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超聲波探傷儀的檢測(cè)精度的影響因素及缺陷評(píng)估
超聲波探傷儀的檢測(cè)精度的影響因素及缺陷評(píng)估
請(qǐng)?jiān)谑褂肨UD310 之前閱讀下列資料，了解和遵守有關(guān)要求。這對(duì)于避免導(dǎo)致錯(cuò)誤探傷結(jié)果的可能
的過(guò)失操作非常重要。非法操作還可能導(dǎo)致人身**意外或財(cái)產(chǎn)損失。
6.1 使用超聲探傷儀的必要條件
? 操作人員的培訓(xùn)
? 特殊技術(shù)測(cè)試要求與限制的知識(shí)
? 選擇適當(dāng)?shù)臏y(cè)試設(shè)備
6.1.1 操作人員的培訓(xùn)
對(duì)超聲檢測(cè)設(shè)備的操作，要求操作人員接受過(guò)正規(guī)的探傷方法培訓(xùn)。正規(guī)的培訓(xùn)包括對(duì)下列內(nèi)容的
了解。例如：
? 聲傳播原理
? 測(cè)試材料聲速的影響
? 不同材料界面聲波特性
? 被檢測(cè)材料中聲衰減和表面狀況對(duì)檢測(cè)的影響
缺乏這些知識(shí)可能導(dǎo)致難以預(yù)見(jiàn)的錯(cuò)誤探傷結(jié)果。可與有關(guān)的無(wú)損檢測(cè)協(xié)會(huì)組織或我公司聯(lián)系，獲
取關(guān)于培訓(xùn)超聲探傷人員以及考取等級(jí)資格證的相關(guān)信息。
6.1.2 探傷技術(shù)要求
每次超聲檢測(cè)都要遵循具體的檢測(cè)技術(shù)要求。*重要的要求有：
? 定義顯示范圍
? 選擇適當(dāng)?shù)奶絺椒?br>? 考慮材料性質(zhì)
? 決定記錄和評(píng)估的范圍
6.1.3 測(cè)試范圍
超聲探傷獲取的信號(hào)僅涉及探頭聲束所覆蓋到被測(cè)物的部分。把從被檢測(cè)部分得到的結(jié)論應(yīng)用到被
測(cè)物的未被檢測(cè)部分時(shí)，應(yīng)非常小心。這些結(jié)論一般只在具備豐富經(jīng)驗(yàn)和由統(tǒng)計(jì)資料數(shù)據(jù)證明是正確的
情況下才可能適用。
聲束可以從被測(cè)物內(nèi)的界面全部反射，因而較深處的缺陷和反射點(diǎn)可能仍然沒(méi)有探測(cè)到。因此，確
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保被測(cè)物被探測(cè)的部分都處在聲束覆蓋范圍之內(nèi)非常重要。
6.1.4 超聲壁厚測(cè)量
所有的超聲壁厚測(cè)量都是基于對(duì)傳播時(shí)間的測(cè)量。準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果要求被測(cè)物體內(nèi)的聲速恒定。在
由鋼（甚至各種合金成分）制成的被測(cè)物體中，聲速的變化非常小，這一條件通常也能實(shí)現(xiàn)，而只對(duì)高
精度測(cè)量才有影響。在其它材料中（例如非金屬或塑料），聲速變化可能很大，因此影響測(cè)量精度。
6.1.5 剩余壁厚的測(cè)量
對(duì)工廠設(shè)備（例如內(nèi)部受到腐蝕或侵蝕的管道、容器和各種類型的反應(yīng)容器）剩余壁厚的測(cè)量，要
求有一個(gè)合適的測(cè)厚儀，特別注意探頭的選用和操作。檢測(cè)人員應(yīng)知道相應(yīng)的額定剩余壁厚和可能的壁
厚損耗。
6.2 影響檢測(cè)精度的因素
a) 檢測(cè)對(duì)象的材料
b) 溫度
c) 表面粗糙度
d) 磁場(chǎng)
e) 附著物質(zhì)
f) 缺陷的形狀特征
g) 缺陷的聲阻抗
h) 缺陷的表面特征（如是否光滑）
i) 探傷方法的選擇
所有的超聲檢測(cè)缺陷定位都是基于對(duì)超聲回波信號(hào)的測(cè)量。檢測(cè)對(duì)象中聲速是否恒定是影響檢測(cè)結(jié)
果精度的一個(gè)重要因素，所以要實(shí)現(xiàn)較高的檢測(cè)精度，需要檢測(cè)對(duì)象中有相對(duì)恒定的超聲傳播速度。
6.2.1 材料的影響
在鋼這樣的檢測(cè)對(duì)象中，即使其中含有多種不同的合金成分，其聲速也認(rèn)為是基本恒定的。而在其
它的許多材料中，如許多非鐵金屬或塑料中，超聲傳播速度的變化是非常顯著的，因而會(huì)影響測(cè)量的精
度。
如果待檢測(cè)對(duì)象的材料不是各向同性的，那么在不同的方向上聲速就會(huì)不同。在這種情況下必須用
檢測(cè)范圍內(nèi)的聲速的平均值進(jìn)行計(jì)算。平均值是通過(guò)測(cè)量聲速與待測(cè)試塊的平均聲速相當(dāng)?shù)膮⒖荚噳K而
獲得的。
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6.2.2 溫度的影響
材料的聲速會(huì)隨著材料溫度的變化而發(fā)生變化。如果儀器的校準(zhǔn)是在溫度相對(duì)較低的環(huán)境中進(jìn)行的，
而儀器的使用卻在溫度相對(duì)較高的環(huán)境中，這種情況下就會(huì)使檢測(cè)結(jié)果偏離真實(shí)值。要避免溫度的這種
影響，方法是校準(zhǔn)儀器前將參考試塊預(yù)熱，以達(dá)到跟使用環(huán)境相同的溫度；或者將測(cè)量結(jié)果乘以一個(gè)溫
度影響因子。
6.2.3 表面粗糙度的影響
被探傷件的表面粗糙程度對(duì)探傷有影響。粗糙程度增大，影響增大。粗糙表面會(huì)引起系統(tǒng)誤差和偶
然誤差，每次測(cè)量時(shí)，在不同位置上應(yīng)增加測(cè)量的次數(shù)，以克服這種偶然誤差。
6.2.4 附著物質(zhì)的影響
探傷前必須**附著物質(zhì)，以保證儀器探頭和被測(cè)試件表面直接接觸。
6.2.5 磁場(chǎng)
周?chē)鞣N電氣設(shè)備所產(chǎn)生的強(qiáng)磁場(chǎng)，會(huì)嚴(yán)重地干擾探傷工作。
6.3 缺陷評(píng)估方法
目前的探傷實(shí)踐中，基本上有兩種不同的缺陷評(píng)價(jià)方法：
a. 如果聲束的直徑小于缺陷范圍，那么聲束可以用于探測(cè)缺陷邊界，并確定它的范圍。
b. 如果聲束直徑大于缺陷范圍，缺陷*大回波響應(yīng)必須與用于比較的人工缺陷*大回波響應(yīng)相比較。
6.3.1 缺陷邊界法
探頭的聲束直徑越小，通過(guò)缺陷邊界法確定的邊界以至缺陷范圍，就越準(zhǔn)確。但是如果聲束相對(duì)較
寬，確定的缺陷范圍可能與實(shí)際的缺陷范圍明顯不同。所以，應(yīng)慎重選擇能在缺陷位置得到足夠狹窄集
中聲束的探頭。
6.3.2 回波顯示比較法
一個(gè)較小的自然缺陷反射的回波，通常小于一個(gè)人工對(duì)比缺陷（例如同樣大小的圓盤(pán)缺陷）反射的
回波。這是由于（例如）自然缺陷的表面較粗糙或者由于聲束打到缺陷時(shí)的角度不佳造成的。如果評(píng)價(jià)
自然缺陷時(shí)沒(méi)有考慮到這一事實(shí)情況，就會(huì)有低估它們當(dāng)量值的危險(xiǎn)。
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對(duì)于參差不齊或裂開(kāi)的缺陷，例如鑄件中的收縮孔，可能會(huì)出現(xiàn)缺陷邊界表面的聲散射較強(qiáng)，根本沒(méi)有
產(chǎn)生回波。在這種情況下，應(yīng)該選擇另外不同的分析方法，例如在分析中使用底面回波衰減法。
缺陷回波的距離靈敏度在對(duì)大工件的探傷中扮演了一個(gè)重要角色。在選擇人工對(duì)比缺陷時(shí)要注意，
這些缺陷同被評(píng)價(jià)的自然缺陷一樣，可能是由同樣的“距離變化規(guī)律”支配的。
超聲波在任何材料中傳播都會(huì)衰減，這種聲衰減的速度通常非常小，例如，由細(xì)密紋理的鋼制成的
部件，同樣也包括許多其它材料制成的小部件。但是，如果聲波在材料中要傳播較長(zhǎng)的距離，高度累積
的聲衰減就可能產(chǎn)生（即使材料的衰減系數(shù)很小）。這就會(huì)造成自然缺陷回波顯得太小的危險(xiǎn)。為此，必
須在評(píng)價(jià)結(jié)果中對(duì)衰減的影響作出估計(jì)，在需要的時(shí)候給予考慮。
如果被測(cè)物體表面粗糙，入射聲能的一部分將在物體表面被散射，影響探測(cè)。散射越厲害，反射回
波越小，評(píng)定結(jié)果時(shí)出現(xiàn)的誤差就越大。因此，被測(cè)物體的表面狀況，對(duì)回波高度的影響是重要的。


時(shí)代集團(tuán)成立于1984年，公司主要生產(chǎn)里氏硬度計(jì)洛氏硬度計(jì)粗糙度儀超聲波測(cè)厚儀涂層測(cè)厚儀超聲波探傷儀等檢測(cè)儀器
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