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GB/T 20935.2-2018 金属材料 电磁超声检测方法 第2部分:利用电磁超声换能器技术进行超声检测的方法

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资料介绍

  ICS 77 . 040 . 20 H 26

  中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

  GB/T 20935. 2—2018代替 GB/T 20935 . 2—2009

  金属材料 电磁超声检测方法

  第 2 部分:利用电磁超声换能器技术进行超声检测的方法

  Metalmaterials—Methodofelectromagneticacousticinspection—

  part2:Standardpracticeforultrasonictestingusingelectromagneticacoustic

  transducer(EMAT)techniques

  2018-03-15 发布 2018-12-01 实施

  中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

  发

  布

  GB/T 20935 . 2—2018

  GB/T 20935 . 2—2018

  前 言

  GB/T 20935《金属材料 电磁超声检测方法》分为以下 3 个部分:

  — 第 1 部分: 电磁超声换能器指南;

  — 第 2 部分:利用电磁超声换能器技术进行超声检测的方法;

  — 第 3 部分:利用电磁超声换能器技术进行超声表面检测的方法。

  本部分为 GB/T 20935 的第 2 部分。

  本部分按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

  本部分代替 GB/T 20935 . 2—2009《金属材料电磁超声检验方法 第 2 部分:利用电磁超声换能器技术进行超声检测的方法》,与 GB/T 20935 . 2—2009 相比主要技术变化如下:

  — 将范围中条目进行了合并,删除了原标准“1 . 7 本部分以国际单位作为标准单位”和“1 . 8 本部分不论述与使用有关的安全问题。 使用者有责任在使用前制定有益安全和健康的规程,并确定其适用范围。”(见第 1 章,2009 年版 1 . 7 和 1 . 8) ;

  — 修改了规范性引用文件(见第 2 章,2009 年版第 2 章);

  — 将第 6 章中人员资格要求修改为“如果合同要求,实施本部分检测的人员应取得由相关部门按GB/T 9445 或等效标准鉴定的技术资格,并经雇主授权。 资格鉴定依据的标准(含版本年号)应在合同中注明。”(见 6 . 1 , 2009 年版 6 . 1) 。

  本部分由中国钢铁工业协会提出。

  本部分由全国钢标准化技术委员会(SAC/TC 183)归口 。

  本部分起草单位:钢铁研究总院、钢研纳克检测技术有限公司、冶金工业信息标准研究院。

  本部分主要起草人:张建卫、范弘、刘涛、徐磊、刘光磊、沈海红、董莉。

  本部分所代替标准的历次版本发布情况为:

  —GB/T 20935 . 2—2009 。

  GB/T 20935 . 2—2018

  金属材料 电磁超声检测方法

  第 2 部分:利用电磁超声换能器

  技术进行超声检测的方法

  1 范围

  GB/T 20935 的本部分给出了利用电磁超声换能器(EMAT) 进行特定超声检测的原理概述、意义和用途,并规定了应用条件、设备、校验、检测方法、结果判定和检测报告。

  本部分适用于使用者认为采用电磁超声换能器技术优于传统压电技术的场合;不适用于传统技术更具优势的场合。

  本部分适用于可由电磁方法产生声波的所有材料,包括铁磁性或非铁磁性金属材料。

  注:本部分介绍了一些经过验证的电磁超声换能器技术的应用,但不意味这些技术是最佳或唯一的,仅仅是提供 一些应用的选择。

  2 规范性引用文件

  下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注 日期的引用文件,仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

  GB/T 9445 无损检测 人员资格鉴定与认证

  GB/T 11344 无损检测 接触式超声脉冲回波法测厚方法

  GB/T 12604 . 1 无损检测术语 超声检测

  GB/T 12604 . 6 无损检测术语 涡流检测

  GB/T 20935 . 1 金属材料电磁超声检测方法 第 1 部分:电磁超声换能器指南

  GB/T 23900 无损检测材料超声速度测量方法

  3 术语和定义

  GB/T 12604 . 1、GB/T 12604 . 6 和 GB/T 20935 . 1 界定的术语和定义适用于本文件。

  4 原理概述

  4 . 1 表面检测

  4 . 1 . 1 在被检材料中激发的表面波可灵敏地探测出表面的不连续性,它是通过不连续性界面的反射回波或透过波衰减来感知不连续性的,即可以采用脉冲反射技术或一发一收技术。

  4 . 1 . 2 一种典型的激发表面波或兰姆波的电磁超声换能器见图 1 。施加的外磁场 B0 平行于非铁磁性或铁磁性材料表面,回折线圈平行放置在材料表面并通以射频(RF) 电脉冲,通过感应在材料表面产生电流,表面电流在磁场中受洛伦兹力作用,洛伦兹力激发出垂直于材料表面振动的应力波进而产生表面波 。 电磁超声换能器一般产生双向表面波,通过特殊设计也可产生与传统超声检测相同的单向波。

  GB/T 20935 . 2—2018

  说明:

  1 — 回折线圈;

  2 — 表面声波脉冲;

  B0 — 外加磁场;

  FL — 洛伦兹力。

  图 1 产生表面波或兰姆波的典型电磁超声换能器

  4 . 1 . 3 表面不连续可导致表面波的反射或衰减。 在电磁超声换能器接收线圈附近,反射或衰减的超声波使置于磁场中的导体产生振动,从而在线圈中感应出可测量的电压。

  4 . 2 内部检测

  4 . 2 . 1 为了发现材料内部的不连续性,应使用超声体波进行检测。 与表面检测原理相同,内部检测也是通过不连续性界面的反射回波或透过波衰减来感知不连续性的。

  4 . 2 . 2 根据对象不同可选择纵波或横波检测。 虽然直声束脉冲反射法最直观,但根据不连续性的位置和取向等因素选择斜声束一发一收技术可能更为理想。

  4 . 2 . 3 一种典型的激发体波的电磁超声换能器装置见图 2 。施加的外磁场 B0 垂直于非铁磁性或铁磁性材料表面,螺旋扁平线圈平行放置在材料表面并通以脉冲电流,通过感应在材料表面产生电流,表面电流在磁场中受洛伦兹力作用,在材料表面形成振动的应力波。 根据磁场方向不同,可激发垂直于工件表面传播的径向偏振横波或平面偏振横波,图 2 装置激发的是径向偏振横波。 在非铁磁性材料中也能激发出可供使用的纵波;而在铁磁性材料,由于耦合效率极低所以很难激发纵波。 内部检测可以使用通过波型转换得到的纵波。 7 . 2 详细介绍了激发各种模式体波的电磁超声换能器和磁化装置。

  GB/T 20935 . 2—2018

  说明:

  1 — 磁铁;

  2 — 螺旋线圈;

  3 —J(涡流);

  4 — FL(洛伦兹力);

  5 — B0(磁场);

  6 — 超声波;

  7 — 被检工件;

  8 — 俯视图。

  图 2 产生体波的典型电磁超声换能器

  4 . 3 测厚

  4 . 3 . 1 超声波传入材料后在底面反射回表面,在声速已知情况下,通过测量声波传播的时间来计算材料的厚度。 对于已知材料,也可以标准厚度试块的传播时间为基准外推材料的厚度值,测试方法见GB/T 11344 。

  4 . 3 . 2 材料中的超声波传播速度取决于该材料物理特性,即材料的刚度和密度。 对于已知类型的材料,一般认为其物理特性是一常数。 速度近似值可以从很多资料中查到,也可按照 GB/T 23900 通过实验得到。

  4 . 3 . 3 应采用体波来测定声波在材料中的传播时间。 虽然可以使用纵波,但一般应采用横波,这是因为横波在材料中的传播速度较慢,对于较薄材料的测量更精确。 虽然直声束脉冲回波法最简单和常用,但在测量较薄材料时,如果要求扫描速度较快或分辨率较高,采用斜声束一发一收技术可能更为理想。利用电磁超声换能器技术激发体波的方法在 4 . 2 . 3 和图 2 中进行了讨论和描述。

  GB/T 20935 . 2—2018

  5 意义和用途

  5 . 1 由于电磁超声换能器为非接触式,所以可用于自动检测、高速检测、动态检测,远距离或危险环境下的检测,高温状态下的检测及粗糙表面状态下的检测。 本部分包含使用电磁超声换能器进行表面和内部探伤以及测厚的方法。

  5 . 2 电磁超声换能器技术的独特性体现在超声波的发射和接收。 除此之外,传统超声检测技术和方法均适用于电磁超声。

  5 . 3 由于电磁超声换能器通过电磁方法在材料中激发和接收声波,所以能够检测非铁磁或铁磁性金属材料。 线圈是电磁超声换能器激发超声波的最简单器件,使其通入交变电流,并置于材料表面的均匀磁场中,在导体中感应出涡流。 涡流在磁场中受到洛伦兹力作用,并通过与金属晶格碰撞或其他微观过程将力传递给被检材料。 洛伦兹力的方向随激励电流的频率交替变化,产生超声波。 在铁磁性材料中,同时伴随有另外一种耦合机制激发超声波,即由于磁滞伸缩效应,交变电流产生的动态磁场与材料磁化场的相互作用形成另一种波源。 上述两种转换机制都是可逆的,因此能够实现检测。 图 3 给出了激发电磁超声的转换机理、力及方向。

  a) b) c)

  说明:

  J —单个导体中的电流,单位为安培(A) ;

  B0 — 外磁感应强度,单位为特斯拉(T) ;

  Fm — 磁化力(铁磁性材料),单位为牛顿(N) ;

  Fms — 磁致伸缩力(铁磁性材料),单位为牛顿( N ) ;

  FL — 洛伦兹力(导体材料),单位为牛顿(N) 。

  图 3 电磁超声产生机理

  5 . 4 电磁超声换能器可激发出各种模式的超声波。 与传统超声检测一样,声束角度和声波模式的选择应根据材质、不连续性的可能位置和取向决定。 为了正确选择波模,就应知道被检工件的几何形状以及预期不连续性的大致位置、尺寸、取向和反射率,还应知道电磁超声换能器允许的提离范围及超声波传播的物理规律。

  5 . 5 对于需要灵活选择波模的应用场合,电磁超声换能器技术与传统的压电超声技术相比具有明显的优势。 电磁超声换能器可高效地产生表面波,且比传统压电超声探头更容易产生水平偏振横波(SH波)。SH 波在界面上不会发生波型转换且通过调节发射频率可使其入射角在 0°~90°之间变化,这 一点非常重要。 电磁超声换能器也能激发兰姆波,能对管材进行周向检测或对薄板进行整体检测。 电磁超声换能器可以很方便的重复制作,互换性较好,因此信号响应具有很好的重复性。

  GB/T 20935 . 2—2018

  6 应用条件

  6 . 1 人员资格

  如果合同要求,实施本部分检测的人员应取得由相关部门按 GB/T 9445 或等效标准鉴定的技术资格,并经雇主授权。 资格鉴定依据的标准(含版本年号)应在合同中注明。

  6 . 2 方法和技术

  除非专门指定,应使用本部分推荐的方法和技术。 对专门指定的技术应在双方合同中注明。

  6 . 3 报告内容和验收标准

  除特殊说明,检测报告应与第 11 章的要求一致。 验收标准应符合相关标准的规定或在双方合同中予以规定。

  6 . 4 修复和返工后的复检

  本部分不包含修复、返工后的复检条款,若需要,可在双方合同中加以说明。

  7 设备

  7 . 1 表面检测

  7 . 1 . 1 母材检测

  7 . 1 . 1 . 1 线圈的设计

  图 4 所示是一种典型的产生表面波的回折线圈,工作方式可以是脉冲反射式或一发一收式。

  说明:

  1 — 磁铁;

  2 —EMAT 回折线圈结构示意图;

  3 — 典型 EMAT 回折线圈。

  图 4 产生表面波的典型电磁超声换能器回折线圈

  GB/T 20935 . 2—2018

  7 . 1 . 1 . 2 线圈的激励

  应采用专用的大功率射频发射电路以周期脉冲串形式激励线圈。

  7 . 1 . 1 . 3 工件的磁化

  图 5 所示的是一种典型的为回折线圈提供外部磁场的磁化装置,它产生一个平行于被检表面的脉冲磁场,脉冲发生器及其电源提供脉冲电流激励脉冲磁铁。 该磁场也可由永久磁铁或直流电磁铁来提供。

  说明:

  1 — 钢板;

  2 — 磁芯;

  3 — 表面波发生器;

  4 — 脉冲磁化线圈;

  5 — 电磁超声换能器线圈;

  6 — 磁通量。

  图 5 产生表面波的典型电磁铁结构

  7 . 1 . 1 . 4 仪器

  仪器用来获取和分析来自电磁超声换能器的信号,实现信号处理和数据采集的电路是接收单元,它对信号进行增益调节和滤波处理,这与传统超声仪器是一样的。 仪器有多种采集和分析信号方式可供操作者选择。 计算机配上 A/D转换板及相应的超声探伤软件即组成一套有效配置。 也可采用与传统超声仪类似的简单配置,将模拟信号送给示波器显示检测结果。 另外,为了给信号采集提供准确的触发,应采用脉冲发生器/接收器的同步电路。

  7 . 1 . 1 . 5 对比试样

  用于校验设备的对比试样应与被检材料具有相同的材质、厚度、表面状况及热处理状态。 对比试样上除了用于调整灵敏度的人工伤外,不应有影响人工伤正常指示的不连续性存在。 人工伤的长度、宽度和深度应与验收标准相一致。

  GB/T 20935 . 2—2018

  7 . 1 . 2 焊缝检测

  7 . 1 . 2 . 1 线圈的设计

  多数情况下,检测母材所用电磁超声换能器线圈和磁铁(见 7 . 1 . 1)可用于焊缝检测。 然而在某些情况下,焊缝表面不连续性的检测有一定难度,这是因为焊缝的根部和余高可能产生反射,有时反射很强以致与不连续性信号相混淆,甚至淹没不连续性信号。 使用衍射技术可以消除焊缝结构的反射信号,清晰显现出不连续性。 图 6 所示是一种专门设计的一发一收焦线重合的电磁超声换能器探头,在扫查时与焊缝中心线成一定角度,选择适当频率使表面波波长与被检测工件近表面的不连续性尺寸相当,表面的不连续性可通过宽角度的衍射检出,而焊缝根部和余高信号以镜面反射形式反射,不被线圈接收。

  图 6 产生表面波焦线重合的电磁超声换能器线圈

  7 . 1 . 2 . 2 线圈的激励

  应符合 7 . 1 . 1 . 2 规定 。

  7 . 1 . 2 . 3 工件的磁化

  图 5 所示是一种为 7 . 1 . 2 . 1 线圈提供外部磁场的磁化装置,它产生一个平行于被检表面的脉冲磁场 。该磁场也可由永久磁铁或直流电磁铁提供。

  7 . 1 . 2 . 4 仪器

  应符合 7 . 1 . 1 . 4 规定 。

  7 . 1 . 2 . 5 对比试样

  对比试样应符合以下规定:

  a) 用于校验设备的对比试样应从与被检对象具有相同的材质、焊接磁性能、厚度、表面状况及热处理状态的焊接件截取。 对比试样上除了用于调整灵敏度的人工伤外,不应有影响人工伤正常指示的不连续性存在。 应在焊缝区制作对比人工伤以保证达到规定灵敏度。 人工伤通常是刻槽或平底孔。

  b ) 人工伤可制作在焊缝上、焊缝热影响区(即平行于焊缝的母材)中,或依照焊接验收标准的规定。

  c) 刻槽的长、深、宽尺寸应由使用方决定,并应与焊接验收标准相一致。

  GB/T 20935 . 2—2018

  d) 槽深是指从槽边缘表面到最深处和最浅处的值。 测量槽深可采用光学、复形、机械或其他方法 。槽深通常定义为公称厚度的百分比。

  7 . 2 内部检测

  7 . 2 . 1 母材检测

  7 . 2 . 1 . 1 线圈的设计

  内部检测是使用体波对材料内部进行检测。 图 7 所示是能激发体波的各种电磁超声换能器线圈及磁铁形式。 与传统超声检测相同,工作方式既可以是脉冲反射式也可以是一发一收式。 线圈由射频脉冲激励,根据所需波型不同,可选择平行或垂直于材料表面的磁场。

  说明:

  1 —SV横波;

  2 —SV横波或斜纵波;

  3 — 回折线圈;

  4 — 径向偏振横波;

  5 —SV横波;

  6 — 螺旋线圈;

  7 — 径向偏振横波;

  8 —SH 横波或 SH 切变导波;

  9 — 螺旋线圈。

  图 7 用于激发体波的典型电磁超声换能器线圈/磁铁形式

  7 . 2 . 1 . 2 线圈的激励

  采用专门的大功率射频发生器来激励线圈。 对于回折线圈,激励信号是几个周期的脉冲串;对于螺旋线圈,激励信号是尖脉冲或短脉冲串。

  7 . 2 . 1 . 3 仪器

  应符合 7 . 1 . 1 . 4 规定 。

  GB/T 20935 . 2—2018

  7 . 2 . 1 . 4 对比试样

  应符合 7 . 1 . 1 . 5 规定 。

  7 . 2 . 2 焊缝检测

  7 . 2 . 2 . 1 线圈的设计

  用于焊缝内部检测的电磁超声换能器线圈与母材内部检测的线圈基本相同。 图 7 所示的电磁超声换能器线圈/磁铁也适用于焊缝内部检测,其工作方式可选择脉冲反射式或一发一收式,线圈由射频脉冲激励,根据所选择的波型,磁化方向平行或垂直于工件表面。

  7 . 2 . 2 . 2 线圈的激励

  应符合 7 . 1 . 1 . 2 规定 。

  7 . 2 . 2 . 3 仪器

  应符合 7 . 1 . 1 . 4 规定 。

  7 . 2 . 2 . 4 对比试样

  应符合 7 . 1 . 2 . 5 规定 。

  7 . 3 测厚

  7 . 3 . 1 薄工件

  7 . 3 . 1 . 1 线圈的设计

  以下电磁超声换能器方法宜用于测量 2 . 54 mm~ 12 . 7 mm 厚度的工件,特别是底面比较粗糙的工件。

  图 8 所示的是一种测量薄工件厚度的电磁超声换能器线圈,为发收一体结构。 它以横波入射工件,接收底面反射的纵波。 线圈采用尖脉冲大电流激励。 这种方法与典型的脉冲反射法相比有很多优点,斜反射和波型转换的纵波产生的延迟减少或消除了一次反射波主脉冲过大所带来的一系列问题,同时还允许使用低频(约 1 MHz),低频对底面不规则性不敏感。 当底面不规则时(如蒸汽分配管),采用上述方法使用一次回波才能得到准确测量结果。

  图 8 薄工件测厚用的收/发式电磁超声换能器线圈形状

  7 . 3 . 1 . 2 线圈的激励

  采用专门的大功率射频发生器来激励线圈。 激励信号是尖脉冲或短脉冲串。

  GB/T 20935 . 2—2018

  7 . 3 . 1 . 3 工件的磁化

  图 5 所示是一个脉冲电磁铁,它用于为 7 . 3 . 1 . 1 所述的线圈提供磁场。 该脉冲电磁铁在被检工件表面产生切线方向的磁场,脉冲发生器及其电源提供脉冲电流激励脉冲磁铁。 该磁场也可由永久磁铁或直流电磁铁来提供。

  7 . 3 . 1 . 4 仪器

  以下是现场使用的测厚仪器:信号处理和数据采集由接收单元、工控机、模数转换板以及同步电路组成。 接收单元对电磁超声换能器信号进行增益调节和滤波处理,工控机配置任一商用 A/D转换板卡实现信号采集,商用软件或经修改的商用软件即能测量信号振幅和传播时间,并给出 A 扫显示和厚度数据。 传统超声测厚仪经过适当改装也可得到精确的测量结果。

  7 . 3 . 1 . 5 对比试样

  用于设备校验的对比试样应已知厚度,且与被检材料具有相同的材质、表面状况和热处理状态,以及不应有不连续性或其他异物存在。

  7 . 3 . 2 厚工件

  7 . 3 . 2 . 1 线圈的设计

  当工件厚度大于约 6 . 35 mm 时,通常采用图 9 所示的扁平线圈,利用脉冲反射法,在工件中激发横波,并监测工件的底面反射。 线圈采用尖脉冲的大电流激励。

  图 9 厚工件测厚用的典型电磁超声换能器扁平线圈

  7 . 3 . 2 . 2 线圈的激励

  应符合 7 . 3 . 1 . 2 规定 。

  7 . 3 . 2 . 3 磁化

  图 10 所示是一种为 7 . 3 . 2 . 1 中线圈提供磁场的磁化装置,它产生垂直于被检表面的磁场。

  GB/T 20935 . 2—2018

  图 10 为厚工件测厚用的典型电磁超声换能器扁平线圈设计的永久磁铁

  7 . 3 . 2 . 4 仪器

  应符合 7 . 3 . 1 . 4 规定 。

  7 . 3 . 2 . 5 对比试样

  应符合 7 . 3 . 1 . 5 规定 。

  8 校验

  8 . 1 通则

  8 . 1 . 1 由于电磁超声换能器不像传统压电装置那样属于通用商品,因此在使用前设计者应能证明电磁超声换能器满足灵敏度和频率特性要求。 为此有必要用对比试样标定电磁超声换能器系统。

  8 . 1 . 2 在检测前,宜使用标准要求的或协议规定的对比试样校验电磁超声换能器系统。

  8 . 1 . 3 对比试样应与被检材料有相似的声学特性。 对于特殊应用,应按第 7 章要求进行选择。

  8 . 1 . 4 与传统超声相同,如果对比试样上人工伤信号的幅度与被检材料不同,应进行衰减补偿。

  8 . 1 . 5 当设备或操作者有变化时,应使用对比试样重新校验设备。

  8 . 1 . 6 在检测过程中,应每运行 4 h或按协议规定对设备校验一次,以保证电磁超声换能器系统的准确性 。不论何时,只要信号与初次校验时相差 10%或更多,就应对设备进行调整。

  8 . 1 . 7 当电磁超声换能器工作在扫查方式时,应对扫查速度与信号采集是否匹配进行验证,以保证达到合同规定的检测分辨率。

  8 . 1 . 8 除特别规定,电磁超声换能器系统一般提供 A 扫显示方式,至少应显示始脉冲和一次底面回波信号,操作者可根据需要选择反射波的数量。

  8 . 1 . 9 不同检测的校验方法是不同的。 测厚和探伤的一般校验步骤见 8 . 2 和 8 . 3 。

  8 . 2 测厚

  8 . 2 . 1 对比试样至少应包括两个厚度值,一个在实际被检工件最小厚度值的 10%范围之内,另一个在最大厚度值的 10%范围之内。 宜在最大值与最小值之间再选择一个厚度值的对比试样。 将电磁超声换能器放置在所选择的对比试样上,调整测厚仪器参数直到显示出正确的厚度值。

  GB/T 20935 . 2—2018

  8 . 2 . 2 电磁超声换能器与传统超声的主要不同在于耦合方式,因此可以使用传统超声测厚方法标准,见 GB/T 11344 。

  8 . 2 . 3 应可监控底面回波的幅度,以确保精确测厚所需的信号强度和耦合稳定性。

  8 . 2 . 4 为保证测厚准确性,应在检测前以及在检测中定期地确认闸门位置和宽度是否合适。

  8 . 3 探伤

  8 . 3 . 1 应在合同中规定对比试样人工伤的尺寸和类型。 调整设备时应有表明检测灵敏的清晰显示。

  8 . 3 . 2 电磁超声换能器与传统超声的主要不同在于耦合方式,因此可以使用传统超声检测方法标准。如果要对人工伤进行精确定位,在使用不同波形(如纵波、横波、表面波或兰姆波)时应参照相关标准的规定。

  9 检测方法

  9 . 1 表面检测和内部检测

  9 . 1 . 1 一般要求

  9 . 1 . 1 . 1 本部分介绍利用电磁超声换能器技术检测材料表面和内部不连续性的方法。 这些方法是经过验证的,但并非唯一可用的方法。

  9 . 1 . 1 . 2 被检材料表面应无氧化皮、污物、毛刺、夹渣和溅物,且表面不应有影响检测结果或损害电磁超声换能器探头的异物。

  9 . 1 . 1 . 3 电磁超声换能器接收线圈得到的电压信号经低噪声前置放大器放大后,在信号处理单元做进一步放大和滤波,然后将波形送至模数转换电路。 不连续性以反射波的数字信号形式显示出来 。 在扫描模式下以相同的时间间隔重复上述过程,不连续性通过监视反射信号的幅度和传播时间被检出。

  9 . 1 . 1 . 4 使用对比试样对设备的检测灵敏度进行定期校验,在每次检测前和检测后都应进行校准。 在设备连续工作中,至少每隔 4 h 重新校准一次,只要信号与初次校验时信号幅度相差 10%或更多,就应对设备进行调整。

  9 . 1 . 2 表面检测

  9 . 1 . 2 . 1 在检测焊缝或母材的表面时,将电磁超声换能器探头置于被检材料上。 如果用脉冲磁铁产生磁场,使磁脉冲发生器发出脉冲电流,并经过一小段时间使磁场达到可接受的强度。 脉冲磁化电路给同步电路一个触发信号,同步电路触发脉冲发生器产生脉冲串,激励电磁超声换能器发射线圈,在外磁场中激发出超声表面波。 此磁场也可由永久磁铁和直流电磁铁提供。

  9 . 1 . 2 . 2 表面波在被检工件表面传播时,被表面不连续性阻挡而反射,电磁超声换能器接收线圈将检测到该反射波。 在脉冲反射式换能器中,接收线圈与发射线圈是同一个线圈;在一发一收式换能器中,发接收线圈与射线圈是分离的两个线圈。

  注:表面波的透射衰减技术也可以用于表面检测。

  9 . 1 . 3 内部检测

  9 . 1 . 3 . 1 在检测焊缝或母材内部缺陷时,将电磁超声换能器探头置于被检材料上。 给同步电路一个触发信号,同步电路触发脉冲发生器产生脉冲串,激励电磁超声换能器发射线圈使之在外磁场中激发出超声横波。

  9 . 1 . 3 . 2 横波在被检工件内部传播时,被内部不连续性阻挡而反射,电磁超声换能器接收线圈将检测到该反射波。 在脉冲反射式换能器中,接收线圈与发射线圈是同一个线圈;在一发一收式换能器中,发接收线圈与射线圈是分离的两个线圈。

  GB/T 20935 . 2—2018

  9 . 2 测厚

  9 . 2 . 1 一般要求

  9 . 2 . 1 . 1 被检材料表面应无氧化皮、污物、毛刺、夹渣和溅物,且表面不应有影响检测结果或损害电磁超声换能器探头的异物。

  9 . 2 . 1 . 2 在进行测厚时,将电磁超声换能器探头置于被检材料上。 如果用脉冲磁铁来产生磁场,使磁脉冲发生器发出脉冲电流,并经过一小段时间使磁场达到可接受的强度。 脉冲磁化电路给同步电路一个触发信号,同步电路触发脉冲发生器,一个大电流尖脉冲激励电磁超声换能器发射线圈,在外磁场中激发出超声横波。

  9 . 2 . 1 . 3 电磁超声换能器接收线圈得到的电压信号经低噪声前置放大器放大后,在信号处理单元做进一步放大和滤波,然后将波形送至模数转换电路。 根据数字信号的传播时间和振幅,利用软件计算出厚度,在扫描模式下以相同的时间间隔重复上述过程即可。

  9 . 2 . 1 . 4 使用对比试样对设备的检测灵敏度进行定期校验,在每次检测前和检测后都应进行校准。 在设备连续工作中,至少每隔 4 h 重新校准一次,只要信号与初次校验时信号幅度相差 10%或更多,就应对设备进行调整。

  9 . 2 . 2 薄试样测厚

  9 . 2 . 2 . 1 特指厚度在 2 . 54 mm~12 . 7 mm 工件的电磁超声换能器测厚方法。 该方法已在管道快速扫查上经过验证,但并非唯一可用的方法。

  9 . 2 . 2 . 2 横波在底面反射时发生波型转换而产生纵波,该纵波被电磁超声换能器接收线圈接收。

  9 . 2 . 3 厚试样测厚

  9 . 2 . 3 . 1 特指厚度在 6 . 35 mm 以上的工件的电磁超声换能器测厚方法。 该方法已在管道快速扫查上经过验证,但并非唯一可用的方法。

  9 . 2 . 3 . 2 横波被工件底面反射,电磁超声换能器接收线圈将检测到该反射波。 在脉冲反射式换能器中,接收线圈与发射线圈是同一个线圈;在一发一收式换能器中,发接收线圈与射线圈是分离的两个线圈。

  10 结果判定

  供需双方应就如何判定和记录检测结果达成一致。 不符合产品规范或合同要求都应判定为不合格。

  1 1 检测报告

  检测报告中至少应记录如下信息:

  a) 使用的仪器;

  b ) 对比试样的尺寸、人工伤描述和材质;

  c) 电磁超声换能器的尺寸、工作频率、类型;

  d) 扫查方式;

  e) 不连续性指示位置或测量厚度;

  f) 检测人员和资格等级等。

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