(2005.11)便携式数字超声波探伤仪的应用特点

ND T 无损检测

2005年第27卷第11期　

便携式数字超声波探伤仪的应用特点

张丕龙

(上海宝冶建设有限公司,上海　201900)

The Characteristics of Portable Digital U ltrasonic Fla w Detector

ZHANG Pi 2long

(Shanghai Baoye Metallurgical Construction Co.,Shanghai 201900,China )

中图分类号:T G 115.28　　　文献标识码:B 　　　文章编号:100026656(2005)1120609202　　从第一台数字式超声波探伤仪问世到现在20a

(年)过去了[1],便携式数字超声波探伤仪(以下简称数字仪)在实际探伤中的应用情况怎样,有哪些特点,这是广大探伤仪生产厂家、科研单位和无损检测人员较为关心的问题。宝冶钢构作为全国特大型钢结构加工制作企业,一直大量使用超声波探伤仪进行焊接工艺优化及产品质量控制,自1998年起陆续购买了美国生产的EPOC H Ⅲ和EPOC H 4型,德国生产的U SN52R 型,汕头生产的C TS 22000型和友联生产的PXU T 2280型数字仪。在大量使用数字仪的过程中,笔者积累了以下经验。

1　数字仪优点

1.1　存储记录功能

数字仪与模拟式超声波探伤仪(以下简称模拟仪)最本质的区别在存储记录的功能上。大型钢构厂内经常会同时遇到不同规格、不同接头形式的工件需要检验,有时也会同时遇到不同的工程项目采用不同的探伤标准,以致使用一种规格的换能器和一幅曲线无法完成所有工作,所以我厂的检测人员到车间工作时均需携带四只以上探头。若使用数字仪,只需在工作室内按照不同规格的探头制作相应的DAC 和AV G 曲线并编号存储后,便可到车间根据不同探伤标准和工件,选择相应的DAC 或AV G 曲线。但若使用模拟仪,到车间检测便需要携带试块,根据不同探伤标准和工件多次制作DAC 或

收稿日期:2004208205

AV G 曲线。一般的数字仪能存储300组波形图及3000个测厚数据,极大地方便了检测人员,降低了

劳动强度。由于可以采用不同的探头调用不同的DAC 或AV G 曲线对同一工件进行重复检测,在某种程度上提高了缺陷的检出率。

笔者在2001年检测美国加洲电厂项目构件时,监造方为了避免美方业主在对构件复检时产生争议而引发索赔纠纷,要求我方按美国AWS D1.1《钢结构焊接规范》进行超声波探伤。为提高T 形焊缝的缺陷检出率,双方协商,厚度T >38mm 的T 形坡口熔透焊缝,在A 面和B 面分别采用45°,60°和70°三种角度的探头进行扫查(受几何条件时,可以在一个面扫查),同时采用直探头在C 面检测面状缺陷(图1)。也就是说,对于T >38mm 的T 形坡口熔透焊缝,需用四种角度探头对同一接点进行探伤。如果选用模拟仪,就需要根据不同角度的探头调节扫描速度及基准灵敏度达四次之多,工作量非常大。选用数字仪后明显提高了工作效率,保证了检测质量,监造方和业主也很满意

。

图1　T 形焊缝检测示意

1.2　打印功能

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数字仪具有实时动态打印和存储记录打印功能。《压力容器安全技术监察规程》第86条第1款规定,由于结构等原因,不能采用射线检测时,允许采用可记录的超声检测。有些国外工程也把超声波存储和打印功能写进了合同。一般认为射线检测比超声检测可靠,不是因为射线检测的缺陷检出率高,而是因为超声检测存在一些人为因素,检测结果的可追溯性较差。实时动态打印和存储记录打印功能有效地解决了存档问题,从而减少了人为因素,提高了超声检测的可信度。

1.3　与外设连接

数字仪能与外设(如计算机)连接,其存储的数据和图形经计算机处理后可以转存到其它存储介质中,实现资源共享,同时也便于档案管理。

1.4　计算功能

数字仪有着先进的计算功能,如缺陷的定量和定位。数字仪提供了深度、水平和声程三种定位模式,国产数字仪考虑了我国应用习惯,在提供角度运算的基础上还提供了K值运算。根据不同模式和规格的探头制作不同的DAC或AV G曲线,数字仪能自动计算出缺陷的当量和缺陷的水平距离、声程及深度,减轻了检测人员的计算工作。众所周知,检测过程中探头的K值和前沿会发生改变,如果超声波探伤仪没有自动计算功能,缺陷的定位便会产生误差;要是将K值转换成角度,或者K值不是标准值(如K=1.88),就需要携带计算器或制作表格,将影响工作效率及检测精度。

1.5　简单的B扫描功能

在实际检测工作中,检测人员对缺陷的定性及定位分析常采用作图法。数字式超声波探伤仪在仪器中预置了常规焊缝接头形式,检测人员可根据当前工件情况,输入相关参数,生成相应的扫描模式。当发现缺陷波时,数字仪便能显示焊缝图形及缺陷位置。简单的B扫描功能方便直观,对缺陷的定性和定位有一定帮助。

1.6　体积小、重量轻

数字仪的重量一般≤2kg(包括电池),体积小、重量轻,既方便检测人员的工作,也降低了检测人员的体力劳动,比较适合现场恶劣的作业环境及大批量的超声波探伤。

1.7　模拟仪功能

有的数字仪具有模拟仪器的部分功能,如扫描速度的调节等。对数字仪比较陌生的检测人员可以选用仿模拟式进行探伤。

2　数字仪缺点

2.1　延迟现象

有的数字仪存在示波延迟或计算延迟。示波延迟时,如果检测人员移动探头的速度过快(但速度≤150mm/s),反射波来不及在示波屏上显示便消失了,容易造成漏检。计算延迟时,仪器来不及根据反射波在示波屏上的移动速度计算出缺陷的位置和当量,造成定量和定位误差,即仪器的计算速度跟不上反射波的变化速度。

2.2　操作复杂

数字仪的功能比模拟仪多,操作复杂,对检测人员的要求较高。如国外的数字仪大都使用英文菜单和国外标准,并需要一定的计算机基础知识。国产数字仪在标准、试块及仪器的工作原理等方面对检测人员也有一定的要求。所以无损检测人员在使用数字仪时,既要熟悉相关标准规范,也要有一定的实际工作经验,最好掌握一定的英语和计算机知识。

2.3　复杂的多闸门运算

在工作中,有时示波屏上会同时出现两束甚至多束反射波。在常规工作模式下,数字仪只能对其中一束反射波进行计算。仪器到底是计算的哪一束反射波,则需要检测人员进一步分析判断。有的数字仪为此设计了双闸门功能,但该功能操作步骤复杂,不直观。

2.4　容错能力差

有的数字仪在使用过程中会发生程序出错甚至死机等现象,严重时会造成数据丢失。这有多方面的原因,其中有可能是检测人员参数设置错误,也有可能是在探伤时产生的杂波过多或仪器的数据存储过多等。容错能力差,容易使检测人员对仪器的可靠性产生怀疑,影响工作效率,这一点在有的国产仪器中比较明显。

2.5　适应性差

一些数字仪采用常规的检测模式,根据一般性规范设计应用软件,无法适应非常规及特殊的超声检测。模拟仪却有较好的适应性,如有的数字仪DAC绘制程序只设计了J IS和ASM E两种模式;有的数字仪DAC绘制程序是按CS K2ⅠA试块来设计的,因此无法使用IIW试块来绘制DAC曲线。

(下转第616页)

服务指南SERV ICE 　DIR EC TOR Y ND T 无损检测

(上接第598页)参考文献:

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[4]　周德兴,王　林.Director MX 与Lingo 多媒体开发实

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(上接第610页)

3　结束语

总之,随着计算机技术的深入发展及生产工艺

的成熟,数字式超声波探伤仪有着广阔的发展前景,普及数字仪是大势所趋。但在很长一段时期内,模拟仪在教学、科研及生产等领域仍有一定应用空间。参考文献:

[1]　郭成彬,蒋危平.认识数字超声探伤仪[J ].无损检测,

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