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1、超声波检测仪 HS600 操作手册 仪器校准 由于仪器必须与探头结合起来使用才能成为完整的探伤系统 而不同的探伤对象和环境又需要使用不同的 探头 因此对探伤系统的校准是保证探伤结果真实有效的必要工作 探伤系统的校准主要包括以下几个重要参数 零偏 探头延迟 由于压电晶片非常脆弱 不能直接与工件接触摩擦 因此在晶片前面都有保护晶片的 保护膜或者楔块 而零偏就是指超声束在保护膜或楔块中的传播时间 声速 数字式探伤仪都通过仪器测量出超声波从发射开始到反射回来的时间 然后再乘以工件内部的声速 来对回波定位 因此 精确的测量工件内部超声波传播速度 是对缺陷定位的重要参数 入射点 前沿 对于斜探头而言 由于
2、声束是倾斜入射 因此还需测量出主声轴入射到工作表面的交点 到探头前端的距离 也称为前沿 测出前沿距离后 在斜探头探伤过程中测量缺陷水平距离时 就可以直 接从探头前端开始定位 折射角 值 对于斜探头而言 由于声束是倾斜入射 又由于楔块与工件的声束差异较大 因此入射 角与倾斜角差距较大 而斜探头对缺陷定位主要是通过声程 水平 深度三个座标的三角关系还计算得出 因此测定声束折射角对斜探头探伤定位是最重要的因素之一 在国内由于早期都是以模拟仪器为主 因此 习惯用折射角的正切值来表示 俗称 值也就是水平与深度的比值 曲线 曲线是描述反射的距离 波幅及当量之间关系的曲线 主要用于 根据缺陷反射回波的时间和
3、波幅来确定缺陷的当量大小 是探伤时对缺陷定量的有效手段 选择 HS600型探伤仪的接收系统状态 探伤仪的接收系统所处的状态的不同组合适用于不同的检测任务 对于特定的要求 选取某种状态组合 将起优化回波波形 改善信噪比 获得较好的近场分辨力或最佳的灵敏度余量的作用 在仪器校准前 可 选择最佳组合的接收系统 以提高仪器的校准精度 工作方式选择 本机设有自发自收和一发一收两种工作方式 分别适用于单晶和双晶探头的使用 用户可根据所使用的探 头来进行设置相应的工作方式 图标对应单发单收 对应一发一收 操作 按键 进入参数列表 按键 将光标移动到工作方式栏 如图 按键 切换选择所需的工作方式 按键返回探伤
4、界面 2 调校功能 直探头调校 直探头纵波入射零点自动校准快捷调校模式 主要针对于CSK A 试块 对于纵波直探头接触法测量在常规探伤仪中一般来讲没有强调零偏控制 只要将始脉冲对准显示格栅的左 边线 任何零偏均忽略不计 这在大多数情况下是可以接受的 但对于具有保护膜或保护靴的接触式探头 由于保护元件中的时间延迟 可能有很大的零偏值 而影响距离的精确测定 为了方便用户 同时也充分发挥数字式探伤仪的程序控制和数据处理能力 由仪器自动实现自动校准操作 由于 CSK A 试块的使用相对较为普遍 我公司在HS600 型的数字式超声波探伤仪中专门添加了针对于使 用 CSK A 试块进行调校的快捷调校模式
5、该调校模式使仪器调校过程更加简单 快捷 下面先对此调校 模式作详细的介绍 下面以 K A 试块为例 介绍直探头纵波入射零点的自动校准 准备 首先将需使用的直探头与仪器连接 平放 K A试块并将探头放置在试块 K A 上 探头放 置方式如图 操作 按通道键 再按键 选择任意直探头通道 按键进入参数列表 光标处于 试块选 择 其它试块 一栏 由于使用的测试试块为CSK A 试块 所以按键将试块选择栏改为 试块 选择 CSK A 按照所选探头的相关参数依次输入参数 例 按键将光标移到探头频率栏按键进入数 字输入状态 使用键将数字输入 再按 依照上述步骤 将其它数据依次输入 参数 输入完毕后按退出参数
6、列表 按热键 进入自动校准功能 此时 回波显示区的右上角显示 自动校准 的字样 两闸门自动 锁定在 K A 试块二次波 50mm 和四次波 100mm 位置 如图所示 将探头放置在 K A 试块上深度为25mm 位置 观测屏幕上回波显示位置 如有波形超出满刻度 则按键 此时波形会下降到满刻度80 该幅度可自行设定 当屏幕上两底面反射回波均出现在屏 幕以内后 按键 仪器开始自动校准 此时按住探头不动 直至自动校准完毕 校准完之后 滚动出一个提示信息 自动校准完毕 如图所示 然后屏幕下方显示 是否重校 按键重校 其它键退出 当由于其他原因而导致校准不出来的话 就会有相关的信息 提示 如 闸门未锁定
7、波 无法校准 直探头入射点自动调校基本操作步骤 使用非 CSK A 试块调校时操作步骤 操作 按通道键 再按键 选择任意直探头通道 按键 进入自动校准功能 此时 回波 显示区的右上角显示 自动校准 的字样 并且依次滚动出下面的相关校准参数 请输入材料声速 5940 m s 请输入起始距离 50 mm 按键改为 100mm 请输入终止距离 200 mm 提示信息消失 进入波形采样阶段 将探头放置在CSK A 试块上厚度100mm 的位置 如图所示 此时屏幕上出现试块的一次和二次回波 轻轻移动探头找出最高回波 按键 此时仪器将自动调节零 偏直到一次波对齐100mm 位置 且二次波对齐200mm 位
8、置后 仪器调准结束 并自动弹出自动校准完毕 的提示 如下图 注 校准过后 探头的入射零点和声速将自动存入仪器中 若重新调校可再按一次 重复上述操作 即可 已校准过仪器重新调校的时候仪器会给出 已校准过 是否重新调校 按重新开始调校过程 按其它键退出不重新调校 双晶直探头的调校 开机后按参数键进入探伤参数列表 转动旋钮到工作方式栏 按确认键将工作方式改为双晶工作模式 按参数键退出 返回到波形显示界面下 按调校键 再按声速对应的键 此时仪器上弹出提示 请输入校准距离50mm 转动旋钮 将该数值改为用来调校的试块厚度 例如 用阶梯试块的18mm 大平底还调校的话 就将该数 值改为 18 然后按确认
9、将探头放在试块上 然后按调校键 再按零偏对应的键 再按左方向键调整零偏 直到试块上大平 底的一次回波对齐屏幕上的第五格线 完成后 按闸门键进入探伤状态 注由于双晶探楔块较普通直探 头要厚 传播时间长 因此有可能一次回波不在屏幕内 但是通过调零偏都可移到屏幕内显示 直探头 AVG 曲线制作 本仪器中给用户提供AVG曲线铸锻件探伤功能 用户可根据探伤范围制作出相应长度的AVG 曲线 作了曲 线后 仪器能根据缺陷波和曲线之间的关系自动算出缺陷的当量直径即缺陷 值 制作 AVG曲线有多种方法 本机内根据波形采样对象的不同分为大平底采样和平底孔采样 根据探测距离 不同分为单点法和多点法 大平底采样 此方
10、法可用于缺少标准试块或只有现场实物采样时使用 只需找出试块或实物的大平底反射 回波作为采样点即可制作AVG曲线 平底孔采样 此方法适用于试块齐全 有标准平底孔的用户制作 以相同大小不同深度的平底孔来采样制作 单点法 此方法可采样一个标准平底孔回波 根据平底孔计算公式仪器绘制出整条曲线 但仅适用于探测 范围大于三倍近场的探伤工作 多点法 此方法是利用多个平底孔或大平底试块反射回波采样制作曲线 由于是实物采样因此可适用于探 测范围在三倍近场区以内的探伤工作 下面以大平底多点法和平底孔单点法为例 讲述直探头AVG曲线的制作流程 1 大平底多点法 准备若干厚度不同的大平底试块或实物试块 按键 进入曲线
11、功能 按制作对应的 仪器下方 出现提示 请选择制作对象 大平底 请选择曲线制作方法 多点法 仪器提示 请使用闸门锁定测试点 提示信息消失后进入波形采样阶段 如图 屏幕右上角显示 测试点 01 并闪动 将探头放在其中一个大平底试块上 观察其回波 按 键移动闸门套住一次回波 按将波形调整到满屏的80 高度 按锁定回波峰值 按结束 该点的采样 此时屏幕右上角的提示变为 测试点 02 并闪动 如图 按照上述方法 将探头依次放在每个试块上找出大平底的最强反射并用闸门套住一次回波 按将波形 调整到满屏的80 高度 按锁定回波峰值 按结束该点的采样 最后一点采样完成后 再按一 次仪器出现提示 确定完成曲线吗
12、按结束曲线制作 按其它任意键返回继续制作曲线 确定结 束后 将绘制出整条曲线 在制作曲线过程中若对上一个采样点重新制作可按屏幕下方调整栏对应的 删除上一个记录的采样点重新采样 曲线完成后将得到一个大平底曲线 在探伤过程中根据标准可以在仪器中设置一条 值曲线 操作如下 按进入探伤列表 按键将方块光标移动到曲线 值栏 按进入曲线设置 此处 根据需要可设置三条 值曲线 例如 探伤时以 4 为探伤标准 则按进入曲线 值输入 按 键将初始值改为4 再按如图 按返回探伤界面 可看到屏幕上出现一条相应的 4 曲线 按键 再按键将曲 线调整到合适的高度 即可进行探伤 探伤过程中发了缺陷波 仪器不仅能显示出缺陷
13、的深度还能根据波 形与曲线的相对关系算出该缺陷的当量 值 2 平底孔单点法 下面以 CS 1 5 试块为例 讲述平底孔单点法曲线制作 将探头放置在CS 1 5标准试块上找出 2 平底 孔回波 按键 进入功能选择状态 进入曲线功能 按制作对应的 仪器下方出现提示 请选择制作对象 大平底按改为 平底孔 请输入所测平底孔直径 2 请选择曲线制作方法 多点法按改为 单点法 请输入探头晶片直径 20 按改为探头实际尺寸 请输入曲线长度 400 注由于是单点制作 所以曲线长度由用户根据探伤需要自行输入 但必须大于探头的四倍近场区距离 若用户输入的长度小于四倍近场区距离 仪器会提示 曲线长度必须大于四倍近场
14、区 后面的数字表示该探头的四倍近场区的实际距离 仪器提示 请使用闸门锁定测试点 提示信息消失后进入波形采样阶段 如图 移动探头来回寻找 2 孔的最高回波 按将波形调整到满屏的80 高度 按锁定回波峰值 确 定最高回波后按 仪器就自动绘制成一条长度为400 的 2 当量曲线 仪器自动计算近场区 三倍 近场区以前区域拉为直线 如下图所示 探伤时也可根据需要在参数列表的曲线设置中将这条线设为其它 值的曲线 操作方法与上面相同 斜探头横波自动校准 对于横波斜探头接触法检测而言 在执行任何检测任务前做距离校准是必不可少的程序 商用斜探头的类 型众多 结构尺寸各异 对不同的检测对象要求的K 值不同 因而在
15、楔块中的声程的大小也不一样 即对 每个横波斜探头都要测量它的入射点 确定零偏值 斜探头在使用过程中随着楔块的磨损 经过一段使用 后也要重新校准 斜探头横波快捷调校模式 主要针对于CSK A 试块 下面以 CSK A 标准试块为例如图所示 介绍斜探头的快捷调校步骤 将探头与仪器连接好 如上图所示将探头放置在CSK A 试块上 按通道键 再按键 选择任意斜探头通道 进行自动校准 按热键进入自动校准功能 屏幕右上角显示 自动校准 字样且两闸门自动套在CSK A 试块 50mm 和 100mm 圆弧的反射波 将斜探头放置在CSK A 试块的 R50 和 R100 的圆心处 来回移动探头 直到R50 和
16、 R100 的反射回波 同时出现在波形显示区内 此时首先寻找R100 弧面最高反射回波 如果波形不在屏幕内时可按零偏对应 的键 按键将波形移动到屏幕内 当回波高度超出满刻度时可按键 反复上述直 至确定最高反射波 此时看R50 弧面的回波是否在屏幕上高于10 若低于此高度 可将探头平行地向 50 的弧面横向移动 直至R50 的弧面回波高度在满刻度的10 以上 再按键开始自动校准 校准完之后 滚动出一个提示信息 自动校准完毕 当由于其他原因而导致校准不出来的话 就会有相关的信息提示 如 闸门未锁定波 无法校准 完毕后屏幕上显示 请用钢尺测前沿 此时手应固定探头不动 用钢尺测量探头前端到CSK 1A 试块 R100 端边的距离X 然后用100 X 所得到的数值就是探头的前沿值 如图所示 请用钢尺测前沿 用将探头前沿值改为实测数值后 按键前沿修改完毕 仪 器下方提示 是否重校 按键重校 按其它键自动跳到下一步骤 K 值测试状态 K 值测试快捷操作模式 主要针对于CSK A 试块 在试块选择栏选择为CSK A 试块时 在自动调校完毕后 仪器会自动进入K 值测试状态 屏 幕下方显示 进入K 值测试
