36 陕西科技大学过程装备制造与检测课程设计 R为试块圆弧的半径;M为探头前端部至试块圆弧面边缘的距离。 2)测定斜探头K值
斜探头K值是指被探工件中横波折射角的正切值: K=tgβs
K值的测定一般常用CSK-IA试块上的Ф50孔来进行,具体方法是将探头对准试块上的Ф50孔,找到最大反射回波,并测出探头前沿至试块端面的距离L,则:
K=tgβs = (L+l0-35)/30
图4-3 用CSK-IA试块测定斜探头K值
斜探头K值的测定,也可以用CSK-IIIA试块在调节仪器扫描线比例时同时进行。具体方法是在测定某一深度的ф1*6短横孔时,找到孔的最大反射回波后用入射点至该孔的水平距离除以该孔的深度值,商即为K值。可用不同深度的孔测得数值反复计算几次求得平均值,这样较为精确。
(2) 扫描线比例的调节
1)按水平调节
37 陕西科技大学过程装备制造与检测课程设计 水平调节是使示波屏的水平刻度值直接显示反射体的水平投影距离。该方法多用于较薄厚度(8~24)焊缝的检测。
图4-4 调节仪器使两弧面反射波B1和B2同时分别对准水平距离刻度
常用CSK-IA或CSK-IIIA试块进行调节。CSK-IA试块调节方法如下: 根据所用探头的实测K值,先计算出R50 ,R100对应的水平距离l1和l2:
l1= KR50/1+K2 l2 = 2l1
然后将探头同时对准CSK-IA试块上的R50和R100,调节仪器使两弧面反射波B1和B2同时分别对准水平距离刻度l1和l2如图4。则水平距离扫描速度为1:1。
CSK-IIIA试块调节方法如下:
a.先将始脉冲对准零点再左移10mm,使入射点大致对零点;
b.将探头对准试块上20深的横孔,找到最高反射回波A,量出水平距离l1,调整微调旋钮使A波前沿对准水平刻度l1,并记住读数;
c.将探头对准试块上40深的横孔,找到最高反射回波B,量出水平距离l2,若此时示波屏上的B波读数与水平距离l2不符应计算出二者的水平读数差值Δ
Δ= l2 – X
若Δ为正值,应将B波向大读数移动,顺时针转动微调旋钮将B波调至X+2
Δ。若Δ为负值,应将B波向小读数移动至X-2Δ。
d.用脉冲位移旋钮将B波调至l2。再用探头找到A波看水平位置是否与l1
38 陕西科技大学过程装备制造与检测课程设计 相符,若相符则水平1:1调整完毕。若不相符,则重复用A、B波反复调至与读数相符。
2)按深度调节
深度调节是使示波屏的水平刻度值直接显示反射体的垂直深度。该方法多用于较大厚度(>24~46)焊缝的检测。
深度调节可在CSK-IA或CSK-IIIA试块上进行。CSK-IA试块调节方法如下: 根据所用探头的实测K值,先计算出R50 ,R100对应的深度数值d1和d2:
d1= R50/1+K2 d2 = 2d1
然后将探头同时对准CSK-IA试块上的R50和R100,调节仪器使两弧面反射波B1和B2分别对准示波屏刻度值d1和d2。例如:当K=2.0时,d1=22.4,d2=44.8,反复调节仪器的微调和脉冲位移旋钮使B1和B2分别对准示波屏刻度值22.4和44.8,则深度1:1调整完毕。
CSK-IIIA试块调节方法如下:
a.将探头对准试块上20深的横孔,找到最高反射回波A,调整微调旋钮使A波前沿对准水平刻度20处.
b.再将探头对准试块上40深的横孔,找到最高反射回波B,,若此时示波屏上的B波读数不在40处,应计算出二者的深度读数差值Δ
Δ= 40–X
若Δ为正值,应将B波向大读数移动,顺时针转动微调旋钮将B波调至X+2
Δ。若Δ为负值,应将B波向小读数移动至X-2Δ。
c.用脉冲位移旋钮将B波调至40处。再用探头找到A波看水平位置是否在刻度20上,若相符则深度1:1调整完毕。若不相符,则重复用A、B波反复调至与读数相符。
4.3 距离-波幅(dB)曲线的绘制与应用
缺陷波高与缺陷大小及距离有关,大小相同的缺陷由于距离不同,回波高度
39 陕西科技大学过程装备制造与检测课程设计 也不相同。描述某一确定反射体回波高度随距离变化的关系曲线称为距离-波幅曲线。
距离-波幅曲线(简称DAC曲线)由判废线、定量线和测长线(又称评定线) 组成
图4-5 距离-波幅(dB)曲线
如图4-5所示,测长线与定量线之间(包括测长线)称为I区,定量线与判废线之间(包括定量线)称为II区,判废线及以上区域称为III区。不同板厚范围的距离—波幅曲线的灵敏度见下表:
试 块 CSK--IIIA 板厚mm 8~15 >15~46
测长线 ф1*6-12dB ф1*6-9dB 定量线 ф1*6-6dB ф1*6-3dB 判废线 ф1*6+2dB ф1*6+5dB 表4-1 JB4730不同板厚范围的距离—波幅曲线的灵敏度
(1) 曲线的制作(设板厚T=30)
1)先测定好探头的入射点和K值,根据板厚将扫描线比例调整为深度1:1。 2)将探头置于CSK—IIIA试块上,依次分别对准10~70mm深的Ф1*6短横孔,调节衰减器,使不同深度的孔的最高反射回波达到基准高度(一般定为满屏的60%),记下不同孔深的相应dB值,依次填入表5-2,并将该板厚对应的判废线、定量线和测长线灵敏度dB值再加上表面补偿-4dB一同分别依次填入表4-2。
3)利用表4-2中所列数据,以孔深为横坐标,以dB值为纵坐标,在坐标纸
40 陕西科技大学过程装备制造与检测课程设计 上依次描点连接分别绘出判废线、定量线和测长线,标出I区、II区和III区,并注明所用探头的频率、晶片尺寸和实测K值等。
距离(孔深)mm 波幅(dB)Ф1*6 Ф1*6+5-4 dB(RL) Ф1*6-3-4 dB(SL) Ф1*6-9-4 dB(EL) 10 48 49 41 35 20 43 44 36 30 30 39 40 32 26 40 35.5 36.5 28.5 22.5 50 32 33 25 19 60 29 30 22 16 70 26.5 27.5 19.5 13.5 表 4-2 不同孔深对应的判废线、定量线和测长线灵敏度dB值(表面补偿)
(2) 距离-波幅(dB)曲线的应用
1)调整检测灵敏度:JB4730标准要求检测扫查灵敏度不低于最大声程处的测长线灵敏度。这里T=30,二次波扫查最大深度为60,由表4-2 可知深度60处的测长线灵敏度为16 dB,因此将衰减器读数调至16dB,则扫查灵敏度调整完毕(同样用一次波扫查时可将衰减器读数调至26 dB即可)。
2)比较缺陷大小:例如探伤中发现两缺陷,缺陷1 、d1=10mm,波高为44dB,缺陷2 、d2=20mm,波高为42dB,试比较二者大小。
由上表可以看出,缺陷1波高44dB,比相同深度的定量线(SL)高3dB。缺陷2波高42dB,比相同深度的定量线(SL)高6dB,所以缺陷2比缺陷1波高还要高出3dB。因此缺陷2比缺陷1大。
3)确定缺陷所在区域:以上两缺陷均位于定量线(SL)以上,但没有超出判废线(RL),因此两缺陷均位于II区,应测定缺陷长度,再根据长度平定级别。
4)测定缺陷指示长度:以上述缺陷1为例,由上表或查曲线图可知,该深度位置的测长线(EL)灵敏度为35dB,则将仪器的衰减器调为35dB,将探头对准缺陷沿焊缝方向平行移动至波高降到基准高度即满屏的60%为止,该位置即缺陷指示长度的一端起点。然后将探头向相反方向平行移动,同样至波高降到基准