衰减型与增益型超声波探伤仪DAC曲线的绘制

　　1　问题的提出

　　在焊缝超声波探伤中,对于性质和大小相同的缺陷,由于深度(声程)的不同,缺陷反射的回波高度也不同。实际工作中需要制作相同尺寸不同深度的人工反射体的距离2波幅曲线(DAC曲线),来描述反射体回波高度随距离变化的关系。根据超声波仪器和表示方式的不同,DAC曲线的绘制方法也不尽相同。笔者应用JB/T 4730.3—2005标准,分别以衰减型和增益型超声波探伤仪为例,介绍DAC曲线的绘制方法。

　　试验所用灵敏度调节试块为CSK2IIIA。根据JB/T 4730.3—2005标准规定,在CSK2IIIA试块上的各灵敏度设置见表1。

　　2　衰减型超声波探伤仪DAC曲线的绘制

　　2.1　在坐标纸上绘制DAC曲线

　　采用衰减型超声波探伤仪(如CTS222型)在坐标纸上绘制DAC曲线。当检测厚度T=15 mm的对接焊缝时,DAC曲线绘制方法如下:

　　(1)先测定探头的入射点(前沿长度)和K值,根据检测板厚选择按照水平方式调节扫描速度。

　　(2)将探头置于CSK2IIIA试块上,调节增益旋钮,使深度为10 mm的1 mm×6 mm孔的最高回波显示为满屏的80%,以此作为基准波高,记录衰减器读数。保持增益不变,调节衰减器,记录不同深度的1 mm×6 mm孔在最高回波为80%满刻度时的衰减器读数。

　　(3) JB/T 4730.3—2005标准要求对表面耦合损失和材质衰减进行补偿。此处不考虑材质衰减,仅补偿表面耦合损失4 dB。

　　(4)以孔深为横坐标,幅值为纵坐标,按照表1规定的灵敏度在坐标纸上绘出评定线、定量线和判废线,标出I区、II区和III区,注明所用探头的编号、频率、晶片尺寸和K值(图1)。

2.2　在显示器面板上绘制DAC曲线

　　实际工作中,在使用模拟式衰减型超声波探伤仪时,因为将DAC曲线直接绘制在仪器显示器面板上的方法简单、直观、使用方便、定量准确且不受外界环境的影响,因而应用较多。

　　(1)工件厚度在8~15 mm时,将探头置于CSK2IIIA试块上,使主声束对准10 mm深的1 mm×6 mm短横孔,波幅达到最高时,调节衰减

　　器和增益旋钮,使回波幅度最高点达满屏的100%,用彩色笔在面板上标记最高点,记录此时dB值。保持灵敏度和dB值不变,分别测试不同深度的1 mm×6 mm短横孔,在屏幕上用色笔记录最高幅值。最后将各点连接成一条曲线。以此为基础,调节衰减器,根据需要制作评定线(表面耦合补偿4 dB)、定量线和判废线,并进行分区(图2)。

　　(2)当工件厚度>15 mm时,绘制出的一条曲线不一定能全部覆盖半波程和全波程,且JB/T4730.3—2005标准第5.1.5.1条规定,如果DAC曲线绘制在荧光屏上,则在检测范围内不低于荧光屏满刻度的20%。因而需要采用分段绘制的方法,在面板上绘制两段或多段曲线(图3)。