超聲波直探頭、雙晶探頭、斜探頭校準方法

超聲波檢測中聲速和探頭零點(diǎn)校準是因為狀態(tài)行所顯示參數的計算都是與聲速和探頭零點(diǎn)相關(guān)，所以在探傷前請務(wù)必校準；聲程校準是為了使屏幕上顯示適當聲程范圍內的波形，以便更好地判斷、評價(jià)缺陷。






一、直探頭校準（單晶探頭）




根據聲速和探頭零點(diǎn)的已知情況，確定校準步驟。若聲速未知，則應先進(jìn)行聲速校準；若聲速已知，則跳過(guò)聲速校準，調節聲速為已知聲速后用一點(diǎn)法進(jìn)行探頭零點(diǎn)校準。




1、已知材料聲速校準




步驟：




(1) 材料聲速設置為已知材料聲速，




(2)  把探頭耦合到校準試塊上，




(3)  設定閘門(mén)邏輯為單閘門(mén)方式，即設為進(jìn)波報警或失波報警邏輯，把閘門(mén)套住一次回波，此時(shí)聲程測量的是一次回波處的聲程，




(4)  調節探頭零點(diǎn)，使得狀態(tài)行的聲程測量值（S）與試塊的已知厚度相同，此時(shí)所得到的探頭零點(diǎn)是該探頭的準確探頭零點(diǎn)。




2、未知材料聲速校準




步驟：




(1)  先初步設定一大概的聲速值；




(2)  調節閘門(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，調節閘門(mén)A的高度低于一次回波幅值至適當位置，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，調節閘門(mén)B的高度低于二次回波幅值至適當位置，閘門(mén)B不能與一次回波相交；




(6)  調節聲速，使得狀態(tài)行顯示的聲程測量值（S）與試塊實(shí)際厚度相同，此時(shí)，所得到的聲速是這種探傷條件下的準確聲速值。




(7)  設定閘門(mén)邏輯為單閘門(mén)方式，即設為進(jìn)波報警或失波報警邏輯，此時(shí)聲程測量的是一次回波處的聲程；




(8)  調節探頭零點(diǎn)，使得狀態(tài)行的聲程測量值（S）與試塊的已知厚度相同，此時(shí)所得到的探頭零點(diǎn)是該探頭的準確探頭零點(diǎn)。










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




二、雙晶探頭校準 增加聲速值，直到一、二次回波間聲程顯示的值為50mm，現在便測得了材料的準確聲速是6024m/s；再將閘門(mén)設置為單閘門(mén)方式，測量一次回波處的聲程，連續調節探頭零點(diǎn)直到一次回波處測得的聲程值為50mm，現在便測得了探頭零點(diǎn)為0.125us。

校準步驟：

(1) 在收發(fā)組內設置雙探頭狀態(tài)；

(2) 依照當前測試任務(wù)和選用探頭設置好聲程、收發(fā)組各功能項目；

(3) 將探頭耦合到標定試塊上，調節基本組中的探頭零點(diǎn)直到標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；

(4) 調節增益值直到幅值的回波接近全屏高度；

(5) 在閘門(mén)組內打開(kāi)雙閘門(mén)；

(6) 在設置功能組選擇前沿測量方式；

(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) 調整閘門(mén)高度，使其位于兩個(gè)校準回波前沿的相同位置；

(10) 然后改變聲速，直至顯示出標定試塊的厚度值；

(11) 設定閘門(mén)邏輯為單閘門(mén)方式，即設為進(jìn)波報警或失波報警邏輯，此時(shí)聲程測量的是一次回波處的聲程；

(12) 調節探頭零點(diǎn)，使得狀態(tài)行的聲程測量值與試塊的已知厚度相同。

三、斜探頭校準

1、校準入射點(diǎn)（探頭前沿）：用IIW試塊（又稱(chēng)荷蘭試塊）或CSK－IA試塊測斜探頭零點(diǎn)，將儀器聲速調節為3230m/s，顯示范圍為150mm，然后開(kāi)始測試，用戶(hù)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到，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弧圓心對應探頭上的位置即為探頭入射點(diǎn)。 斜探頭校準通常需要以下步驟：1、校準入射點(diǎn)（探頭前沿）；2、校準探頭角度（K值）；3、校準材料聲速；4校準探頭零點(diǎn)。

2、校準探頭角度（K值）：用角度值標定的探頭可用IIW試塊校準，如果是用K值標定的探頭，可用CSK－IA試塊校準。這兩種試塊上有角度或K值的標尺，按探頭標稱(chēng)值選擇合適的標尺（右圖所示，在IIW試塊上側可校準60－76度的探頭，下側可校準74－80度的探頭，CSK-IA試塊上側可校準K2.0、K2.5、K3.0的探頭，下側可校準K1.0、K1.5的探頭。請按試塊上的標定值選擇用合適的校準試塊及校準方法）。如圖放置探頭，左右移動(dòng)使得反射體回波達到，此時(shí)入射點(diǎn)對應的刻度是探頭的角度或K值。

3、校準材料聲速按照1中所述找到R100mm的反射波，調節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)，調節A閘門(mén)與一次回波相交，調節B閘門(mén)與二次回波相交，調節聲速值使得狀態(tài)行中聲程測量值（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、校準探頭零點(diǎn)保持上面的測量狀態(tài)，將閘門(mén)方式改為正或負，調節探頭零點(diǎn)使得狀態(tài)行中聲程測量值（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。

斜探頭的校準方法有很多，并不*拘泥于用標準試塊進(jìn)行校準，也可以用已知深度的小孔進(jìn)行校準，理論上參考反射體越小，校準的精度越高，但校準的難度也相應的加大。用小孔校準時(shí)可通過(guò)測量小孔的深度和水平位置，計算斜率來(lái)校準角度，并利用測得的深度或水平位置值校準聲速和探頭零點(diǎn)。