng)情況等;檢測(cè)設(shè)備和器材:信號(hào)發(fā)生模塊、功率放大模塊、渦流探頭、信號(hào)調(diào)理電路、數(shù)據(jù)采集模塊等。校準(zhǔn)試件;系統(tǒng)核查;檢測(cè)原始數(shù)據(jù)記錄的規(guī)定;檢測(cè)結(jié)果判定。檢測(cè)環(huán)境檢測(cè)過(guò)程應(yīng)遵守國(guó)家和地方頒布的相關(guān)法律,特別是涉及事故預(yù)防、電氣安全、高危行業(yè)以及環(huán)境保護(hù)方面的法律法規(guī),遵守有關(guān)安全的法律法規(guī)是標(biāo)準(zhǔn)使用者的責(zé)任。實(shí)施檢測(cè)的場(chǎng)地溫度和相對(duì)濕度應(yīng)控制在儀器設(shè)備和被檢工件允許的范圍內(nèi)。檢測(cè)場(chǎng)地附近不應(yīng)有影響儀器設(shè)備正常工作的磁場(chǎng)、震動(dòng)、腐蝕性氣體及其他干擾。渦流檢測(cè)的影響因素被檢材料因微觀組織變化等原因?qū)е碌拇艑?dǎo)率和電導(dǎo)率的局部變化可能產(chǎn)生干擾信號(hào),影響微小不連續(xù)的檢測(cè)。對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波可減小材料特性不均帶來(lái)的影響。功率放大器輸出的穩(wěn)定性會(huì)直接影響激勵(lì)磁場(chǎng),影響檢測(cè)信號(hào)的信噪比。渦流探頭的結(jié)構(gòu)包括幾何形狀、尺寸、線圈匝數(shù)、導(dǎo)線線徑、相對(duì)位置都會(huì)直接影響檢測(cè)信號(hào),如果能在探頭結(jié)構(gòu)上進(jìn)行優(yōu)化,則可以有效改善檢測(cè)結(jié)果。信號(hào)調(diào)理電路中選用的濾波頻率決定了保留有效信號(hào)的程度,應(yīng)在盡可能多的去除噪聲同時(shí)保留有效信號(hào)。檢測(cè)步驟激勵(lì)頻率的選擇檢測(cè)前,將儀器工作頻率設(shè)置為經(jīng)過(guò)在被檢材料或與之相近的樣品上進(jìn)行的儀器性能驗(yàn)證證明有效的一個(gè)或多個(gè)頻率。激勵(lì)頻率的選取應(yīng)注意集膚效應(yīng)的影響。檢測(cè)準(zhǔn)備檢測(cè)前,應(yīng)對(duì)被測(cè)件表面狀況進(jìn)行詳細(xì)檢查與記錄,以排除表面不清潔導(dǎo)致的偽顯示的可能性。檢測(cè)前,應(yīng)注意激勵(lì)源的使用安全,初始信號(hào)幅值不宜過(guò)大,功率放大器應(yīng)置于“內(nèi)循環(huán)”狀態(tài)。檢測(cè)前,在相同檢測(cè)條件下對(duì)無(wú)缺陷試件進(jìn)行標(biāo)定,獲取無(wú)缺陷出的信號(hào)作為參考信號(hào)。正式檢測(cè)前,宜針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)試塊進(jìn)行檢測(cè),確定檢測(cè)工藝參數(shù)。檢測(cè)設(shè)置信號(hào)發(fā)生器設(shè)置設(shè)置信號(hào)發(fā)生器的波形、頻率,同時(shí)將信號(hào)發(fā)生器的輸出端與功率放大器外循環(huán)輸入端及數(shù)據(jù)采集卡外觸發(fā)端口相連。功率放大器設(shè)置檢測(cè)未開始前功率放大器處于內(nèi)循環(huán)狀態(tài),選擇合適的擋位,通過(guò)粗調(diào)和微調(diào)設(shè)置輸出電流值,同時(shí)將其外循環(huán)輸出端與傳感器激勵(lì)線圈相連。渦流探頭檢查檢查渦流探頭的內(nèi)部是否存在斷路,外部接線是否牢固,擺放位置是否正確。信號(hào)調(diào)理電路校準(zhǔn)利用信號(hào)發(fā)生器與示波器測(cè)試信號(hào)調(diào)理電路放大倍數(shù)是否有誤,測(cè)試信號(hào)是否存在偏置,若有則需要進(jìn)行調(diào)零,同時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)濾波電路單元電阻選擇合適的濾波范圍。采集卡設(shè)置根據(jù)信號(hào)頻率,通過(guò)上位機(jī)設(shè)置合適的采集卡采樣點(diǎn)數(shù)和采樣頻率,利用信號(hào)發(fā)生器進(jìn)行測(cè)試,檢查外部觸發(fā)是否正常,數(shù)據(jù)采集是否正常。檢測(cè)實(shí)施完成激勵(lì)的選擇以及檢測(cè)準(zhǔn)備和設(shè)置后,將功率放大器調(diào)至外循環(huán)檔位,穩(wěn)定30秒。在無(wú)缺陷處采集數(shù)據(jù)作為參考信號(hào),將此后所有檢測(cè)的信號(hào)與其進(jìn)行差分。對(duì)差分信號(hào)進(jìn)行幅值、峰值時(shí)間等特征量的提取,獲取缺陷特征信息,并對(duì)缺陷位置進(jìn)行標(biāo)記。數(shù)據(jù)采集過(guò)程中,每一組的激勵(lì)線圈和接收線圈保持相對(duì)靜止。檢測(cè)結(jié)果評(píng)定對(duì)檢測(cè)中出現(xiàn)的信號(hào),除能證明是由工件結(jié)構(gòu)或其他原因引起的非相關(guān)信號(hào)外,其余信號(hào)均應(yīng)進(jìn)行評(píng)定。根據(jù)缺陷響應(yīng)信號(hào)的幅值和相位對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行綜合評(píng)定。選擇適當(dāng)?shù)妮o助檢測(cè)方法對(duì)有問(wèn)題的區(qū)域進(jìn)行再次檢測(cè),如采用專用視頻內(nèi)窺鏡進(jìn)行確認(rèn)。檢測(cè)報(bào)告檢測(cè)報(bào)告宜包括以下內(nèi)容:檢測(cè)日期;檢測(cè)人員;被測(cè)件信息及檢測(cè)區(qū)域;檢測(cè)環(huán)境條件(溫度、濕度);信號(hào)發(fā)生器、功率放大器和采集卡的參數(shù);所選激勵(lì)的相關(guān)信息(激勵(lì)頻率等);檢測(cè)工藝參數(shù);檢測(cè)評(píng)價(jià);其他(未在以上提及但影響檢測(cè)結(jié)果的因素)。
(規(guī)范性)
模態(tài)聲發(fā)射檢測(cè)范圍本附錄規(guī)定了儲(chǔ)氫氣瓶的模態(tài)聲發(fā)射檢測(cè)方法。本附錄適用于在制和在用氣瓶碳纖維纏繞層缺陷的模態(tài)聲發(fā)射檢測(cè)。規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T12604.4-2005無(wú)損檢測(cè)術(shù)語(yǔ)聲發(fā)射檢測(cè)GB/T20737-2006無(wú)損檢測(cè)通用術(shù)語(yǔ)和定義GB/T26644-2011無(wú)損檢測(cè)聲發(fā)射檢測(cè)總則GB/T19800-2005無(wú)損檢測(cè)聲發(fā)射檢測(cè)換能器的一級(jí)校準(zhǔn)GB/T19801-2005無(wú)損檢測(cè)聲發(fā)射檢測(cè)聲發(fā)射傳感器的二級(jí)校準(zhǔn)術(shù)語(yǔ)和定義GB/T20737和GB/T12604.4界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。模態(tài)聲發(fā)射modalacousticemission(MAE)一種基于聲發(fā)射波形的分析技術(shù),它主要是根據(jù)蘭姆波理論研究板中聲發(fā)射波的特點(diǎn),從而將聲發(fā)射波形與特定的物理過(guò)程相聯(lián)系。寬頻帶聲發(fā)射傳感器broadbandpiezoelectricsensor傳感器在50–400kHz帶寬內(nèi)需具有較平坦的頻率響應(yīng)特性,幅值響應(yīng)波動(dòng)應(yīng)小于±6dB。方法概要模態(tài)聲發(fā)射主要用來(lái)檢測(cè)氣瓶中纖維層的缺陷情況。存在缺陷的氣瓶纖維層在工作壓力下可能會(huì)發(fā)生顯著的纖維斷裂,纖維斷裂部位快速釋放能量產(chǎn)生瞬態(tài)彈性波,即發(fā)生聲發(fā)射現(xiàn)象。和常規(guī)聲發(fā)射檢測(cè)不同,模態(tài)聲發(fā)射檢測(cè)專注于用寬頻帶聲發(fā)射傳感器采集波形數(shù)據(jù),并根據(jù)波的傳播特性來(lái)分析波形,以確定聲源的類型,然后通過(guò)軟件分離Lamb波中的板內(nèi)擴(kuò)展波S(EorExtensionalWave)和板面彎曲波A(ForFlexuralWave)來(lái)區(qū)分聲發(fā)射源的特性與位置。當(dāng)聲源方向垂直于板平面時(shí)彎曲波幅度將大于擴(kuò)展波,由此可輔助判別損傷是否來(lái)自材料破壞的信號(hào),并通過(guò)典型波形的分析,確定復(fù)合材料損傷的類型,比如纖維斷裂、基體脫開、分層等。一般要求概述模態(tài)聲發(fā)射檢測(cè)的一般要求除應(yīng)符合GB/T26644的有關(guān)規(guī)定外,還應(yīng)符合C5.2-C5.5的規(guī)定。人員要求按本標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施檢測(cè)的人員,應(yīng)按NB/T47013規(guī)定的或合同各方同意的體系進(jìn)行資格鑒定與認(rèn)證,并由雇主或其代理對(duì)其進(jìn)行崗位培訓(xùn)和操作授權(quán)。檢測(cè)系統(tǒng)模態(tài)聲發(fā)射檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)包括:寬頻帶聲發(fā)射傳感器,前置放大器,高通濾波器或/和低通濾波器,放大器,A/D轉(zhuǎn)換器,數(shù)據(jù)采集和分析軟件等。模態(tài)聲發(fā)射檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)具有模擬與數(shù)字濾波器;在20-1000kHz范圍內(nèi)具有平坦的頻率響應(yīng)特性(±1.5dB);必須具有實(shí)時(shí)撞擊波形采集、存儲(chǔ)與模態(tài)特征參數(shù)的提?。话l(fā)射系統(tǒng)的采樣頻率需不小于2MHz;每個(gè)撞擊波形的記錄長(zhǎng)度需包含足夠的預(yù)觸發(fā)及波形衰減長(zhǎng)度。前置放大器應(yīng)在規(guī)定的傳感器頻率范圍內(nèi)具有平坦的頻率響應(yīng)(1dB)。模態(tài)聲發(fā)射檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)包括一個(gè)標(biāo)稱值為20kHz的高通濾波器。如果外部噪聲不妨礙測(cè)量,可以使用低至5kHz的高通濾波器。此外,如果信號(hào)中的頻率高于奈奎斯特頻率,則應(yīng)使用低通濾波器來(lái)防止出現(xiàn)數(shù)字混疊。系統(tǒng)校準(zhǔn)傳感器、前置放大器和系統(tǒng)主機(jī)每年至少進(jìn)行一次校準(zhǔn)。傳感器的校準(zhǔn)按照GB/T19800和GB/T19801的規(guī)定執(zhí)行,其他部件的校準(zhǔn)按儀器制造商規(guī)定的方法進(jìn)行。儀器使用單位應(yīng)制定校準(zhǔn)作業(yè)指導(dǎo)書,校準(zhǔn)結(jié)果應(yīng)有相應(yīng)記錄和報(bào)告。傳感器校準(zhǔn)傳感器應(yīng)具有由絕對(duì)校準(zhǔn)確定的平坦頻率響應(yīng)(在50kHz至400kHz的指定頻率范圍內(nèi),振幅響應(yīng)為6dB)。對(duì)于傳感器與氣瓶的有效接觸面積,傳感器的壓電晶體直徑應(yīng)小于13mm。傳感器靈敏度應(yīng)至少為0.05V/nm(去除所有放大)。滾球沖擊校準(zhǔn)應(yīng)使用滾球沖擊方法對(duì)聲發(fā)射系統(tǒng)各個(gè)通道進(jìn)行校準(zhǔn)。滾珠撞擊器用于在鋁合金校準(zhǔn)板中產(chǎn)生聲脈沖。圖C.1說(shuō)明了滾球撞擊設(shè)置。滾珠撞擊器能量校準(zhǔn)設(shè)置示例該裝置應(yīng)包括一個(gè)直徑為13mm的鋼球,由硬化至最低HRC63的鉻鋼合金制成,研磨至最低表面光潔度為38m,實(shí)際尺寸在2.5m以內(nèi),圓度在0.6m以內(nèi)。校準(zhǔn)板應(yīng)由高強(qiáng)度7000系列鋁合金(例如7075-T6)制成,表面光滑,橫向尺寸至少為1.20m×1.20m,厚度為3mm±10%(例如最大軋制平整度偏差為3mm/1m)。校準(zhǔn)板由剛性塊支撐(例如鋼或木頭)。校準(zhǔn)板碰撞邊緣的表面光潔度應(yīng)至少為13mRMS。撞擊球滾下一個(gè)斜面,斜面上有一個(gè)9.5毫米寬、2.5毫米深的機(jī)械加工方形凹槽,凹槽支撐并引導(dǎo)球到達(dá)撞擊點(diǎn)。凹槽的最小長(zhǎng)度應(yīng)為400mm,最小表面光潔度為26微米R(shí)MS。斜面的角度應(yīng)為6°。斜面的頂面應(yīng)靠近校準(zhǔn)板的邊緣,并位于校準(zhǔn)板下邊緣的下方,以便球體撞擊校準(zhǔn)板時(shí),球體的相同部分在校準(zhǔn)板平面的上方和下方伸出(即球體的切點(diǎn)撞擊校準(zhǔn)板的中心平面)。應(yīng)使用機(jī)械裝置(手動(dòng)或自動(dòng))將沖擊球從斜面上釋放下來(lái)。傳感器應(yīng)放置在校準(zhǔn)板上,垂直方向距離碰撞邊緣300±10mm,與碰撞位置成一直線。應(yīng)使用耦合劑將傳感器安裝在校準(zhǔn)板上,以防止傳感器和校準(zhǔn)板表面之間有任何空氣,并通過(guò)滾球撞擊法單獨(dú)進(jìn)行測(cè)試。MAE傳感器可以被阻尼以拓寬帶寬。球撞擊點(diǎn)的垂直位置應(yīng)逐漸調(diào)整,以使聲音信號(hào)達(dá)到峰值,如在超聲波測(cè)試中,角度稍微變化以使響應(yīng)達(dá)到峰值?;纠炷J桨宀?E0波)的第一個(gè)周期的中心頻率應(yīng)確定為125kHz±10kHz。這應(yīng)是“端到端”校準(zhǔn),即使用實(shí)際測(cè)試中使用的完整MAE儀器(傳感器、電纜、前置放大器、放大器、濾波器和數(shù)字化儀)測(cè)量能量。完整的MAE儀器的能量線性度應(yīng)通過(guò)使用200±10mm、300±10mm和400±10mm三種不同的輥長(zhǎng)來(lái)測(cè)量??梢允褂镁哂械湫挽`敏度曲線的代表性傳感器進(jìn)行系統(tǒng)的線性度檢查。波的開始應(yīng)從可識(shí)別為E波前端的波形的第一個(gè)周期到彎曲模板波(F波)的結(jié)束,在E波開始后140μs記錄。系統(tǒng)應(yīng)計(jì)算并記錄測(cè)得的波能。工藝規(guī)程從事模態(tài)聲發(fā)射檢測(cè)的單位應(yīng)按本文件的要求制定檢測(cè)工藝規(guī)程,并進(jìn)行驗(yàn)證。檢測(cè)工藝規(guī)程除應(yīng)包括GB/T26644的有關(guān)內(nèi)容外,還應(yīng)至少包括以下內(nèi)容:被檢件的信息:幾何形狀和尺寸、材質(zhì)、材料熱處理狀態(tài)、設(shè)計(jì)與運(yùn)行參數(shù);檢測(cè)覆蓋范圍及傳感器陣列確定;被檢件表面狀態(tài)及傳感器安裝方式;靈敏度測(cè)量、衰減測(cè)量和定位校準(zhǔn);檢測(cè)工藝規(guī)程包括以下重要因素:模態(tài)聲發(fā)射儀規(guī)格型號(hào);傳感器規(guī)格型號(hào);判定缺陷使用的模態(tài)聲發(fā)射信號(hào)參數(shù)和方法;人員技能要求(必要時(shí))。4.5.3檢測(cè)工藝規(guī)程包括以下一般因素:檢測(cè)壓力;檢測(cè)溫度;保壓時(shí)間;驗(yàn)收準(zhǔn)則;人員資格。當(dāng)重要因素發(fā)生變化時(shí),應(yīng)重新編制和驗(yàn)證檢測(cè)工藝規(guī)程。安全要求使用本部分的用戶有義務(wù)在檢測(cè)前建立適當(dāng)?shù)陌踩徒】禍?zhǔn)則,部分安全要求如下:檢測(cè)人員應(yīng)根據(jù)檢測(cè)地點(diǎn)的要求穿戴防護(hù)工作服和佩戴有關(guān)防護(hù)設(shè)備;在進(jìn)行氣壓試驗(yàn)檢測(cè)時(shí),應(yīng)制定特別的安全措施;在線檢測(cè)時(shí),應(yīng)避免安全閥過(guò)早或突然開啟引起的危險(xiǎn)后果;如有要求,使用的電子儀器應(yīng)具有防爆功能。檢測(cè)步驟檢測(cè)前的準(zhǔn)備資料審查資料審查應(yīng)包括以下內(nèi)容:設(shè)備制造文件資料:設(shè)備的整理結(jié)構(gòu)圖和重要部件結(jié)構(gòu)圖等;設(shè)備運(yùn)行記錄資料:運(yùn)行參數(shù)、工作介質(zhì)、載荷變化情況以及運(yùn)行中出現(xiàn)的異常情況等;檢驗(yàn)資料:歷年檢驗(yàn)報(bào)告;其他資料:修理和改造的文件資料等。檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)勘查在勘查檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)時(shí),應(yīng)找出可能出現(xiàn)的噪聲源,如固定支架的摩擦、內(nèi)部或外部附件的移動(dòng)、電磁干擾、機(jī)械振動(dòng)和流體流動(dòng)等。應(yīng)排除噪聲源,否則應(yīng)進(jìn)行記錄。檢測(cè)方案的制定檢測(cè)方案應(yīng)考慮的因素,除符合通用工藝規(guī)程外,還應(yīng)考慮以下三個(gè)因素:檢測(cè)條件的確定:根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況確定檢測(cè)條件,建立檢測(cè)人員和加壓控制人員的聯(lián)絡(luò)方式;傳感器陣列的確定:根據(jù)被檢件幾何尺寸及泄漏檢測(cè)選用方法,確定傳感器布置的陣列。如無(wú)特殊要求,相鄰傳感器之間的間距應(yīng)接近;確定加壓程序:根據(jù)檢測(cè)選用的模態(tài)聲發(fā)射儀器,檢測(cè)方法及被檢件實(shí)際條件,確定加壓和保壓的程序和時(shí)間。傳感器的安裝傳感器的安裝應(yīng)滿足以下要求:按照確定的傳感器陣列在被檢件上確定傳感器安裝的具體位置,整體檢測(cè)時(shí),傳感器的安裝部位盡量遠(yuǎn)離支座、支柱等部位;局部檢測(cè)時(shí),被檢測(cè)部位應(yīng)位于傳感器陣列中間;在傳感器的安裝部位涂上耦合劑,耦合劑應(yīng)采用聲耦合性能良好的材料,推薦采用真空脂、凡士林、黃油等材料,選用耦合劑的使用溫度等級(jí)應(yīng)與被檢件表面溫度相匹配;將傳感器壓在被檢件的表面,使傳感器與被檢件表面達(dá)到良好的聲耦合狀態(tài);采用磁夾具、膠帶紙或其他方式將傳感器牢固固定在被檢件上,并保持傳感器與被檢件和固定裝置的絕緣;對(duì)于低溫或高溫設(shè)備的檢測(cè),可采用波導(dǎo)桿來(lái)蓋申傳感器的耦合溫度,但應(yīng)測(cè)量波導(dǎo)桿對(duì)聲發(fā)射信號(hào)衰減和定位特性的影響。檢測(cè)系統(tǒng)的調(diào)試將已安裝的傳感器與前置放大器和系統(tǒng)主機(jī)用電纜線連接,開機(jī)預(yù)熱至系統(tǒng)穩(wěn)定工作狀態(tài),對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行初步工作參數(shù)設(shè)計(jì),然后按C5.3.1-C5.3.3的規(guī)定依次對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。通道靈敏度測(cè)試在檢測(cè)開始前和結(jié)束后應(yīng)進(jìn)行通道靈敏度的測(cè)試。要求對(duì)每一個(gè)通道進(jìn)行模擬源聲發(fā)射幅值相應(yīng)測(cè)試,每個(gè)通道響應(yīng)的幅值值與所有通道的平均幅度值之差不應(yīng)大于±4dB。如系統(tǒng)主機(jī)有自動(dòng)傳感器測(cè)試功能,檢測(cè)結(jié)束后可采用該功能進(jìn)行通道靈敏度測(cè)試。衰減測(cè)量應(yīng)進(jìn)行與聲發(fā)射檢測(cè)條件相同的衰減特性測(cè)量。衰減測(cè)量應(yīng)選擇遠(yuǎn)離固定支架的部位。如果已有檢測(cè)條件相同的衰減特性數(shù)據(jù),可不再進(jìn)行衰減特性測(cè)量,但應(yīng)把該衰減特性數(shù)據(jù)在本次檢測(cè)記錄和報(bào)告中注明。定位校準(zhǔn)在被檢件上傳感器陣列的任何部位,聲發(fā)射模擬源產(chǎn)生的彈性波至少能被該定位陣列中的傳感器收到,并得到唯一定位結(jié)果,定位部位與理論位置的偏差不超過(guò)該傳感器陣列中最大傳感器間距的5%。檢測(cè)數(shù)據(jù)采集與過(guò)程觀察數(shù)據(jù)采集在巡檢模式下通過(guò)進(jìn)行逐點(diǎn)測(cè)量來(lái)發(fā)現(xiàn)和確定泄漏點(diǎn)。如儀器允許,應(yīng)儲(chǔ)存所有點(diǎn)的檢測(cè)數(shù)據(jù)。檢測(cè)儀器如具備條件,應(yīng)增加更多的參數(shù),連續(xù)或周期性記錄必要的檢測(cè)數(shù)據(jù)。檢測(cè)數(shù)據(jù)采集的持續(xù)時(shí)間應(yīng)考慮背景噪聲的測(cè)量值及其浮動(dòng)范圍。檢測(cè)時(shí)應(yīng)觀察聲發(fā)射撞擊數(shù)和(或)定位源隨壓力或時(shí)間的變化趨勢(shì),對(duì)于聲發(fā)射定位源集中出現(xiàn)的部位,應(yīng)查看是否有外部干擾因素,如存在應(yīng)停止加壓并盡快排除干擾因素。聲發(fā)射撞擊數(shù)隨壓力或時(shí)間的增加呈快速增加時(shí),應(yīng)及時(shí)停止加壓,在未查出聲發(fā)射撞擊數(shù)增加的原因時(shí),禁止繼續(xù)加壓。檢測(cè)中如遇到強(qiáng)噪聲干擾時(shí),應(yīng)暫停檢測(cè),需在排除強(qiáng)噪聲干擾后再進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)數(shù)據(jù)分析應(yīng)在檢測(cè)數(shù)據(jù)中標(biāo)識(shí)出檢測(cè)過(guò)程中出現(xiàn)的噪聲數(shù)據(jù),并在檢測(cè)記錄中注明。利用軟件濾波或數(shù)據(jù)圖形顯示分析的方法,從檢測(cè)數(shù)據(jù)中分離出非相關(guān)聲發(fā)射信號(hào),并在檢測(cè)記錄中注明。根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)確定相關(guān)聲發(fā)射定位源的位置。如需進(jìn)一步確認(rèn)的聲發(fā)射源,應(yīng)通過(guò)模擬源定位來(lái)確定聲發(fā)射源的具體位置。確定方法是在被檢區(qū)域上某位置發(fā)射一個(gè)模擬源,若得到的定位源顯示與檢測(cè)數(shù)據(jù)中的聲發(fā)射定位源部位顯示一致,則該模擬源的位置為檢測(cè)到的聲發(fā)射定位源部位。結(jié)果評(píng)價(jià)與分級(jí)概述數(shù)據(jù)分析是為了辨識(shí)聲發(fā)射源并劃分源的等級(jí)。聲發(fā)射發(fā)生的時(shí)間和相對(duì)應(yīng)的載荷以及定位,提供了聲發(fā)射源的相關(guān)可靠信息。相關(guān)信息應(yīng)以易理解的方式表述。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用,定位類型可以是線性定位、平面定位、柱面定位、球面定位或三維定位。采用聲發(fā)射模擬源可有助于被檢構(gòu)件上聲發(fā)射源位置的確定。聲發(fā)射定位源的評(píng)價(jià)聲發(fā)射定位源的評(píng)價(jià)應(yīng)在執(zhí)行文件中列出,或通過(guò)簽署書面協(xié)議或合同來(lái)規(guī)定。可接受聲發(fā)射定位源的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則應(yīng)考慮多方面的影響因素,例如:聲發(fā)射源活性,即聲發(fā)射信號(hào)隨載荷(激勵(lì)或時(shí)間)的增加情況;保載期間的聲發(fā)射源活性;突發(fā)型聲發(fā)射信號(hào)和施加載荷之間的相互關(guān)系;活性聲發(fā)射源的頻率特征;聲發(fā)射的空間聚集;結(jié)構(gòu)特征(如:修理、焊接等)與聲發(fā)射源的對(duì)應(yīng)特征。等級(jí)劃分對(duì)于已辨識(shí)的聲發(fā)射源,其等級(jí)劃分方法及隨后復(fù)檢要求應(yīng)在檢測(cè)工藝中規(guī)定。聲發(fā)射源的典型等級(jí)有:不相關(guān);需進(jìn)行常規(guī)無(wú)損檢測(cè)方法復(fù)檢;臨界活性。聲發(fā)射源等級(jí)評(píng)價(jià)可由更具體的產(chǎn)品聲發(fā)射檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)或最終由3級(jí)檢測(cè)人員確定。建立在大量數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的專業(yè)軟件可對(duì)確定的定位區(qū)域自動(dòng)評(píng)價(jià)和分級(jí)。聲發(fā)射源的復(fù)檢,應(yīng)采用其他無(wú)損檢測(cè)方法進(jìn)行、這些檢測(cè)可與聲發(fā)射檢測(cè)同時(shí)進(jìn)行,或在其之后進(jìn)行。數(shù)據(jù)回放分析數(shù)據(jù)回放分析可用于確定聲發(fā)射源活動(dòng)的時(shí)間,進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)過(guò)濾,以及為報(bào)告提供最終輸出。記錄和報(bào)告記錄應(yīng)按檢測(cè)工藝流程的要求記錄檢測(cè)數(shù)據(jù)或信息,并按相關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和(或)合同要求保存所有記錄。檢測(cè)時(shí)如遇不可排除的因素的噪聲干擾,如風(fēng)、雨、泄露和人為干擾等,應(yīng)如實(shí)記錄,并在檢測(cè)結(jié)果中注明。報(bào)告檢測(cè)報(bào)告宜包括以下內(nèi)容:檢測(cè)日期;檢測(cè)人員;被測(cè)件信息及檢測(cè)區(qū)域;檢測(cè)環(huán)境條件(溫度、濕度);檢測(cè)方式、儀器型號(hào)、耦合劑、傳感器型號(hào)及固定方式;傳感器布置數(shù)量及示意圖;檢測(cè)工藝參數(shù);檢測(cè)評(píng)價(jià);其他(未在以上提及但影響檢測(cè)結(jié)果的因素)。
(規(guī)范性)
多物理場(chǎng)紅外熱成像檢測(cè)范圍本附錄規(guī)定了儲(chǔ)氫氣瓶的多物理場(chǎng)紅外熱成像無(wú)損檢測(cè)方法。本部分適用于在制和在用儲(chǔ)氫氣瓶紅外熱成像檢測(cè),包括但不限于不連續(xù)的檢測(cè)(例如:空隙、裂紋、分層和夾渣等)。金屬材料氣瓶缺陷的紅外熱成像檢測(cè)可參照?qǐng)?zhí)行。規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T12604.9-2021無(wú)損檢測(cè)術(shù)語(yǔ)紅外檢測(cè)GB/T20737-2006無(wú)損檢測(cè)通用術(shù)語(yǔ)和定義GB/T26643-2011無(wú)損檢測(cè)閃光燈激勵(lì)紅外熱像法導(dǎo)則GB/T31768.2-2015無(wú)損檢測(cè)閃光燈激勵(lì)紅外熱像法第2部分:檢測(cè)規(guī)范術(shù)語(yǔ)和定義GB/T12604.9、GB/T20737、GB/T26643和GB/T31768.2界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。多物理場(chǎng)紅外熱成像檢測(cè)multi-physicalfieldinfraredthermalimagingdetection由外加物理場(chǎng)提供額外熱激勵(lì)的紅外熱成像檢測(cè)。局部激勵(lì)localexcitation在材料內(nèi)部產(chǎn)生三維熱擴(kuò)散的局部能量激勵(lì)。熱平衡heatbalance物體在同一時(shí)間內(nèi)吸收和放出的熱量恰好相等,物體各部分以及物體同外界之間也不發(fā)生熱量交換。方法概要多物理場(chǎng)紅外熱成像檢測(cè)需要根據(jù)被測(cè)件的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)和缺陷類型等來(lái)選擇不同的熱激勵(lì),通過(guò)熱源施加熱流激勵(lì)后,被測(cè)件中的不連續(xù)會(huì)對(duì)熱傳導(dǎo)造成影響,異常(不連續(xù))區(qū)域與正常區(qū)域?qū)?yīng)的表面溫度場(chǎng)產(chǎn)生差異,這種溫度差異同時(shí)導(dǎo)致被測(cè)件表面熱輻射強(qiáng)度分布發(fā)生變化,利用紅外熱像儀記錄這一熱輻射強(qiáng)度變化過(guò)程,可獲取物體表面及內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息等,具體過(guò)程見圖D.1。多物理場(chǎng)紅外熱成像檢測(cè)熱激勵(lì)形式對(duì)于主動(dòng)式紅外熱成像檢測(cè),選擇的熱激勵(lì)不應(yīng)損壞被測(cè)件。熱激勵(lì)按注入能量在時(shí)域上表現(xiàn)形式的不同,主要可分為脈沖激勵(lì)、周期激勵(lì)和編碼激勵(lì)等三種形式。脈沖激勵(lì)注入能量時(shí)域波形為單個(gè)方波,如圖D.2所示,具有探測(cè)面積大、檢測(cè)時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn),特別適合于儲(chǔ)氫氣瓶淺表層缺陷損傷檢測(cè)與表征。周期激勵(lì)注入能量時(shí)域波形為周期性變化形式,如正弦波和連續(xù)方波等,正弦波激勵(lì)波形如圖D.3所示,具有信噪比和探測(cè)靈敏度高的優(yōu)點(diǎn),適合于儲(chǔ)氫氣瓶?jī)?nèi)部分層缺陷檢測(cè)與表征。編碼激勵(lì)注入能量時(shí)域波形為頻率調(diào)制和相位調(diào)制波形,線性調(diào)頻激勵(lì)波形如圖D.4所示,具有高信噪比、高靈敏度、大探測(cè)深度的優(yōu)點(diǎn),特別適合于儲(chǔ)氫氣瓶?jī)?nèi)部分層缺陷的單次可靠檢測(cè)與表征。脈沖激勵(lì)注入能量波形正弦波激勵(lì)注入能量波形編碼激勵(lì)(線性調(diào)頻激勵(lì))注入能量波形熱激勵(lì)根據(jù)注入能量類型和空間分布的不同,通常選用鹵素?zé)舻?。一般要求人員資格按本附錄實(shí)施檢測(cè)的人員,應(yīng)按GB/T9445或合同各方同意的體系進(jìn)行資格鑒定與認(rèn)證,取得紅外檢測(cè)人員資格證書,并由雇主或其代理對(duì)其進(jìn)行崗位培訓(xùn)和操作授權(quán)。設(shè)備要求紅外熱像儀單元紅外熱像儀單元一般由紅外熱像儀、紅外熱像儀鏡頭和光學(xué)輔助設(shè)備組成。紅外熱像儀通常選用非制冷型的長(zhǎng)波紅外熱像儀(波長(zhǎng)范圍為8-14μm)。探測(cè)器分辨率通常不低于640×480,探測(cè)器間距不低于15μm。噪聲等效溫差/熱靈敏度通常不低于30mK。幀頻通常不低于50Hz;時(shí)間常數(shù)不低于8ms。測(cè)溫范圍通常為-40℃至150℃。紅外熱像儀鏡頭一般選用顯微鏡頭,微距不超過(guò)50μm;視場(chǎng)角為19°對(duì)角線。光學(xué)輔助設(shè)備一般包括:紅外(反射)鏡、濾波片、衰減片和三腳架等。必要時(shí),采用光學(xué)輔助設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)。例如,利用紅外(反射)鏡對(duì)熱像儀視場(chǎng)不可達(dá)的地方進(jìn)行檢測(cè)。被測(cè)件的溫度變化范圍在室溫區(qū)間(一般為16℃~30℃)的檢測(cè)。紅外熱像儀在檢測(cè)期間對(duì)儲(chǔ)氫氣瓶表面的熱強(qiáng)變化進(jìn)行連續(xù)采集,并實(shí)時(shí)輸出采集信號(hào)。紅外熱像儀、紅外熱像儀鏡頭和光學(xué)輔助應(yīng)定期進(jìn)行維護(hù)和清潔。熱激勵(lì)單元熱激勵(lì)單元用于對(duì)被測(cè)件施加熱流激勵(lì)的外部能量激勵(lì)源??紤]到盡可能探測(cè)到儲(chǔ)氫氣瓶?jī)?nèi)部深層缺陷,應(yīng)選擇鹵素?zé)?,且功率輸出通常不低?000W??紤]到儲(chǔ)氫氣瓶?jī)?nèi)部缺陷檢測(cè)的復(fù)雜性,通常同時(shí)使用兩個(gè)鹵素?zé)?,并盡可能均勻?qū)ΨQ分布,可在顯著增加能量輸入的同時(shí),降低加熱不均勻等效應(yīng)影響。常見的熱源類型及其對(duì)應(yīng)的熱源波形和在儲(chǔ)氫氣瓶?jī)?nèi)部缺陷檢測(cè)方面的典型應(yīng)用見下表D.1。常見的熱源類型和對(duì)應(yīng)的熱源波形和儲(chǔ)氫氣瓶缺陷檢測(cè)典型應(yīng)用序號(hào)熱源類型適用的熱源波形典型應(yīng)用1鹵素?zé)糁芷诩?lì)(周期頻率一般在0.001Hz至2Hz之間)、階躍激勵(lì)(激勵(lì)時(shí)間一般大于或等于1s)可用于檢測(cè)儲(chǔ)氫氣瓶分層或內(nèi)部不均勻性2閃光燈脈沖激勵(lì)(激勵(lì)時(shí)間一般在0.1ms至10ms間)可用于檢測(cè)儲(chǔ)氫氣瓶近表面分層或內(nèi)部不均勻性3超聲波脈沖激勵(lì)、周期激勵(lì)、編碼激勵(lì)可用于檢測(cè)儲(chǔ)氫氣瓶表面及近表面的裂紋4LED陣列脈沖激勵(lì)、周期激勵(lì)、編碼激勵(lì) 可用于檢測(cè)儲(chǔ)氫氣瓶分層或內(nèi)部不均勻性控制與分析單元應(yīng)具備控制紅外熱像儀采集開始和結(jié)束的能力和調(diào)節(jié)熱像儀幀頻的能力;應(yīng)具有同步觸發(fā)紅外熱像儀和激勵(lì)熱源同時(shí)工作的能力;應(yīng)具備動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)控制熱激勵(lì)開關(guān)的能力;應(yīng)具有對(duì)采集到的熱圖序列和熱圖進(jìn)行存儲(chǔ)的能力;對(duì)熱圖序列進(jìn)行連續(xù)查看或者播放的能力;具有觀看任意位置的溫度或溫度變化曲線的能力;應(yīng)嵌有鎖相熱信號(hào)提取算法和頻域匹配濾波處理算法;一般還應(yīng)有其他可增強(qiáng)儲(chǔ)氫氣瓶缺陷檢測(cè)的先進(jìn)信號(hào)處理與圖像分析功能,如對(duì)比度調(diào)節(jié)、微分變化、濾波處理和圖像分割等。檢測(cè)步驟熱激勵(lì)的選擇檢測(cè)前,應(yīng)根據(jù)儲(chǔ)氫氣瓶缺陷類型和物理結(jié)構(gòu)尺寸信息,選擇合適的激勵(lì)頻率范圍,并按D6.2的要求選擇合適的鹵素?zé)?。檢測(cè)準(zhǔn)備檢測(cè)前,應(yīng)對(duì)儲(chǔ)氫氣瓶表面狀況進(jìn)行詳細(xì)檢查與記錄,以排除表面不清潔導(dǎo)致的偽顯示的可能性,并盡可能使儲(chǔ)氫氣瓶表面發(fā)射率均勻。檢測(cè)前,應(yīng)注意鹵素?zé)艏?lì)源的使用安全,應(yīng)避免長(zhǎng)時(shí)間直視鹵素?zé)魺嵩?。檢測(cè)前,應(yīng)確保儲(chǔ)氫氣瓶處于表面熱平衡狀態(tài),用手直接接觸被測(cè)件會(huì)導(dǎo)致被測(cè)件熱不平衡,應(yīng)等待一段時(shí)間待被測(cè)件重新熱平衡后開始檢測(cè);正式檢測(cè)前,宜對(duì)標(biāo)準(zhǔn)試塊進(jìn)行檢測(cè),確定檢測(cè)工藝參數(shù)。檢測(cè)設(shè)置儀器校正在使用紅外熱像儀前,應(yīng)對(duì)紅外熱像儀的探測(cè)單元進(jìn)行非均勻性校正。一般采用發(fā)射率高且均勻的材料(如黑色海綿)放置在距離熱像儀鏡頭較近的地方進(jìn)行非均勻性校正。調(diào)節(jié)視場(chǎng)和空間分辨率根據(jù)檢測(cè)要求和儲(chǔ)氫氣瓶的物理結(jié)構(gòu)尺寸確定一次成像視場(chǎng)范圍。一般來(lái)說(shuō),采用大視場(chǎng)時(shí),檢測(cè)距離(熱像儀鏡頭和被測(cè)件間的距離)較長(zhǎng),檢測(cè)的空間分辨率較低,采用小視場(chǎng)時(shí),檢測(cè)距離較短,檢測(cè)的空間分辨率較高。這里調(diào)近儲(chǔ)氫氣瓶探測(cè)區(qū)域與紅外熱像儀位置,以盡可能獲得高分辨率檢測(cè)結(jié)果。當(dāng)感興趣檢測(cè)區(qū)域大于選擇的視場(chǎng)范圍時(shí),可對(duì)被測(cè)件進(jìn)行分區(qū)檢測(cè)處理,分區(qū)檢測(cè)時(shí)應(yīng)考慮每一分區(qū)每次檢測(cè)之間的熱影響和作好分區(qū)標(biāo)記。對(duì)焦確定視場(chǎng)與檢測(cè)距離后,應(yīng)對(duì)熱像儀進(jìn)行對(duì)焦,使熱像儀圖像清晰。必要時(shí),在檢測(cè)工作距離處放置對(duì)焦輔助參照物(如金屬刻度尺),調(diào)節(jié)焦距,待參照物細(xì)節(jié)輪廓清晰可見時(shí),完成對(duì)焦。改變檢測(cè)距離后,應(yīng)重新對(duì)焦。設(shè)置角度紅外熱像儀光學(xué)系統(tǒng)軸線方向與垂直被測(cè)件表面的直線間夾角應(yīng)小于45°,如不能滿足,角度應(yīng)最大不能超過(guò)60°。如果角度超過(guò)60°或檢測(cè)面在背面,可使用紅外反射鏡。幀頻與積分時(shí)間為獲得高分辨率檢測(cè)結(jié)果,將紅外熱像儀采集幀頻設(shè)置為50Hz,積分時(shí)間不低于8ms。激勵(lì)參數(shù)應(yīng)根據(jù)儲(chǔ)氫氣瓶缺陷類型和表面狀態(tài),選擇合適的激勵(lì)參數(shù),通常鹵素?zé)艄β瘦敵霾坏陀?000W,當(dāng)激勵(lì)形式為正弦調(diào)制波形時(shí),激勵(lì)時(shí)間通常不低于100s,激勵(lì)頻率通常不高于0.05Hz,至少需完成一個(gè)采集周期;當(dāng)激勵(lì)形式為線性調(diào)頻/非線性調(diào)頻波形時(shí),激勵(lì)時(shí)間通常不低于100s,激勵(lì)頻率范圍為0.01-0.1Hz。采集時(shí)間熱像儀采集時(shí)間宜完整覆蓋被測(cè)件溫度變化過(guò)程;對(duì)于紅外熱像儀和鹵素?zé)籼幱谕瑐?cè)檢測(cè)狀態(tài)時(shí),采集時(shí)間宜大于熱量從檢測(cè)表面?zhèn)鬟f到檢測(cè)背面所需時(shí)間的兩倍。檢測(cè)實(shí)施完成熱流激勵(lì)的選擇以及檢測(cè)準(zhǔn)備和設(shè)置后,觸發(fā)熱激勵(lì)單元對(duì)被測(cè)件表面進(jìn)行激勵(lì),對(duì)于面熱流激勵(lì),產(chǎn)生的面熱流分布區(qū)域應(yīng)大于待檢區(qū)域,并且激勵(lì)能量密度應(yīng)在被檢區(qū)域內(nèi)均勻分布。數(shù)據(jù)采集過(guò)程中,被測(cè)件應(yīng)和熱像儀保持相對(duì)靜止。利用熱像儀進(jìn)行檢測(cè)數(shù)據(jù)同步采集、記錄與儲(chǔ)存。一般針對(duì)原始熱圖序列和某一時(shí)刻的原始熱圖進(jìn)行數(shù)據(jù)保存。如需要對(duì)被測(cè)件進(jìn)行二次檢測(cè),應(yīng)等待被測(cè)件熱平衡后再次進(jìn)行。檢測(cè)評(píng)價(jià)正式進(jìn)行檢測(cè)評(píng)價(jià)前,應(yīng)選取合適的圖像顯示方式,通過(guò)全局或局部的對(duì)比度、亮度調(diào)整等,使圖像便于觀察。根據(jù)圖像上細(xì)節(jié)特征的灰度、形狀和尺寸等情況對(duì)圖像進(jìn)行進(jìn)一步分析。熱圖序列是判斷和測(cè)量不連續(xù)的主要手段,主要通過(guò)不連續(xù)區(qū)域和正常區(qū)域的灰度差異(對(duì)比度)進(jìn)行不連續(xù)判讀。宜利用原始熱圖序列和微分熱圖序列對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行排查,確定出現(xiàn)熱異常的熱圖序列并分析熱異常(不連續(xù))區(qū)域。利用熱圖中不連續(xù)區(qū)域和正常區(qū)域的溫度隨時(shí)間變化曲線進(jìn)行比對(duì)分析,判斷不連續(xù)深度和熱物理特性(蓄熱或疏熱)。應(yīng)同時(shí)了解被測(cè)件的材料、結(jié)構(gòu)、表面狀況和制造工藝等必要信息,結(jié)合檢測(cè)參數(shù)與設(shè)置,對(duì)熱異常(不連續(xù))區(qū)域進(jìn)行合理評(píng)判。應(yīng)盡可能消除被測(cè)件的結(jié)構(gòu)、表面狀況或表面反射等造成的影響。尺寸測(cè)量的一般做法為:放置一個(gè)已知長(zhǎng)度為L(zhǎng)的物體(如金屬刻度尺)在被測(cè)件前,通過(guò)確定該長(zhǎng)度L對(duì)應(yīng)的像素個(gè)數(shù)n,計(jì)算得出在該檢測(cè)距離(視場(chǎng))下單個(gè)像素代表的實(shí)際尺寸Lr,具體可按下式計(jì)算: Lr=Ln (式中:Lr—該檢測(cè)L—物體長(zhǎng)度,單位為毫米(mm);n—物體長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)的像素個(gè)數(shù)。檢測(cè)報(bào)告檢測(cè)報(bào)告應(yīng)包括以下內(nèi)容:檢測(cè)日期;檢測(cè)人員;被測(cè)件信息及檢測(cè)區(qū)域;檢測(cè)環(huán)境條件(溫度、濕度);紅外熱像儀的相關(guān)信息(可參照8.1.3中的內(nèi)容進(jìn)行記錄);熱激勵(lì)的相關(guān)信息(激勵(lì)源類型、數(shù)量以及激勵(lì)功率等);檢測(cè)工藝參數(shù);檢測(cè)評(píng)價(jià);其他(未在以上提及但影響檢測(cè)結(jié)果的因素,如紅外光學(xué)附件的使用等)。
(規(guī)范性)
基于編碼激勵(lì)的相控陣超聲檢測(cè)范圍本附錄規(guī)定了儲(chǔ)氫氣瓶的基于編碼激勵(lì)的全聚焦相控陣超聲無(wú)損檢測(cè)方法及質(zhì)量分級(jí)要求。本附錄適用于在制和在用儲(chǔ)氫氣瓶碳纖維復(fù)合材料纏繞層的相控陣超聲檢測(cè)。規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T12604.1-2020無(wú)損檢測(cè)術(shù)語(yǔ)超聲檢測(cè)GB/T23905-2009無(wú)損檢測(cè)超聲檢測(cè)用試塊GB/T32563-2016無(wú)損檢測(cè)超聲檢測(cè)相控陣超聲檢測(cè)方法JB/T11731-2013無(wú)損檢測(cè)超聲相控陣探頭通用技術(shù)條件NB/T47013.3-2023承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)第3部分:超聲檢測(cè)術(shù)語(yǔ)和定義GB/T9445、GB/T12604.1及GB/T32563-2016界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。晶片間距pitch兩個(gè)相鄰晶片的同側(cè)邊或者中心之間的距離(見圖E.1)。晶片間隙spacebetweenelements,gapbetweenelement兩個(gè)相鄰晶片的空隙(見圖E.1)。晶片數(shù)量numberofelements相控陣探頭所包含的陣列晶片數(shù)量(見圖E.1)。晶片大小sizeofelements一個(gè)陣列晶片的長(zhǎng)度和寬度尺寸大小(見圖E.1)。說(shuō)明:C—晶片間距;d—晶片間隙;n—晶片數(shù)量;w—晶片寬度;l—晶片長(zhǎng)度線性陣列相控陣探頭參數(shù)相控陣全聚焦算法totalfocusingmethod相控陣全聚焦算法是基于全矩陣數(shù)據(jù)采集為基礎(chǔ)的成像算法,可最大化地利用超聲相控陣陣列缺陷回波中所包含的數(shù)據(jù)信息,實(shí)現(xiàn)高精度大范圍的成像檢測(cè),能夠通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)集的后處理聚焦到成像區(qū)域的每一個(gè)點(diǎn),具有較高的精度。相控陣超聲檢測(cè)phasedarrayultrasonictesting根據(jù)設(shè)定的延遲法則激發(fā)陣列探頭各獨(dú)立壓電晶片(陣元),合成聲束并實(shí)現(xiàn)聲束的移動(dòng)、偏轉(zhuǎn)和聚焦等功能,再按--定的延遲法則對(duì)各陣元接收到的超聲信號(hào)進(jìn)行處理并以圖像的方式顯示被檢對(duì)象內(nèi)部狀態(tài)的超聲檢測(cè)方法。編碼激勵(lì)codedexcitation在超聲檢測(cè)的發(fā)射端使用編碼技術(shù)生成脈沖信號(hào)激勵(lì)超聲換能器,必要時(shí)對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制,用長(zhǎng)串的脈沖激勵(lì)信號(hào)代替單脈沖激勵(lì)。機(jī)械掃查mechanicalscan以機(jī)械方式實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的掃查,即通過(guò)移動(dòng)探頭實(shí)現(xiàn)波束的移動(dòng),使之掃過(guò)工件中被檢測(cè)區(qū)域??煞譃榭v向掃查、橫向掃查等方式。時(shí)間增益補(bǔ)償timecorrectedgain對(duì)各個(gè)聲程處的相同尺寸反射體的回波進(jìn)行增益修正,使之達(dá)到相同幅值。巴克碼barkercode巴克碼是一種具有特殊規(guī)律的非周期性二相編碼方式。線性調(diào)頻linearfrequencymodulation對(duì)激勵(lì)的超聲波形信號(hào)進(jìn)行線性頻率調(diào)制。方法概要為最終形成適用于復(fù)雜形狀碳纖維復(fù)合材料構(gòu)件的相控陣超聲成像檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù),提升缺陷檢出能力,成像效果和定量精度。本附錄擬定了基于時(shí)間反演的相控陣超聲檢測(cè)規(guī)程。本附錄制定的基于時(shí)間反演的相控陣超聲檢測(cè)系統(tǒng)其整體結(jié)構(gòu)示意如圖E.2所示,該檢測(cè)系統(tǒng)主要由超聲相控陣系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)和機(jī)械掃查系統(tǒng)三部分組成。檢測(cè)時(shí),首先將相控陣超聲探頭放置于待檢氣瓶碳纖維復(fù)合材料纏繞層表面。然后啟動(dòng)基于時(shí)間反演的相控陣超聲檢測(cè)系統(tǒng)獲得碳纖維纏繞層的檢測(cè)圖像,最后控制系統(tǒng)控制機(jī)械掃查系統(tǒng)帶動(dòng)待檢氣瓶旋轉(zhuǎn)和平移來(lái)獲得待檢氣瓶碳纖維纏繞層的全部檢測(cè)圖像。自動(dòng)化相控陣車載復(fù)合材料高壓儲(chǔ)氫氣瓶超聲成像檢測(cè)系統(tǒng)超聲激勵(lì)方法對(duì)于儲(chǔ)氫氣瓶碳纖維層相控陣超聲檢測(cè)的超聲激勵(lì)方法,應(yīng)選擇編碼激勵(lì)的方式,如圖E.3所示。編碼激勵(lì)方法在檢測(cè)的觸發(fā)端,激勵(lì)波形應(yīng)選擇復(fù)合編碼的調(diào)制波形,具體為巴克碼加線性調(diào)頻的復(fù)合編碼波形,其中巴克碼的碼長(zhǎng)選擇為13位,線性調(diào)頻的中心頻率選擇為相控陣探頭的頻率,調(diào)頻寬度范圍為0.67-1.33MHz。在復(fù)合編碼激勵(lì)波形的基礎(chǔ)上,可選擇布萊克曼窗函數(shù)對(duì)波形進(jìn)一步調(diào)制,最終的復(fù)合編碼激勵(lì)波形如圖E.4所示。復(fù)合編碼激勵(lì)波形在檢測(cè)的接收端,應(yīng)對(duì)接收到的回波信號(hào)進(jìn)行脈沖壓縮以獲得窄脈沖信號(hào),選擇匹配濾波器進(jìn)行接收回波的脈沖壓縮,匹配濾波器的相頻特性應(yīng)與輸入信號(hào)相位共軛匹配。成像方法在成像過(guò)程中需要注意超聲成像與特征增強(qiáng)問(wèn)題,將編碼技術(shù)與全聚焦成像相結(jié)合。成像時(shí)需要考慮碳纖維復(fù)合材料檢測(cè)圖像的去噪與缺陷特征增強(qiáng)處理算法。在Canny算子的二階總廣義全變分檢測(cè)圖像去噪技術(shù)基礎(chǔ)上,建議使用巴特沃斯濾波器的缺陷特征銳化方法,并進(jìn)行基于直方圖均值化的檢測(cè)圖像對(duì)比度增強(qiáng)。相控陣全聚焦算法相控陣聚焦方式一種特殊的相控陣超聲檢測(cè)技術(shù),其實(shí)現(xiàn)方式是逐一-激發(fā)陣列探頭激發(fā)孔徑內(nèi)的單個(gè)(或多個(gè))陣元,同時(shí)所有陣元(或設(shè)定的陣元組)接收,依次遍歷激發(fā)所有陣元(或陣元組)之后,再根據(jù)延遲法則對(duì)目標(biāo)網(wǎng)格化區(qū)域內(nèi)的每一個(gè)點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算和成像。實(shí)現(xiàn)形式一般用FMC(全矩陣采集)。一般要求人員資格從事相控陣檢測(cè)的人員至少應(yīng)符合GB/T9445或等效標(biāo)準(zhǔn)的要求,應(yīng)通過(guò)有關(guān)相控陣檢測(cè)技術(shù)的專門培訓(xùn)并取得相應(yīng)證書。相控陣檢測(cè)人員應(yīng)熟悉所使用的檢測(cè)設(shè)備。相控陣檢測(cè)人員應(yīng)熟悉編碼激勵(lì)波形的設(shè)置流程以及相控陣超聲相關(guān)成像算法操作流程。相控陣檢測(cè)人員應(yīng)具有實(shí)際檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)并掌握一定的碳纖維復(fù)合材料制造加工的基礎(chǔ)知識(shí)。檢測(cè)設(shè)備超聲相控陣儀器可進(jìn)行編碼激勵(lì)的全聚焦相控陣超聲檢測(cè)儀。相控陣儀器應(yīng)為計(jì)算機(jī)控制的含有多個(gè)獨(dú)立的脈沖發(fā)射/接收通道的脈沖反射型儀器,其放大器的增益調(diào)節(jié)步進(jìn)不應(yīng)大于1dB。相控陣儀器應(yīng)配備與其硬件相匹配的延時(shí)控制和成像軟件。-3dB帶寬下限不高于1MHz,上限不低于15MHz。采樣頻率不應(yīng)小于探頭中心頻率的6倍。幅度模數(shù)轉(zhuǎn)換位數(shù)應(yīng)不小于8位。儀器的水平線性誤差不大于1%,垂直線性誤差不大于5%。所有激勵(lì)通道的發(fā)射脈沖電壓具有一致性,最大偏移量應(yīng)不大于設(shè)置值的5%。各通道的發(fā)射脈沖延遲精度不大于5ns。相控陣探頭相控陣探頭應(yīng)符合JB/T11731相關(guān)要求。相控陣探頭應(yīng)由多個(gè)晶片(一般不少于64個(gè))組成陣列,探頭可加裝用以輔助聲束偏轉(zhuǎn)的楔塊或延遲塊。探頭實(shí)測(cè)中心頻率與標(biāo)稱頻率間的誤差應(yīng)不大于10%。探頭-6dB相對(duì)頻帶寬度不小于55%。采購(gòu)驗(yàn)收相控陣探頭時(shí),同一探頭晶片間靈敏度最大差值不大于4dB,且不應(yīng)存在壞晶片。使用中的相控陣探頭如出現(xiàn)壞晶片,可在選擇激發(fā)孔徑范圍時(shí)設(shè)法避開壞晶片;如無(wú)法避開,要求在掃查使用的每個(gè)聲束組中,損壞晶片不應(yīng)超過(guò)總使用晶片數(shù)的12.5%,且沒有連續(xù)損壞晶片;如果晶片的損壞超過(guò)上述規(guī)定,可通過(guò)仿真軟件計(jì)算且通過(guò)試塊測(cè)試,確認(rèn)壞晶片對(duì)聲場(chǎng)和檢測(cè)靈敏度、信噪比無(wú)明顯不利影響,才允許使用。儀器和探頭組合性能以下情況應(yīng)測(cè)定儀器和探頭的組合性能新購(gòu)置的全聚焦相控陣超聲檢測(cè)儀器和(或)探頭;儀器和探頭在維修或更換主要部件后;檢測(cè)人員有懷疑檢測(cè)步驟檢測(cè)準(zhǔn)備激發(fā)波形采用13位巴克碼調(diào)制的正弦脈沖波形。編碼激勵(lì)傳統(tǒng)的全聚焦超聲成像分辨率較高,但是由于波形能量較低,波形能量容易在高聲衰減材料被消耗掉,導(dǎo)致回波不明顯?;诎涂舜a的激勵(lì),提高了波形能量;同時(shí)通過(guò)對(duì)波形脈沖壓縮也提高了超聲成像的分辨率,可以產(chǎn)生分辨率高,回波明顯的成像。檢測(cè)區(qū)域儲(chǔ)氫氣瓶碳纖維層的檢測(cè)區(qū)域包含最里層(內(nèi)膽層)以外至最外層(玻璃纖維層)以內(nèi)的中間層。本檢測(cè)方法主要對(duì)三型瓶適用,如需對(duì)三層以上儲(chǔ)氫氣瓶檢測(cè)需要改善算法。掃查方式選擇使用相控陣對(duì)儲(chǔ)氫瓶進(jìn)行100%覆蓋掃查,相鄰掃查線之間的距離應(yīng)小于探頭最大激發(fā)孔徑,且兩次相鄰掃查區(qū)域應(yīng)有10%的重疊。探頭及楔塊的選擇根據(jù)工件厚度、材質(zhì)、檢測(cè)位置、檢測(cè)面形狀以及檢測(cè)使用的聲束類型選擇相控陣探頭的頻率、晶片數(shù)量、晶片間距、晶片尺寸、形狀以及楔塊規(guī)格等。使用線陣探頭,頻率1.25MHz,陣元中心距離1.5mm,陣元長(zhǎng)度10mm,探頭型號(hào)1.25L-1.0*10。激發(fā)孔徑設(shè)置無(wú)論選擇何種掃描方式,可偏轉(zhuǎn)方向上的激發(fā)孔徑尺寸D與晶片寬度b之比應(yīng)滿足:0.2≤D/b≤5。聚焦設(shè)置采用基于全聚焦算法的聚焦設(shè)置。掃查面準(zhǔn)備對(duì)儲(chǔ)氫氣瓶的表面進(jìn)行清潔去除雜物,如系統(tǒng)無(wú)法對(duì)儲(chǔ)氫罐有效檢測(cè),需采用手動(dòng)添加耦合劑、調(diào)整探頭方式尋找合適的掃查面。耦合劑應(yīng)采用有效且適用于工件的介質(zhì)作為超聲耦合劑。選用的耦合劑應(yīng)在一定的溫度范圍內(nèi)保證穩(wěn)定可靠的檢測(cè)。實(shí)際檢測(cè)采用的耦合劑應(yīng)與檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)置和校準(zhǔn)時(shí)的耦合劑相同。檢測(cè)系統(tǒng)校準(zhǔn)與工藝驗(yàn)證檢測(cè)系統(tǒng)校準(zhǔn)包括增益校準(zhǔn)、時(shí)間-增益校準(zhǔn)(TGC);信號(hào)采集完畢,啟動(dòng)儀器系統(tǒng)的校準(zhǔn)程序完成校準(zhǔn);工藝驗(yàn)證是指校準(zhǔn)完畢,對(duì)儀器系統(tǒng)保存的試塊上對(duì)應(yīng)于檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的所有反射體信號(hào)逐個(gè)進(jìn)行確認(rèn),如圖E.6所示。檢測(cè)校準(zhǔn)信號(hào)采集示意圖增益補(bǔ)償如果實(shí)際工件與校準(zhǔn)試塊存在較大差異,應(yīng)考慮增益補(bǔ)償。耦合補(bǔ)償:對(duì)表面粗糙度不同引起的耦合損失進(jìn)行補(bǔ)償。衰減補(bǔ)償:對(duì)材質(zhì)不同引起的檢測(cè)靈敏度下降和缺陷定量誤差進(jìn)行補(bǔ)償。曲面補(bǔ)償:對(duì)曲率半徑不同引起的耦合損失進(jìn)行補(bǔ)償。檢測(cè)數(shù)據(jù)采集采集的數(shù)據(jù)量應(yīng)該滿足所檢測(cè)量的要求。數(shù)據(jù)丟失不得超過(guò)整個(gè)掃查面積的3%,且不允許相鄰數(shù)據(jù)連續(xù)丟失。掃查圖像耦合不良不得超過(guò)整個(gè)掃查的3%。檢測(cè)報(bào)告檢測(cè)報(bào)告應(yīng)包括以下內(nèi)容:委托單位;檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn);被檢工件:名稱、編號(hào)、規(guī)格、材質(zhì)、坡口形式、焊接方法和熱處理狀況;檢測(cè)設(shè)備:儀器型號(hào)及編號(hào)、掃查裝置包括編碼器、試塊、耦合劑;檢測(cè)條件:檢測(cè)工藝卡編號(hào)、探頭參數(shù)及楔塊選擇、掃查方式(S或E)、聚焦法則的設(shè)定、檢測(cè)使用的波型、檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)置、系統(tǒng)性能試驗(yàn)報(bào)告、角度增益修正文件、溫度;檢測(cè)示意圖:探頭掃查表面、檢測(cè)區(qū)域以及所發(fā)現(xiàn)的缺陷位置和分布;檢測(cè)數(shù)據(jù):數(shù)據(jù)文件名稱、缺陷位置與尺寸、質(zhì)量級(jí)別及缺陷部位的圖像(S掃描或B掃描等,以能夠真實(shí)反映缺陷情況為原則);檢測(cè)結(jié)論;檢測(cè)人員和責(zé)任人員簽字;檢測(cè)日期。
(規(guī)范性)
X射線數(shù)字成像檢測(cè)范圍本附錄規(guī)定了鋁內(nèi)膽碳纖維全纏繞儲(chǔ)氫氣瓶(以下簡(jiǎn)稱儲(chǔ)氫氣瓶)X射線數(shù)字成像檢測(cè)技術(shù)和質(zhì)量分級(jí)要求。本部分適用于儲(chǔ)氫氣瓶的在用檢測(cè)中的X射線數(shù)字成像檢測(cè)。儲(chǔ)氫氣瓶公稱工作壓力≤70MPa、公稱水容積≤450L、存介質(zhì)為壓縮氫氣、工作溫度不低于-40℃且不高于85℃、固定在道路車輛上用作燃料箱的可重復(fù)充裝氣瓶。本部分適用的成像器件為數(shù)字探測(cè)器;適用的X射線機(jī)最高管電壓不超過(guò)300kV。氫燃料電池城市軌道交通等供氫用氣瓶可參考本附錄進(jìn)行檢驗(yàn)、檢測(cè)與在線檢測(cè)。規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T23901.2-2019無(wú)損檢測(cè)射線照相檢測(cè)圖像質(zhì)量第2部分:階梯孔型像質(zhì)計(jì)像質(zhì)值的測(cè)定GB/T23901.5-2019無(wú)損檢測(cè)射線照相檢測(cè)圖像質(zhì)量第5部分:雙線型像質(zhì)計(jì)圖像不清晰度的測(cè)定GB/T26592-2011無(wú)損檢測(cè)儀器工業(yè)X射線探傷機(jī)性能測(cè)試方法GB/T26594-2011無(wú)損檢測(cè)儀器工業(yè)用X射線管性能測(cè)試方法NB/T47013.11-2023承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)第11部分:X射線數(shù)字成像檢測(cè)術(shù)語(yǔ)和定義NB/T47013.1界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。像素pixelx射線數(shù)字圖像的基本組成單元。X射線數(shù)字圖像都是由點(diǎn)組成的,組成圖像的每一個(gè)點(diǎn)稱為像素。圖像靈敏度imagesensitivity檢測(cè)系統(tǒng)所能發(fā)現(xiàn)的被檢工件圖像中最小細(xì)節(jié)的能力。分辨率resolutionratio單位長(zhǎng)度上可分辨兩個(gè)相鄰細(xì)節(jié)間最小距離的能力,用1p/mm表示。分辨力resolution兩個(gè)相鄰細(xì)書間最小距離的分辨能力。系統(tǒng)分辨率systemresolutionratio在無(wú)被檢工件的增況下,當(dāng)透照幾何放大倍數(shù)接近于1時(shí),檢測(cè)系統(tǒng)所能分辨的單位長(zhǎng)度上兩個(gè)相鄰細(xì)節(jié)間最小距離的能力。反映了檢測(cè)系統(tǒng)本身的特性,也稱為系統(tǒng)基本空間分辨率。圖像分辨率imageresolutionratio檢測(cè)系統(tǒng)所能分辨的被檢工件圖像中單位長(zhǎng)度上兩個(gè)相鄰細(xì)節(jié)間最小距離的能力,也稱為圖像空間分辨率。數(shù)字探測(cè)器digitaldetector把X射線光子轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的電子裝置,以下簡(jiǎn)稱為探測(cè)器?;叶鹊燃?jí)graylevel對(duì)X射線數(shù)字成像系統(tǒng)獲得的黑白圖像明暗程度的定量描述,它由系統(tǒng)A/D轉(zhuǎn)換器(模/數(shù)轉(zhuǎn)換器)的位數(shù)決定。A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)越高,灰度等級(jí)越高。例如,A/D轉(zhuǎn)換器為12bit時(shí),采集的灰度等級(jí)為212=4096。暗場(chǎng)圖像darkimage在無(wú)X射線透照情況下輸出的圖像,也稱為暗電流圖像。動(dòng)態(tài)范圍dynamicrange在線性輸出范圍內(nèi),X射線數(shù)字成像系統(tǒng)最大灰度值與暗場(chǎng)圖像標(biāo)準(zhǔn)差的比值。響應(yīng)不一致性non-uniformresponsivity探測(cè)器固有的特性,在均勻透照均質(zhì)工件或空屏的條件下,由于探測(cè)器對(duì)x射線響應(yīng)的不一致,致使輸出圖像亮度呈現(xiàn)非均勻性的條紋。壞像素badpixel在暗場(chǎng)圖像中出現(xiàn)比相鄰像素灰度值過(guò)高或過(guò)低的白點(diǎn)或黑點(diǎn)。亦指校正后的圖像,其輸出值遠(yuǎn)離圖像均值的異常點(diǎn)。壞像素的存在形式有:?jiǎn)吸c(diǎn)、兩個(gè)相鄰點(diǎn)和多個(gè)相鄰點(diǎn)、幾行或幾列。信噪比signalnoiseratio圖像感興趣區(qū)域的信號(hào)平均值與信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)差之比。靜態(tài)成像staticimaging檢測(cè)系統(tǒng)與被檢工件無(wú)相對(duì)連續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí)的X射線數(shù)字成像,成像結(jié)果為單幅圖像。連續(xù)成像dynamicimaging檢測(cè)系統(tǒng)與被檢工件在相對(duì)連續(xù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的X射線數(shù)字成像,成像結(jié)果為序列圖像。極限分辨率limitingresolution在無(wú)物理(幾何)放大的條件下,檢測(cè)系統(tǒng)的最大分辨率。數(shù)字圖像處理digitalimageprocessing提高X射線數(shù)字圖像的對(duì)比度、分辨率和細(xì)節(jié)識(shí)別能力的數(shù)字變換方法。非平面工件nonplanarobject本部分中描述的除平面工件外的其他工件。像質(zhì)計(jì)imagequalityindicator一般為儲(chǔ)氫氣瓶同樣材質(zhì)制作的用于測(cè)定儲(chǔ)氫氣瓶X射線數(shù)字成像的射線照相靈敏度的器件,根據(jù)在底片上顯示的像質(zhì)計(jì)的影像,可以判斷底片影像的質(zhì)量,并可評(píng)定透照技術(shù)、缺陷檢驗(yàn)?zāi)芰Φ取R话阋髾z測(cè)人員從事X射線數(shù)字成像檢測(cè)的人員,上崗前應(yīng)參加國(guó)家規(guī)定的輻射安全知識(shí)培訓(xùn),并按照有關(guān)法規(guī)的要求取得相應(yīng)證書。從事X射線數(shù)字成像檢測(cè)的人員,應(yīng)取得TSGZ8001-2019所要求的無(wú)損檢測(cè)X射線數(shù)字成像檢測(cè)專項(xiàng)資格,方可進(jìn)行相應(yīng)項(xiàng)目的檢測(cè)工作檢測(cè)人員應(yīng)了解與X射線數(shù)字成像技術(shù)相關(guān)的計(jì)算機(jī)知識(shí)、數(shù)字圖像處理知識(shí),掌握相應(yīng)的計(jì)算機(jī)基本操作方法。檢測(cè)系統(tǒng)與器材X射線機(jī)應(yīng)根據(jù)被檢工件的厚度和焦距大小,選擇X射線機(jī)的能量范圍。焦點(diǎn)的選擇應(yīng)與所采用的探測(cè)器相匹配。采用的X射線機(jī),其性能指標(biāo)應(yīng)滿足JB/T11608的規(guī)定,使用性能測(cè)試條件及測(cè)試方法參考GB/T26594和GB/T26592的規(guī)定。探測(cè)器系統(tǒng)包含面陣列探測(cè)器、線陣列探測(cè)器及其配件等。動(dòng)態(tài)范國(guó)應(yīng)不小于2000:1。A/D轉(zhuǎn)換位數(shù)不小于12bit。壞像素要求:面陣列探測(cè)器3×3像素區(qū)域中,相鄰壞像素不得超過(guò)3個(gè);成行(成列)壞像素不得超過(guò)3個(gè),且不得位于距離中心位置200像素以內(nèi);成像區(qū)域內(nèi)壞像素不超過(guò)總像素的1%。線陣列探測(cè)器中,相鄰的壞像素不允許超過(guò)2個(gè)。探測(cè)器系統(tǒng)供應(yīng)商應(yīng)提供出廠壞像素表和壞像素校正方法。應(yīng)按照具體的探測(cè)器系統(tǒng)規(guī)定的圖像校正方法,對(duì)探測(cè)器進(jìn)行校正。探測(cè)器系統(tǒng)性能指標(biāo)如:壞像素、對(duì)比靈敏度、分辨率、信噪比、線性范圍、厚度寬容度、殘影等,其測(cè)試條件及測(cè)試方法按相應(yīng)國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定執(zhí)行。探測(cè)器系統(tǒng)質(zhì)量合格證中至少應(yīng)給出探測(cè)器類型、轉(zhuǎn)換屏參數(shù)(如有)、像素尺寸、成像面積、射線能量適用范圍、量子轉(zhuǎn)換效率、填充因子、采集幀頻等技術(shù)參數(shù)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本配置依據(jù)采用的X射線數(shù)字成像部件對(duì)性能和速度的要求面確定。宜配備不低于512MB容量的內(nèi)存,不低于40GB的硬盤,高亮度高分辨率顯示器以及刻錄機(jī)、網(wǎng)卡等。顯示器應(yīng)滿足如下最低要求亮度不低于250cd/m2;灰度等級(jí)不小于8bit;圖像顯示分辨率不低于1024×768;顯示器像素點(diǎn)距不高于0.3mm。系統(tǒng)軟件要求系統(tǒng)軟件是X射線數(shù)字成像系統(tǒng)的核心單元,完成圖像采集、圖像處理、缺陷幾何尺寸測(cè)量、缺陷標(biāo)注、圖像存儲(chǔ)、輔助評(píng)定和檢測(cè)報(bào)告打印及其它輔助功能,是保證檢測(cè)準(zhǔn)確性和安全性的重要因素。應(yīng)包含疊加降噪、改變窗寬窗位和對(duì)比度增強(qiáng)等基本數(shù)字圖像處理功能。應(yīng)包括信噪比測(cè)量、缺陷標(biāo)記、尺寸測(cè)量、尺寸標(biāo)定功能。宜具有不小于4倍的放大功能。應(yīng)具備采集圖像的相關(guān)信息的瀏覽和查找功能??勺詣?dòng)生成檢測(cè)報(bào)告應(yīng)存儲(chǔ)原始圖像,觀察、評(píng)定時(shí)允許進(jìn)行相關(guān)處理。對(duì)原始圖像采用濾波等圖像處理時(shí),應(yīng)經(jīng)合同雙方協(xié)商同意,并有相關(guān)文檔記錄。其他特殊要求應(yīng)由合同雙方協(xié)商確定。檢測(cè)工裝應(yīng)根據(jù)被檢工件進(jìn)行設(shè)計(jì),并滿足檢測(cè)要求。應(yīng)根據(jù)被檢工件的重量,選擇檢測(cè)工裝的承載能力。宜有平移、旋轉(zhuǎn)、速度連續(xù)可調(diào)等功能,并保證較高運(yùn)轉(zhuǎn)精度和穩(wěn)定性。如采取數(shù)字成像連續(xù)檢測(cè)技術(shù),檢測(cè)工裝的運(yùn)動(dòng)應(yīng)與探測(cè)器的數(shù)據(jù)采集同步。像質(zhì)計(jì)本部分采用的像質(zhì)計(jì)包括階梯孔型像質(zhì)計(jì)和雙線型像質(zhì)計(jì)。階梯孔型像質(zhì)計(jì)的型號(hào)和規(guī)格應(yīng)符合GB/T23901.2的規(guī)定,雙線型像質(zhì)計(jì)的型號(hào)和規(guī)格應(yīng)符合GB/T23901.5的規(guī)定。像質(zhì)計(jì)材料應(yīng)選擇與被檢測(cè)儲(chǔ)氫氣瓶同樣或近似材質(zhì)進(jìn)行制作,制作后應(yīng)對(duì)所制作像質(zhì)計(jì)進(jìn)行量值溯源。檢測(cè)系統(tǒng)使用性能應(yīng)結(jié)合被檢工件和本部分要求,根據(jù)檢測(cè)系統(tǒng)各部分性能指標(biāo)選擇合適的檢測(cè)設(shè)備和器材,并提供滿足上述設(shè)備和器材性能指標(biāo)及系統(tǒng)軟件功能的測(cè)試證明文件。檢測(cè)系統(tǒng)的使用性能應(yīng)滿足本部分規(guī)定的圖像質(zhì)量要求。校準(zhǔn)或運(yùn)行核查每年至少對(duì)探測(cè)器系統(tǒng)性能中的壞像素、線性范圍、信噪比、厚度寬容度、殘影等進(jìn)行1次校準(zhǔn)并記錄。每年至少應(yīng)對(duì)使用中的曝光曲線進(jìn)行1次核查。當(dāng)射線機(jī)重要部件更換或經(jīng)過(guò)修理后,應(yīng)重新制作曝光曲線。每3個(gè)月至少對(duì)探測(cè)器壞像素進(jìn)行1次核查,并記錄和校正。存在如下情況應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)分辨率核查并記錄,核查方法按附錄A執(zhí)行。檢測(cè)系統(tǒng)有改變時(shí);正常使用條件下,每3個(gè)月應(yīng)至少核查一次;在系統(tǒng)停止使用一個(gè)月后重新使用時(shí)。檢測(cè)工藝文件檢測(cè)工藝文件包括工藝規(guī)程和操作指導(dǎo)書工藝規(guī)程的內(nèi)容應(yīng)至少包含如下相關(guān)因素和要求:工藝規(guī)程涉及的相關(guān)因素序號(hào)相關(guān)因素1被檢測(cè)工件的類型、規(guī)格(形狀、尺寸、壁厚和材質(zhì))2依據(jù)的法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)3檢測(cè)設(shè)備器材以及校準(zhǔn)、核查、運(yùn)行核查或檢查的要求4檢測(cè)工藝(透照方式、透照參數(shù)、幾何參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)等)5工藝試驗(yàn)報(bào)告6缺陷評(píng)定與質(zhì)量分級(jí)應(yīng)根據(jù)工藝規(guī)程的內(nèi)容以及被檢工件的檢測(cè)要求編制操作指導(dǎo)書,其內(nèi)容應(yīng)至少包括如下內(nèi)容:檢測(cè)設(shè)備器材(包括:X射線機(jī)(規(guī)格)、探測(cè)器(規(guī)格)、濾波板、像質(zhì)計(jì)、標(biāo)記、檢測(cè)工裝、計(jì)算機(jī)、顯示器、系統(tǒng)軟件等);檢測(cè)工藝參數(shù)(包括:管電壓、曝光量、透照幾何參數(shù)、濾波板材質(zhì)與厚度、檢測(cè)設(shè)備與檢測(cè)區(qū)域的相對(duì)位置、被檢工件運(yùn)動(dòng)形式和速度、透照方式等);檢測(cè)標(biāo)識(shí)規(guī)定;檢測(cè)操作程序;檢測(cè)記錄;圖像評(píng)定(包括:灰度、信噪比、圖像分辨率、圖像靈敏度、標(biāo)記等);檢測(cè)質(zhì)量的等級(jí)。操作指導(dǎo)書的工藝驗(yàn)證操作指導(dǎo)書在首次應(yīng)用前應(yīng)進(jìn)行工藝驗(yàn)證。驗(yàn)證的方式可以采用像質(zhì)計(jì)、模擬試塊或?qū)嶋H檢測(cè)對(duì)象進(jìn)行。驗(yàn)證可通過(guò)專門的透照試驗(yàn)進(jìn)行,或以產(chǎn)品的第一批圖像作為驗(yàn)證依據(jù)。在這兩種情況下,作為依據(jù)的驗(yàn)證圖像均應(yīng)做出標(biāo)識(shí)。安全要求檢測(cè)環(huán)境應(yīng)滿足系統(tǒng)運(yùn)行對(duì)環(huán)境(溫度、濕度、接地、電磁輻射、振動(dòng)等)的要求。X射線輻射防護(hù)條件應(yīng)符合GB18871和GBZ117的有關(guān)規(guī)定。現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行X射線數(shù)字成像檢測(cè)時(shí),應(yīng)按GBZ117的規(guī)定劃定控制區(qū)和管理區(qū),設(shè)置警告標(biāo)志,檢測(cè)人員應(yīng)佩戴個(gè)人劑量計(jì),并攜帶劑量報(bào)警儀。檢測(cè)方法透照方式應(yīng)根據(jù)被檢工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)條件的要求選擇雙壁透照方式。典型的透照方式參見附錄B。采用連續(xù)成像方式采集圖像時(shí),應(yīng)保證被檢工件的運(yùn)動(dòng)速度與圖像采集幀頻相匹配,同時(shí)應(yīng)保證X射線主射束垂直(或?qū)?zhǔn))透照被檢工件并到達(dá)探測(cè)器的有效成像區(qū)城。采用靜態(tài)成像方式采集圖像時(shí),圖像采集的重疊區(qū)域長(zhǎng)度應(yīng)不小于10mm。成像幾何參數(shù)的選擇所選用的X射線機(jī)至被檢工件表面的距離f應(yīng)滿足下述要求:f≥10d?b2/3;成像幾何透照示意圖說(shuō)明:1—探測(cè)器;2—被檢工件;b:被檢工件表面到探測(cè)器的距離;d:有效焦點(diǎn)尺寸。透照幾何參數(shù)的估算理論上,對(duì)于給定的檢測(cè)系統(tǒng),可由式(1)計(jì)算最佳放大倍數(shù)。式中:M0—最佳放大倍數(shù);d—焦點(diǎn)尺寸;Uc—探測(cè)器固有不清晰度(約等于探測(cè)器像素大小的2倍)。式(2)給出了圖像分辨率與透照幾何參數(shù)之間的關(guān)系,對(duì)于給定的檢測(cè)系統(tǒng)和被檢工件,可結(jié)合實(shí)際檢測(cè)工況,基于式(2)選擇系統(tǒng)宜采用的透照幾何參數(shù)。式中:M—放大倍數(shù)[計(jì)算見式(3)];Ug—幾何不清晰度;Ur—應(yīng)達(dá)到的圖像分辨力(約等于應(yīng)分辨的雙絲絲徑的2倍)。式中;F—X射機(jī)至探測(cè)器的距離:f—X射線機(jī)至被檢工件表面的距離。透照方向透照時(shí)X射線束中心應(yīng)垂直指向透照區(qū)中心,需要時(shí)可選用有利于發(fā)現(xiàn)缺陷的方向透照。透照次數(shù)的確定對(duì)于曲面外徑大干100mm,且小于探測(cè)器有效成像尺寸的被檢工件,在滿足透照厚度比K值為1.2規(guī)定的前提下,一次透照有效長(zhǎng)度不大于被檢工件內(nèi)徑,且圖像灰度值應(yīng)滿足6.2.3的要求。透照參數(shù)的選擇實(shí)際檢測(cè)時(shí)應(yīng)根據(jù)采用的X射線數(shù)字成像系統(tǒng)和被檢工件的特點(diǎn),選擇適當(dāng)?shù)腦射線能量、曝光量等參數(shù),以滿足檢測(cè)要求。X射線能量應(yīng)盡量選用較低的管電壓。在采用較高管電壓時(shí),應(yīng)保證適當(dāng)?shù)钠毓饬俊D2規(guī)定了不同透照厚度允許采用的最高管電壓。對(duì)于不等厚工件在保證圖像質(zhì)量符合本部分的要求下,管電壓可適當(dāng)高于圖2限定值。不同透照厚度允許的X射線最高透照管電壓曝光量曝光量等于有效曝光時(shí)間和管電流的乘積,用mA?s表示??赏ㄟ^(guò)增加曝光量提高信噪比、提高圖像質(zhì)量。在滿足圖像質(zhì)量、檢測(cè)速度和檢測(cè)效率要求前提下,可選擇較低的曝光量。在實(shí)際檢測(cè)時(shí),應(yīng)按照檢測(cè)速度、檢測(cè)設(shè)備和檢測(cè)質(zhì)量的要求,通過(guò)協(xié)調(diào)影響曝光量的參數(shù)來(lái)選擇合適的曝光量。面陣列探測(cè)器可通過(guò)合理選擇采集幀頻、圖像疊加幅數(shù)和管電流來(lái)控制曝光量;線陣列探測(cè)器可通過(guò)合理選擇曝光時(shí)間和管電流來(lái)控制曝光量。標(biāo)記透照部位的標(biāo)記由識(shí)別和定位標(biāo)記組成。識(shí)別標(biāo)記一般包括產(chǎn)品編號(hào)、儲(chǔ)氫氣瓶編號(hào)、部位編號(hào)和透照日期。識(shí)別標(biāo)記可由計(jì)算機(jī)寫入。定位標(biāo)記一般包括中心標(biāo)記“”和搭接標(biāo)記“↑”及有效評(píng)定區(qū)矩形框標(biāo)記。中心標(biāo)記指示透照部位區(qū)段的中心位置和分段編號(hào)的方向。搭接標(biāo)記是透照分段標(biāo)記,一般由適當(dāng)尺寸的鉛制或其他適宜的重金屬制數(shù)字、拼音字母和符號(hào)等構(gòu)成。當(dāng)鉛制搭接標(biāo)記用數(shù)字或字母表示時(shí),可省去中心標(biāo)記。對(duì)于連續(xù)成像檢測(cè),在檢測(cè)的起始位置做定位標(biāo)記“”,其中“→”指向檢調(diào)方向,可利用數(shù)字或字表示分段標(biāo)記。對(duì)瓶體檢測(cè)可按順時(shí)針方向用記號(hào)筆進(jìn)行標(biāo)識(shí);對(duì)瓶底可按左到右方式進(jìn)行標(biāo)識(shí),同時(shí)應(yīng)與圖像標(biāo)記匹配。標(biāo)記一般應(yīng)放置在評(píng)定區(qū)邊緣至少5mm以外的部位。所有標(biāo)記的影像不應(yīng)重疊,且不應(yīng)有干擾有效評(píng)定范圍內(nèi)的影像。表面處理檢測(cè)前應(yīng)清理被檢工件處可能掩蓋或干擾缺陷影像的異物。無(wú)用X射線和散射線屏蔽應(yīng)采用濾波板、準(zhǔn)直器(光闌)、鉛箔、鉛板等適當(dāng)指施,減少散射線和無(wú)用X射線。圖像質(zhì)量及評(píng)定圖像質(zhì)量一般要求應(yīng)同時(shí)保證圖像靈敏度和圖像分辨率的要求。測(cè)定圖像質(zhì)量的像質(zhì)計(jì)分為階梯孔型像質(zhì)計(jì)和雙線型像質(zhì)計(jì)。圖像靈敏度采用階梯孔型像質(zhì)計(jì)進(jìn)行測(cè)定。圖像分辨率采用雙線型像質(zhì)計(jì)進(jìn)行測(cè)定。圖像質(zhì)量驗(yàn)證應(yīng)在每一種儲(chǔ)氫氣瓶第一次透照時(shí)進(jìn)行或在此之前專門進(jìn)行工藝驗(yàn)證。驗(yàn)證圖像質(zhì)量的透照布置應(yīng)擺放階梯孔型和雙線型兩種像質(zhì)計(jì)。階梯孔型像質(zhì)計(jì)階梯孔型像質(zhì)計(jì)的放置原則雙壁透照時(shí),優(yōu)先放置在X射線機(jī)側(cè)、如無(wú)法放置,也可放置在探測(cè)器側(cè);當(dāng)階梯孔型像質(zhì)計(jì)放置在探測(cè)器時(shí),應(yīng)在適當(dāng)位置放置鉛字"F"作為標(biāo)記,“F"標(biāo)記的圖像應(yīng)與像質(zhì)計(jì)的標(biāo)記同時(shí)出現(xiàn)在圖像上,且應(yīng)在檢報(bào)告中注明。階梯孔型像質(zhì)計(jì)的使用階梯孔型像質(zhì)計(jì)材料應(yīng)與被檢工件的材料相同或相近。在滿足圖像靈敏度要求的前提下,低密度階梯孔型像質(zhì)計(jì)可用于高密度材料的檢測(cè)。階梯孔型像質(zhì)計(jì)的材料、材料代碼和適用范圍應(yīng)符合表2的規(guī)定。階梯孔型像質(zhì)計(jì)適用范圍階梯孔型像質(zhì)計(jì)材料代號(hào)碳纖維階梯孔型像質(zhì)計(jì)材料碳纖維適用的材料范圍碳纖維階梯孔型像質(zhì)計(jì)一般應(yīng)放置于被檢區(qū)中心部位以外。原則上每張圖像上都應(yīng)有階梯孔型像質(zhì)計(jì)的影像。在透照參數(shù)和被檢工件不變的情況下(如同一氣瓶的連續(xù)成像),可只在第一幅圖像中放置階梯孔型像質(zhì)計(jì)。階梯孔型像質(zhì)計(jì)的識(shí)別圖像上能夠識(shí)別最小孔的編號(hào)即為像質(zhì)計(jì)靈敏度值,當(dāng)同一階梯上含有兩個(gè)孔時(shí),則兩個(gè)孔都應(yīng)在圖像上可識(shí)別。雙線型像質(zhì)計(jì)雙線型像質(zhì)計(jì)應(yīng)放置在射線機(jī)側(cè)。當(dāng)采用雙壁單影透照方式時(shí),可放在探測(cè)器側(cè)。雙線型像質(zhì)計(jì)的使用雙線型像質(zhì)計(jì)應(yīng)放置在靠近被檢部位的母材上,像質(zhì)計(jì)絲與圖像(或探測(cè)器)的行或列成較小的夾角(如2~5°),且細(xì)絲置于外側(cè)。原則上每張圖像上都應(yīng)有雙線型像質(zhì)計(jì)的影像。在透照參數(shù)和檢測(cè)對(duì)象不變的情況下(如同一氣瓶的連續(xù)成像),可只在第一幅圖像中放置雙線型像質(zhì)計(jì),且細(xì)絲置于外側(cè)。若雙線型像質(zhì)計(jì)無(wú)法放置在規(guī)定的位置,應(yīng)采用表3中的最小厚度的對(duì)比試件代替被檢工件,但其圖像分率不得低于表中的值。圖像分辨率透照厚度W范圍/mm圖像分辨率/(lp/mm)絲號(hào)絲徑/mm>10~253.125D80.16>25~552.50D70.20>55~1502.00D60.25雙線型像質(zhì)計(jì)的識(shí)別雙線型像質(zhì)計(jì)的識(shí)別方法見附錄C。圖像質(zhì)量的要求圖像靈敏度按照采用的透照方式,圖像靈敏度應(yīng)符合表4的規(guī)定。圖像分辨率圖像分辨率應(yīng)滿足表3的規(guī)定。補(bǔ)償原則如果圖像分辨率達(dá)不到表3的規(guī)定,可通過(guò)提高信噪比來(lái)提高圖像靈敏度,以補(bǔ)償由于不清晰度達(dá)不到要求而引起的對(duì)比度靈敏度降低,信噪比應(yīng)高于6.2.4的要求。例如:對(duì)于某一檢測(cè)系統(tǒng),檢測(cè)厚度為10mm的工件,如果圖像質(zhì)量不能達(dá)到W13和D9,則達(dá)到W14和D8可提供等效的檢測(cè)靈敏度。補(bǔ)償最大不超過(guò)1個(gè)絲號(hào)。對(duì)于某一檢測(cè)系統(tǒng),若給定幾何條件和管電壓,可通過(guò)增加曝光量提高信噪比。圖像靈敏度值應(yīng)識(shí)別孔號(hào)(孔徑/mm)雙壁、像質(zhì)計(jì)置于X射線機(jī)側(cè)雙壁、像質(zhì)計(jì)置于探測(cè)器側(cè)透照厚度W/mm透照厚度W/mmH7(0.500)—>14~22H8(0.630)>10~19>22~36H9(0.800)>19~35>36~50H10(1.000)—>50~80圖像評(píng)定一般要求圖像質(zhì)量滿足規(guī)定的要求后,方可進(jìn)行被檢儲(chǔ)氫氣瓶質(zhì)量的等級(jí)評(píng)定??赏ㄟ^(guò)正像或負(fù)像的方式顯示。應(yīng)在光線柔和的環(huán)境下觀察圖像,顯示器屏幕應(yīng)清潔、無(wú)明顯的光線反射。圖像有效評(píng)定區(qū)城內(nèi)不應(yīng)存在干擾缺陷圖像識(shí)別的偽像。系統(tǒng)軟件要求系統(tǒng)軟件應(yīng)滿足4.2.4的要求。圖像灰度范圍要求圖像有效評(píng)定區(qū)內(nèi)的灰度值應(yīng)控制在滿量程的20%~80%;可通過(guò)測(cè)量圖像灰度直方圖等方法確定圖像灰度分布范圍。信噪比要求應(yīng)滿足表5對(duì)歸一化信噪比的最低要求。歸一化信噪比測(cè)試方法見附錄D。歸一化信噪比最低要求管電壓范圍/kV歸一化信噪比<150170≥150~250140圖像存儲(chǔ)存儲(chǔ)格式宜按照DICONDE格式執(zhí)行。單位代碼、工件編號(hào)、部位編號(hào)、透照參數(shù)、檢測(cè)人員代碼、識(shí)別標(biāo)記等信息應(yīng)寫入圖像文件的描述字段中,這些信息應(yīng)具備不可更改性。部位編號(hào)應(yīng)與圖像編號(hào)相對(duì)應(yīng)。缺陷的識(shí)別與評(píng)定缺陷的識(shí)別可采用人工識(shí)別或計(jì)算機(jī)輔助識(shí)別方法。缺陷的評(píng)定可采用
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