GB/T11345-2013系列标准学习专题三

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时基线和检测灵敏度的设定

一般要求

新版标准规定,每次检测前应设置时基线和灵敏度。由于温度的改变,会引起材料声速的改变,根据斯奈尔定理,声速的改变将引起斜探头折射角的变化,因而会对缺欠的定位、定量和定性产生影响。因此,新版标准规定设置时基线和灵敏度时的温度与现场检测时的温度差不应超过15℃。必要时,可能需要在接近检测现场条件的环境温度下进行仪器的调试,这些要求在旧版标准中不曾提及。

与旧版标准一样,新版标准规定了检测过程中和检测结束前,应对时基线和灵敏度进行校验,并增加了“当系统参数发生改变或等同设置受到质疑时,也应重新校验”。当校验结果表明检测系统发生偏离时,应予以修正。修正的条件和措施作了较大改变,具体要求及说明如表6所示。

表6灵敏度和时基线的修正

项目

偏离状态

修正措施

技术说明

灵敏度

偏高值

≤4dB

继续检测前,应修正设定

前期检测结构有效,修正后可继续检测

降低值

>4dB

应修正设定,同时该设备前次校验后检查的全部焊缝应重新检测

灵敏度偏低,可能有缺欠漏检,修正后对所有焊缝重新检测

增加值

>4dB

应修正设定,同时该设备前次校验后检查的全部已记录的显示应重新检测

灵敏度偏高,小缺欠可能被评为大缺欠,修正后对所有记录部位重新检测

时基线

偏高值

≤2%

继续检测前,修正设定

当前检测结果有效,修正后可继续检测

偏高值

>2%

应修正设定,同时该设备前次校验后检查的全部焊缝应重新检测

缺欠定位或定性受到影响,可能有缺欠漏检或误判,修正后对所有焊缝重新检测

设定参考等级

(1)以“ф”3mm横孔作为基准反射体,制作距离—波幅曲线(DAC),相当于旧版标准中使用RB系列试块作DAC,以ф3-0dB线为参考等级。横孔长度应大于用-20dB法测得的声束宽度,目前使用的RB系列试块的横孔参数为ф3mm×40mm,能够满足该要求。

(2)以规定尺寸的平底孔(如“ф”1.5mm/“ф”2.0mm/“ф”2.50mm/“ф”3.0mm)作为基准反射体,制作纵波/横波距离-增益-尺寸曲线(DGS),以此为参考等级。图3是以平底孔为基准反射体使用斜探头和直探头制作DGS曲线的示例。

(3)以宽度和深度均为1mm的矩形槽作为基准反射体。该技术仅应用于斜探头(折射角不小于70°)检测厚度8mm≤t<15mm的焊缝。这种技术以刻槽根部为基准反射体制作DAC,以此为参考等级,仅适用于采用大角度探头对薄板焊缝的检测,并要求刻槽长度大于用-20dB法测得的声束宽度。图4是刻槽试块的应用示例。

(4)串列技术。以“ф”6mm平底孔(所有厚度)作为基准反射体,垂直于探头移动区。仅应用于斜探头(折射角为45°)检测厚度t≥15mm的焊缝。这种技术采用两个折射角为45°的斜探头,以“ф”6mm平底孔为基准反射体制作DAC,以此为参考等级,对于厚板焊缝以及窄间隙焊缝中垂直于检测面的缺欠具有较好的检测效果,但在检测时,需要扫查架辅助,以控制两个探头的相向移动,防止缺欠漏检。图5是串列技术的应用示例。

传输修正

当使用对比试块建立参考等级时,由于对比试块和被检对象之间可能存在材质和表面耦合差异,会造成超声能量的损失。新版标准的附录F给出了传输修正的测试方法—固定声程法和比较法。对于传输损失差的处理,新版标准规定:如果差值不大于2dB,无需修正;如果差值大于2dB且小于12dB,应进行补偿;如果差值大于等于12dB,应考虑声能损失原因,条件允许时,可进一步修磨工件表面探头移动区域;当出现较大的声能损失而又未找到明显原因时,应测量检测对象不同位置的声能传输损失,并采取相应修正措施。

信噪比

信噪比是指仪器示波屏上最小缺欠信号幅度与最大噪声幅度之比。由于噪声的存在会掩盖幅度低的小缺欠信号,容易引起漏检或误判,严重时甚至无法进行检测。对于那些细小的裂纹类缺欠,由于其走向与反射特性,回波幅度往往很低,因此,信噪比对缺欠的检出起关键作用。本标准规定,焊缝检测过程中,噪声电平,不包括表面伪显示,应至少保持在评定等级-12dB以下,即确保低于评定等级12dB的缺欠信号不会被噪声电平干扰。可根据技术协议放宽信噪比要求。

检测技术

旧版标准以“初始检验”、“规定检验”和“缺陷评价”来规定对于不同接头型式、不同板厚工件所选用的检测参数、检测条件、检测方法和缺陷评价方法。

(1)手工扫查路径对于纵向缺欠的检测,在保持探头声束垂直焊缝作前后移动的同时,还应作10°左右的转动。如果检测合同或技术协议约定要检测横向缺欠,则应按照本准则附录A的要求执行。

(2)与检测面垂直的近表面平面型缺欠,以单一斜探头检测技术是难以检出的,应在技术协议中明确检测方法,如采用串列法等。

(3)缺欠定位。新版标准规定,应建立一个坐标系统来表明缺欠在检测区域的具体分布状况。

(4)显示评定,新版标准给出了以下规定:

①所有超过评定等级的相关显示,应按下述②、③、④的要求评定。

②最大回波幅度:应移动探头找到最大回波幅度,并记录相对于参考等级的幅度差值。使用多个探头扫查同一部位时,应记录获得最高回波的探头所对应的参数。

③显示长度:除非另有规定,纵向显示长度(lx)或横向显示长度(ly),应尽可能使用验收等级标准规定的技术测定。即采用GB/T29712-2013附录B规定的“固定回波幅度等级技术”,也就是以评定等级的绝对灵敏度法来测显示的指示长度。如果检测合同或技术协议有规定采用其他测长方法也是可行的,如采用6dB法、端点峰值法等。

④显示自身高度:显示自身高度的测定仅在有技术协议要求时执行。测定方法如移动探头用几何法测量或采用TOFD技术。

⑤显示特征:如果检测合同或技术协议有规定,评定显示特征应按照GB/T29711-2013的规定执行。

检测报告

旧版标准在附录F中给出了检测报告和检测记录的通用格式。新版标准只提出了检测报告的要求,分别从检测对象的特征、检测合同、检测技术、检测条件、显示的评定与记录等方面列出了31项内容需要写入检测报告,检测机构应按这些要求设置检测原始记录和报告格式,检测人员应如实填写。

参考文献:

丁兵.GB/T11345-2013标准解析[J].无损检测,2015.37(4):1-10。

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