钢轨探伤仪探头检测方法
浏览量:6267次发布时间:2022年12月21日
为保证对缺陷的准确定位,探测前必须测定斜探头的声束入射点(包括前沿长度)和折射角(或K值)。
1.入射点和前沿长度的测定
(1)将探头置于CSK-1A试块上(图1),前后移动探头,使R100 mm曲面反射回波最大(为便于观察回波一般将仪器的抑制适当开大,利用增益电位器使回波幅度达80%),此时斜探头底面与试块圆心相交点即为入射点。
(图 1 CSK-1A试块测斜探头入射点)
(2)探头不动,再用钢尺量出探头前沿至试块边缘的水平距离M值,则探头前沿长度L=100-M(mm)。
2.折射角(或K值)的测定
利用CSK-1A试块上∅50mm圆弧面和∅3 mm横通孔进行测定,测定时将探头置于适当位置(图1)作平行于侧面的前后移动,调节仪器面板有关旋钮,使最高反射回波达80%,此时入射点所对应的试块上标定的刻度则为探头的K值,因为K=tanβ,可通过计算获得折射角β值。
由于所测探头的角度不一,实测入射点不一定对准试块刻度标定的K值,一般都用计算法求得探头在不同位置上的折射角。
(图 2 CSK-1A试块测斜探头折射角)
同样可以将求得的β角换算成K值。
3.声轴偏斜角的测定
声轴偏斜角和扩散角在某种意义上都是指声束的指向性,对于发现缺陷,确定缺陷的位置具有一定作用。
0°探头:
将0°探头放在WGT-3试块上探测深度为80mm深的'横孔,沿试块纵向前后移动探头,并注意保持探头与试块侧面平行,使横孔反射波最高,测量探头中心到试块端头的距离L(单位为mm),则声轴偏斜角θ按下式计算:
θ=arctan(|L−120|/80)
斜探头:
将探头置于CSK-1A试块25mm厚的表面上,35°~45°探头探测试块侧面上棱角,70°探头探测试块侧面下棱角,前后移动和左右摆动探头,使测试棱角反射波最高,然后用量角器测量探头中心线与试块侧面法线之间的夹角,此夹角即为声轴偏斜角θ,如图3所示。
(图3 斜探头声轴偏斜角)
4.组合探头相对偏差
以探头外壳纵向中心线为基准线,用直尺测量两探头中心到基准线的垂直距离a1,a2,如图4所示。
当两探头中心在基准线同侧时,a1,a2之差为组合探头的相对偏差;
在异侧时,a1,a2之和为组合探头的相对偏差。
(图4 组合探头相对偏差)
5.保护靴(膜)衰减值
用带保护靴(膜)的70°探头探测CSK-1A试块R100mm圆弧面,前后移动探头并保持探头与试块侧面平行。
调节灵敏度,使R100mm圆弧面最高反射波达满幅度的80%,记下此时衰减器读数W1,然后去掉保护靴(膜),保持探测条件不变,重复上述测试,并调节衰减器,使此R100mm圆弧面最高反射波达满幅度的80%,设此时衰减器的读数为W2,则W1和W2,之差即为保护靴(膜)的衰减值。
6.分辨力的测定
0°探头:
将0°探头置于CSK-1A试块上,探测声程分别为85mm和91mm反射面的反射波,移动探头,使两波等高,改变灵敏度使两波波幅达到满幅度的100%,然后测量波谷高度h,则该探头的分辨力(图5)R按下式计算:
R=20lg(100/h)
(图5 0°探头分辨力(单位:mm))
斜探头:
用斜探头探测CSK-1A试块650mm和44 mm两个圆弧面的反射波(70°探头在A面,37°探头在B面),移动探头,使两波等高,改变灵敏度使两波波幅达到满幅度的100%,然后测量波谷高度h,R的计算方法同0°探头。
7.灵敏度余量
首先不接探头,探伤仪测量用通道的增益置最大,若仪器的电噪声电平高于满幅度的10%,则应降低增益或调节衰减器直至电噪声电平刚好为满幅度的10%。
设此时衰减器的读数为S0,然后,将探头连接到相应通道上:
(1)0°探头的基准波为WGT-3试块上110 mm深底面的一次回波;
(2)35°~45°探头的基准波为WGT-3试块上深65mm,∅3mm横通孔的一次波;
(3)70°探头的基准波为WGT-3试块上深65mm、∅3mm横通孔的一次波。
耦合良好,在保持探头轴线与试块侧面平行的情况下前后移动探头,并调节衰减器,使各基准波的最高波达到满幅度的80%,设此时衰减器的读数为S,则该探头与仪器的相对灵敏度余量S为S1一S0。
8.声束宽度W
使用与探头相匹配的钢轨探伤仪,斜探头探测WGT-3试块上65mm深∅3mm横孔,0°探头探测WGT-3试块上80mm。
深横孔,使最高孔波的幅度达到满幅度的80%,然后将灵敏度提高6dB,沿试块纵向前后移动探头,并注意保持探头与试块纵向平行,直至孔波幅度降至满幅度的80%,则探头前后移动距离即为声束宽度W。
9.楔内回波幅度△S
连接探头和通用探伤仪,必要时可以加匹配线圈。
0°探头探测阶梯试块上反射幅度最高的底波(即距离特性曲线幅度最高点所对应的或与其最接近的底面反射波),斜探头则探测WGT-3试块上反射幅度最高的∅3mm横通孔反射波,调节衰减器,使上述反射波的最高幅度至满刻度的80%,记下此时衰减器的读数Sw,将探头置于空气中,擦去表面油层,调节衰减器,使其回波幅度达到满刻度的80%,设此时衰减器的读数S,则探头的楔内回波幅度△S为S0—Sw。
10.工作环境温度适用性
低温试验按相应类型探头的低温极限(-0 ℃、-30℃或-40℃)进行,高温试验按相应类型探头高温温度极限(50℃或40℃)。
低温和高温试验持续时间均为2h,测试用的探伤仪不放入高低温试验箱内。
对缺陷检出能力进行初始检测、中间检测和最后检测。