超聲波直探頭、雙晶探頭、斜探頭校準(zhǔn)方法

超聲波檢測(cè)中聲速和探頭零點(diǎn)校準(zhǔn)是因?yàn)闋顟B(tài)行所顯示參數(shù)的計(jì)算都是與聲速和探頭零點(diǎn)相關(guān)，所以在探傷前請(qǐng)務(wù)必校準(zhǔn)；聲程校準(zhǔn)是為了使屏幕上顯示適當(dāng)聲程范圍內(nèi)的波形，以便更好地判斷、評(píng)價(jià)缺陷。

 一、直探頭校準(zhǔn)（單晶探頭）

根據(jù)聲速和探頭零點(diǎn)的已知情況，確定校準(zhǔn)步驟。若聲速未知，則應(yīng)先進(jìn)行聲速校準(zhǔn)；若聲速已知，則跳過(guò)聲速校準(zhǔn)，調(diào)節(jié)聲速為已知聲速后用一點(diǎn)法進(jìn)行探頭零點(diǎn)校準(zhǔn)。

 1、已知材料聲速校準(zhǔn)

步驟：

(1) 材料聲速設(shè)置為已知材料聲速，

(2)  把探頭耦合到校準(zhǔn)試塊上，

(3)  設(shè)定閘門(mén)邏輯為單閘門(mén)方式，即設(shè)為進(jìn)波報(bào)警或失波報(bào)警邏輯，把閘門(mén)套住一次回波，此時(shí)聲程測(cè)量的就是一次回波處的聲程，

(4)  調(diào)節(jié)探頭零點(diǎn)，使得狀態(tài)行的聲程測(cè)量值（S）與試塊的已知厚度相同，此時(shí)所得到的探頭零點(diǎn)就是該探頭的準(zhǔn)確探頭零點(diǎn)。

 2、未知材料聲速校準(zhǔn)

 步驟：

(1)  先初步設(shè)定一大概的聲速值；

(2)  調(diào)節(jié)閘門(mén)邏輯為雙閘門(mén)方式；

(3)  將探頭耦合到一個(gè)與被測(cè)材料相同且厚度已知的試塊上；

(4)  移動(dòng)閘門(mén)A的起點(diǎn)到一次回波并與之相交，調(diào)節(jié)閘門(mén)A的高度低于一次回波*高幅值至適當(dāng)位置，閘門(mén)A不能與二次回波相交；

(5)  移動(dòng)閘門(mén)B的起點(diǎn)到二次回波并與之相交，調(diào)節(jié)閘門(mén)B的高度低于二次回波*高幅值至適當(dāng)位置，閘門(mén)B不能與一次回波相交；

(6)  調(diào)節(jié)聲速，使得狀態(tài)行顯示的聲程測(cè)量值（S）與試塊實(shí)際厚度相同，此時(shí)，所得到的聲速就是這種探傷條件下的準(zhǔn)確聲速值。

(7)  設(shè)定閘門(mén)邏輯為單閘門(mén)方式，即設(shè)為進(jìn)波報(bào)警或失波報(bào)警邏輯，此時(shí)聲程測(cè)量的就是一次回波處的聲程；

(8)  調(diào)節(jié)探頭零點(diǎn)，使得狀態(tài)行的聲程測(cè)量值（S）與試塊的已知厚度相同，此時(shí)所得到的探頭零點(diǎn)就是該探頭的準(zhǔn)確探頭零點(diǎn)。

材料聲速未知，設(shè)置接近的材料聲速為5920m/s，設(shè)置閘門(mén)邏輯為雙閘門(mén)方式，同時(shí)探頭零點(diǎn)設(shè)置為0；將探頭耦合到50mm的標(biāo)定試塊上，并將閘A門(mén)調(diào)到與一次回波相交的位置，將B閘門(mén)調(diào)到與二次回波相交的位置；

 二、雙晶探頭校準(zhǔn) 增加聲速值，直到一、二次回波間聲程顯示的值為50mm，現(xiàn)在便測(cè)得了材料的準(zhǔn)確聲速是6024m/s；再將閘門(mén)設(shè)置為單閘門(mén)方式，測(cè)量一次回波處的聲程，連續(xù)調(diào)節(jié)探頭零點(diǎn)直到一次回波處測(cè)得的聲程值為50mm，現(xiàn)在便測(cè)得了探頭零點(diǎn)為0.125us。

校準(zhǔn)步驟：

(1) 在收發(fā)組內(nèi)設(shè)置雙探頭狀態(tài)；

(2) 依照當(dāng)前測(cè)試任務(wù)和選用探頭設(shè)置好聲程、收發(fā)組各功能項(xiàng)目；

(3) 將探頭耦合到標(biāo)定試塊上，調(diào)節(jié)基本組中的探頭零點(diǎn)直到標(biāo)定回波接近要求的位置，同時(shí)二次回波也在顯示范圍之內(nèi)；

(4) 調(diào)節(jié)增益值直到幅值*大的回波接近全屏高度；

(5) 在閘門(mén)組內(nèi)打開(kāi)雙閘門(mén)；

(6) 在設(shè)置功能組選擇前沿測(cè)量方式；

(7) 移動(dòng)閘門(mén)A的起點(diǎn)到一次回波并與之相交，閘門(mén)A不能與二次回波相交；

(8) 移動(dòng)閘門(mén)B的起點(diǎn)到二次回波并與之相交，閘門(mén)B不能與一次回波相交；

(9) 調(diào)整閘門(mén)高度，使其位于兩個(gè)校準(zhǔn)回波前沿的相同位置；

(10) 然后改變聲速，直至顯示出標(biāo)定試塊的厚度值；

(11) 設(shè)定閘門(mén)邏輯為單閘門(mén)方式，即設(shè)為進(jìn)波報(bào)警或失波報(bào)警邏輯，此時(shí)聲程測(cè)量的就是一次回波處的聲程；

(12) 調(diào)節(jié)探頭零點(diǎn)，使得狀態(tài)行的聲程測(cè)量值與試塊的已知厚度相同。

 三、斜探頭校準(zhǔn)

 1、校準(zhǔn)入射點(diǎn)（探頭前沿）：用IIW試塊（又稱荷蘭試塊）或CSK－IA試塊測(cè)斜探頭零點(diǎn)，優(yōu)選將儀器聲速調(diào)節(jié)為3230m/s，顯示范圍為150mm，然后開(kāi)始測(cè)試，用戶如圖將探頭放在試塊上并移動(dòng)，使得R100mm的圓弧面的反射體回波達(dá)到*高，用直尺量出探頭前端面和試塊R100mm弧圓心距離，此值即為該探頭的前沿值，R100mm弧圓心對(duì)應(yīng)探頭上的位置即為探頭入射點(diǎn)。 斜探頭校準(zhǔn)通常需要以下步驟：1、校準(zhǔn)入射點(diǎn)（探頭前沿）；2、校準(zhǔn)探頭角度（K值）；3、校準(zhǔn)材料聲速；4校準(zhǔn)探頭零點(diǎn)。

2、校準(zhǔn)探頭角度（K值）：用角度值標(biāo)定的探頭可用IIW試塊校準(zhǔn)，如果是用K值標(biāo)定的探頭，可用CSK－IA試塊校準(zhǔn)。這兩種試塊上有角度或K值的標(biāo)尺，按探頭標(biāo)稱值選擇合適的標(biāo)尺（右圖所示，在IIW試塊上側(cè)可校準(zhǔn)60－76度的探頭，下側(cè)可校準(zhǔn)74－80度的探頭，CSK-IA試塊上側(cè)可校準(zhǔn)K2.0、K2.5、K3.0的探頭，下側(cè)可校準(zhǔn)K1.0、K1.5的探頭。請(qǐng)按試塊上的標(biāo)定值選擇用合適的校準(zhǔn)試塊及校準(zhǔn)方法）。如圖放置探頭，左右移動(dòng)使得反射體回波達(dá)到*高，此時(shí)入射點(diǎn)對(duì)應(yīng)的刻度就是探頭的角度或K值。

 3、校準(zhǔn)材料聲速按照1中所述找到R100mm的*高反射波，調(diào)節(jié)顯示范圍使得屏幕上能顯示該弧面的二次回波，選擇閘門(mén)方式為雙閘門(mén)，調(diào)節(jié)A閘門(mén)與一次回波相交，調(diào)節(jié)B閘門(mén)與二次回波相交，調(diào)節(jié)聲速值使得狀態(tài)行中聲程測(cè)量值（S）為100，此時(shí)得到的聲速值即為該材料的實(shí)際聲速值。

4、校準(zhǔn)探頭零點(diǎn)保持上面的測(cè)量狀態(tài)，將閘門(mén)方式改為正或負(fù)，調(diào)節(jié)探頭零點(diǎn)使得狀態(tài)行中聲程測(cè)量值（S）再次為100，此時(shí)得到的探頭零點(diǎn)值即為該探頭的零點(diǎn)值。

 斜探頭的校準(zhǔn)方法有很多，并不完全拘泥于用標(biāo)準(zhǔn)試塊進(jìn)行校準(zhǔn)，也可以用已知深度的小孔進(jìn)行校準(zhǔn)，理論上參考反射體越小，校準(zhǔn)的精度越高，但校準(zhǔn)的難度也相應(yīng)的加大。用小孔校準(zhǔn)時(shí)可通過(guò)測(cè)量小孔的深度和水平位置，計(jì)算斜率來(lái)校準(zhǔn)角度，并利用測(cè)得的深度或水平位置值校準(zhǔn)聲速和探頭零點(diǎn)。