標準編號:	GB/T 34370.11-2020
中文名稱:	游樂設(shè)施無損檢測 第11部分：超聲導(dǎo)波檢測
英文名稱:	Nondestructive testing of amusement equipments—Part 11:Ultrasonic guided wave testing
行業(yè)分類:	GB    國家標準
發(fā)布機構(gòu):	國家市場監(jiān)督管理總局 國家標準化管理委員會
發(fā)布日期:	2020-11-19
實施日期:	2021-6-1
標準狀態(tài):	valid
翻譯語言:	英文
文件格式:	PDF
中文字符數(shù):	17000 字
翻譯價格(元):	1190.0
交付時間:	付款后 1 個工作日

Nondestructive testing of amusement equipments Part 11: Ultrasonic guided wave testing 1 Scope This part of GB/T 34370 specifies the method of ultrasonic guided wave testing and result evaluation for amusement equipments. This part is applicable to ultrasonic guided wave testing and result evaluation for members of amusement equipments such as metal plates (including channel steel and square beams) with wall thickness of 4 mm~80 mm, steel pipes with diameter of 16 mm ~ 2000 mm and wall thickness of 2 mm~80 mm, steel ropes and cables with diameter of 12 mm~185 mm, tie rods with diameter of 16 mm~80 mm, etc. 2 Normative references The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition (including any amendments) applies. GB/T 12604.4 Non-destructive testing - Terminology - Terms used in acoustic emission testing GB/T 20306 Amusement devices terminology GB/T 20737 Non-destructive testing - General terms and definitions GB/T 28704 Non-destructive testing - Test method for ultrasonic guided wave testing based on magnetostrictive effects GB/T 31211 Non-destructive testing - Ultrasonic guided wave testing - General principle GB/T 34370.1 Nondestructive testing of amusement equipments - Part 1: General requirement GB/T 34370.3 Nondestructive testing of amusement equipments - Part 3: Magnetic particle testing GB/T 34370.4 Nondestructive testing of amusement equipments - Part 4: Penetrant testing GB/T 34370.5 Nondestructive testing of amusement equipments - Part 5: Ultrasonic testing GB/T 34370.6 Nondestructive testing of amusement equipments - Part 6: Radiographic testing GB/T 34370.7 Nondestructive testing of amusement equipments - Part 7: Eddy current testing GB/T 34370.9 Nondestructive testing of amusement equipments - Part 9: Magnetic flux leakage testing GB/T 34370.10 Nondestructive testing of amusement equipments - Part 10: Magnetic memory testing 3 Terms and definitions For the purposes of this document, the terms and definitions given in GB/T 12604.4, GB/T 20306, GB/T 20737, GB/T 28704 and GB/T 31211 apply. 4 Method summary 4.1 Principle of ultrasonic guided wave testing According to characteristics of the member under testing, ultrasonic guided waves propagating along the member are excited in a certain way. When the guided wave encounters a flaw, it will produce a reflection echo. The echo signal is received by a receiving sensor, and the location and size of the flaw can be discriminated by analyzing the characteristics and propagation time of the echo signal. Magnetostrictive ultrasonic guided wave testing method is a method of testing members by using ultrasonic guided waves produced by magnetostrictive effect. Piezoelectric ultrasonic guided wave testing method is a method of testing members by using ultrasonic guided waves produced by piezoelectric effect. 4.2 Ultrasonic guided wave testing method for plates SH wave or Lamb wave is generally used for ultrasonic guided wave testing of plates. Ultrasonic guided wave in SH mode is generally excited by sheet magnetostrictive transducer, while Lamb wave is generally excited by piezoelectric ultrasonic guided wave transducer. The principle of piezoelectric ultrasonic guided wave testing for plates is shown in Figure 1, while that of magnetostrictive ultrasonic guided wave testing for plates is shown in Figure 2. Ultrasonic guided wave testing method for plates may be used as that for members such as I-steel, channel steel, square beam, etc. ? Figure 1 Principle of piezoelectric ultrasonic guided wave testing for plates Figure 2 Principle of magnetostrictive ultrasonic guided wave testing 4.3 Ultrasonic guided wave testing method for pipes Workpieces under testing, e.g., pipes, which are mainly characterized by a hollow cylindrical structure with a diameter greater than 20 mm are generally tested using magnetostrictive ultrasonic guided waves (indirect method) or piezoelectric ultrasonic guided waves. Magnetostrictive ultrasonic guided waves are generally used to test the pipes in torsional shear mode, while piezoelectric ultrasonic guided waves are generally used to test the pipes in longitudinal wave mode. Magnetostrictive ultrasonic guided waves generate mechanical vibration on the magnetostrictive film based on magnetostrictive effect, and the vibration is transmitted from the magnetostrictive film to the member under testing in dry or gel coupling mode to form guided waves, thus realizing guided wave excitation. Guided waves are transmitted from the member under testing back to the magnetostrictive film in the same coupling mode, and guided waves are received based on the inverse magnetostrictive effect. This method is applicable to the testing of ferromagnetic materials and non-ferromagnetic materials, with the principle of testing shown in Figure 3. The ultrasonic guided wave sensor for this method includes coil and magnetostrictive film, and the latter needs to be pre-magnetized prior to use. Figure 3 Principle of magnetostrictive ultrasonic guided wave testing for pipes Piezoelectric ultrasonic guided waves generate mechanical vibration on piezoelectric materials based on inverse piezoelectric effect, and the vibration is transmitted from the piezoelectric chip to the member under testing in dry or gel coupling mode to form guided waves, thus realizing guided wave excitation. Guided waves are transmitted from the member under testing back to the piezoelectric chip in the same coupling mode, and guided waves are received based on the direct piezoelectric effect. This method is applicable to the testing of ferromagnetic materials and non-ferromagnetic materials, with the principle of testing shown in Figure 4. Piezoelectric ultrasonic guided wave tester for pipes usually consists of arrayed piezoelectric probes uniformly distributed around the circumference. Figure 4 Principle of piezoelectric ultrasonic guided wave testing for pipes 4.4 Ultrasonic guided wave testing method for rods, cables and ropes Rod, cable and rope members are mainly characterized by small-diameter solid steel members, with very small curvature of cross-section profile. Generally, ultrasonic guided wave transducers are difficult to be installed on the outer surfaces of the generally very large workpieces under testing in length. Rod, cable and rope members should be tested by magnetostrictive ultrasonic guided wave testing method (direct method) to excite the guided wave in longitudinal mode. This method directly excites and receives guided waves in the member using the magnetostrictive effect of the material itself, and is only applicable to the testing of ferromagnetic materials, with the principle of testing shown in Figure 5. The sensor for this method consists of exciting coil, testing coil and magnetizer. The magnetizer is used to provide bias magnetic field with magnetostriction effect, and can be loaded in electromagnetic or permanent magnetic mode. The testing method should be pulse echo testing with separate reception and transmission. Figure 5 Principle of ultrasonic guided wave testing for rods, cables and ropes 5 Safety requirements This clause does not list all safety requirements for testing, so users of this standard shall establish safety guidelines prior to testing. Safety requirements in the testing process shall at least include: a) Before the testing, various hazards that may harm the testing personnel during the testing shall be identified, training shall be conducted for the testing personnel and necessary protective measures shall be taken; b) The testing personnel shall comply with the safety requirements for the site of the member under testing, wear protective overalls and relevant protective equipment; c) Attention shall be paid to avoid various potential safety hazards, such as bumping, electric shock, falling, squeezing, shearing, winding, slipping, drowning, scalding, etc. d) During operation at heights, factors such as falling of personnel and testing apparatus shall be considered, and necessary protective measures shall be taken; e) For testing in the running state of amusement equipments, targeted safety measures shall be established. 6 Personnel requirements Personnel engaged in ultrasonic guided wave testing of amusement equipments shall comply with the relevant provisions of GB/T 34370.1.

Foreword i 1 Scope 2 Normative references 3 Terms and definitions 4 Method summary 5 Safety requirements 6 Personnel requirements 7 Testing apparatus 8 Testing procedure specification 9 Testing procedure 10 Grading and treatment of testing results 11 Testing record and report

游樂設(shè)施無損檢測 第11部分：超聲導(dǎo)波檢測 1 范圍 GB／T 34370的本部分規(guī)定了游樂設(shè)施超聲導(dǎo)波檢測和結(jié)果評定方法。 本部分適用于游樂設(shè)施壁厚為4 mm～80 mm的金屬板(含槽鋼、方形梁)，直徑為16 mm～2000 mm、壁厚為2 mm～80 mm的鋼管，直徑為12 mm～185 mm的鋼絲繩和拉索，直徑為16 mm～80 mm的拉桿等構(gòu)件的超聲導(dǎo)波檢測及結(jié)果評定。 2 規(guī)范性引用文件 下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。 GB／T 12604.4 無損檢測 術(shù)語 聲發(fā)射檢測 GB／T 20306 游樂設(shè)施術(shù)語 GB／T 20737 無損檢測 通用術(shù)語和定義 GB／T 28704 無損檢測 磁致伸縮超聲導(dǎo)波檢測方法 GB／T 31211 無損檢測 超聲導(dǎo)波檢測 總則 GB／T 34370.1 游樂設(shè)施無損檢測 第1部分：總則 GB／T 34370.3 游樂設(shè)施無損檢測 第3部分：磁粉檢測 GB／T 34370.4 游樂設(shè)施無損檢測 第4部分：滲透檢測 GB／T 34370.5 游樂設(shè)施無損檢測 第5部分：超聲檢測 GB／T 34370.6 游樂設(shè)施無損檢測 第6部分：射線檢測 GB／T 34370.7 游樂設(shè)施無損檢測 第7部分：渦流檢測 GB／T 34370.9 游樂設(shè)施無損檢測 第9部分：漏磁檢測 GB／T 34370.10 游樂設(shè)施無損檢測 第10部分：磁記憶檢測 3 術(shù)語和定義 GB／T 12604.4、GB／T 20306、GB／T 20737、GB／T 28704和GB／T 31211界定的術(shù)語和定義適用于本文件。 4 方法概要 4.1 超聲導(dǎo)波檢測原理 根據(jù)被檢構(gòu)件特征，采用一定的方式在構(gòu)件中激勵出沿構(gòu)件傳播的超聲導(dǎo)波，當該導(dǎo)波遇到缺陷時，會產(chǎn)生反射回波，采用接收傳感器接收到該回波信號，通過分析回波信號特征和傳播時間，即可實現(xiàn)對缺陷位置和大小的判別。 磁致伸縮超聲導(dǎo)波檢測方法是利用磁致伸縮效應(yīng)在構(gòu)件中產(chǎn)生的超聲導(dǎo)波，對構(gòu)件實施檢測的一種方法。 壓電式超聲導(dǎo)波檢測方法是利用壓電效應(yīng)在構(gòu)件中產(chǎn)生的超聲導(dǎo)波，對構(gòu)件實施檢測的一種方法。 4.2 板的超聲導(dǎo)波檢測方法 板類的超聲導(dǎo)波檢測一般采用SH波或Lamb波進行檢測，SH模態(tài)的超聲導(dǎo)波一般采用薄片式磁致伸縮換能器進行激勵，Lamb波一般采用壓電式超聲導(dǎo)波換能器進行激勵。板類壓電式超聲導(dǎo)波的檢測原理見圖1，板類磁致伸縮超聲導(dǎo)波的檢測原理見圖2。工字鋼、槽鋼及方形梁等構(gòu)件的超聲導(dǎo)波檢測方法可采用板的超聲導(dǎo)波檢測方法。 壓電超聲導(dǎo)波換能器 圖1 板類壓電式超聲導(dǎo)波的檢測原理 激勵線圈 磁致伸縮帶材 圖2 板類磁致伸縮超聲導(dǎo)波的檢測原理 4.3 管的超聲導(dǎo)波檢測方法 管件等被檢測工件主要特征為中空型圓柱體結(jié)構(gòu)，直徑大于20 mm以上，一般采用磁致伸縮超聲導(dǎo)波(間接法)或壓電式超聲導(dǎo)波進行檢測。磁致伸縮超聲導(dǎo)波一般采用扭轉(zhuǎn)剪切模態(tài)對管件進行檢測，壓電式超聲導(dǎo)波一般采用縱波模態(tài)對管件進行檢測。 磁致伸縮超聲導(dǎo)波為基于磁致伸縮效應(yīng)在磁致伸縮帶上產(chǎn)生機械振動，通過干耦合或膠耦合的方式將振動從磁致伸縮帶傳遞到被檢構(gòu)件上形成導(dǎo)波，實現(xiàn)導(dǎo)波激勵；并通過相同的耦合方式將導(dǎo)波從被檢構(gòu)件傳遞回磁致伸縮帶，并基于逆磁致伸縮效應(yīng)實現(xiàn)導(dǎo)波接收。該方法既適用于鐵磁性材料的檢測，也適用于非鐵磁性材料的檢測，其檢測原理如圖3所示。這種方法的超聲導(dǎo)波傳感器包括線圈和磁致伸縮帶兩部分，磁致伸縮帶需要在使用前進行預(yù)磁化。 激勵線圈 磁致伸縮帶材 圖3 管件磁致伸縮超聲導(dǎo)波的檢測原理 壓電式超聲導(dǎo)波是基于逆壓電效應(yīng)在壓電材料上產(chǎn)生機械振動，通過干耦合或膠耦合的方式將振動從壓電品片傳遞到被檢構(gòu)件上形成導(dǎo)波，實現(xiàn)導(dǎo)波激勵。通過相同的耦合方式將導(dǎo)波從被檢構(gòu)件傳遞回壓電品片，并基于正壓電效應(yīng)實現(xiàn)導(dǎo)波的接收。該方法既適用于鐵磁性材料的檢測，也適用于非鐵磁性材料的檢測，其檢測原理如圖4所示。壓電式超聲導(dǎo)波管件檢測通常由圓周均布的陣列化壓電探頭組成。 壓電超聲導(dǎo)波換能器 圖4 管件壓電式超聲導(dǎo)波的檢測原理圖 4.4 桿、索、繩的超聲導(dǎo)波檢測方法 桿、索、繩類構(gòu)件主要特征為小直徑實心鋼構(gòu)件，橫截面外輪廓曲率很小，一般超聲導(dǎo)波換能器難以安裝在被檢測工件的外表面，且被檢工件一般長度很長。 桿、索、繩類構(gòu)件宜利用磁致伸縮超聲導(dǎo)波檢測方法(直接法)激勵縱向模態(tài)的導(dǎo)波進行檢測。該方法是利用材料本身的磁致伸縮效應(yīng)在構(gòu)件中直接激勵和接收導(dǎo)波，該方法只適用于被檢對象為鐵磁性材料的檢測，其檢測原理圖如圖5所示。這種方法的傳感器由激勵線圈、檢測線圈和磁化器三部分組成。磁化器用以提供磁致伸縮效應(yīng)的偏置磁場，可采用電磁或永磁的方式加載。宜用收發(fā)分離、脈沖回波式的檢測方式。 激勵線圈 檢測線圈 磁化器 圖5 桿、索、繩類超聲導(dǎo)波檢測原理 5 安全要求 本章沒有列出進行檢測時所有的安全要求，使用本標準的用戶應(yīng)在檢測前建立安全準則。 檢測過程中的安全要求至少包括： a) 在實施檢測前，應(yīng)對檢測過程中可能傷害檢測人員的各種危險源加以辨識，并對檢測人員進行培訓(xùn)和采取必要的保護措施； b) 檢測人員應(yīng)遵守被檢件現(xiàn)場的安全要求，穿戴防護工作服和佩戴有關(guān)防護設(shè)備； c) 應(yīng)注意避免各種安全隱患，例如碰傷、觸電、跌落、擠壓、剪切、纏繞、滑倒、溺水、燙傷等； d) 在高空進行操作時，應(yīng)考慮人員、檢測設(shè)備器材墜落等因素，并采取必要的保護措施； e) 在游樂設(shè)施運行狀態(tài)下進行檢測時，應(yīng)制定有針對性的安全措施。 6 人員要求 從事游樂設(shè)施超聲導(dǎo)波檢測工作的人員，應(yīng)符合GB／T 34370.1的有關(guān)規(guī)定。 7 檢測設(shè)備和器材 7.1 檢測儀器系統(tǒng)構(gòu)成和工作原理 超聲導(dǎo)波檢測儀器系統(tǒng)構(gòu)成如圖6所示。其工作原理為：根據(jù)被檢構(gòu)件計算其頻散曲線，選擇導(dǎo)波模態(tài)和激勵信號頻率；計算機控制信號發(fā)生單元，產(chǎn)生所需頻率的信號源，經(jīng)功率放大單元放大后驅(qū)動傳感器產(chǎn)生所需模態(tài)的導(dǎo)波，并在被檢構(gòu)件內(nèi)傳播；當導(dǎo)波在構(gòu)件內(nèi)傳播遇到腐蝕等缺陷時會產(chǎn)生反射回波，被傳感器接收到；前置放大器將傳感器接收到的信號放大后傳輸?shù)叫盘栔鞣糯笃鳎ㄟ^A／D轉(zhuǎn)換輸入計算機，計算機進行信號分析處理后，得到檢測信號波形及結(jié)果。 激勵單元 傳感器 功放單元 信號發(fā)生單元 頻散曲線軟件 前置放大器 主放大器 A/D 計算機 信號采集分析軟件 信號處理單元 圖6 超聲導(dǎo)波檢測儀器系統(tǒng)構(gòu)成 7.2 導(dǎo)波模態(tài)與頻率的選擇 7.2.1 概述 在導(dǎo)波檢測中，首先要得到被檢測對象的頻散曲線，部分構(gòu)件需要考慮導(dǎo)波在被檢構(gòu)件截面上的波結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)頻散曲線和波結(jié)構(gòu)選擇合適的導(dǎo)波模態(tài)和正確的檢測頻率，才能夠保證檢測的正確實施。由于不同頻率的導(dǎo)波波長不同，對不同損傷有不同的靈敏度，導(dǎo)波檢測過程中宜采用多種頻率或掃頻的方式。 7.2.2 頻散曲線計算方法 對于頻散曲線的求取，一般是首先建立被檢測對象的Navier波動方程，求出波在被測構(gòu)件中傳播的位移和應(yīng)力表達式，然后根據(jù)被檢構(gòu)件的位移應(yīng)力等邊界條件建立頻散方程，該方程為超聲波頻率(f)與波傳播速度(υ)的函數(shù)，求解頻散方程即得到f關(guān)于υ的曲線，即頻散曲線。 應(yīng)根據(jù)被檢構(gòu)件選擇合適的計算方程和下列參數(shù)，計算超聲導(dǎo)波在構(gòu)件中傳播時的頻散曲線： a) 材料密度； b) 材料彈性模量； c) 材料泊松比； d) 構(gòu)件的內(nèi)徑和外徑(對于管材)、直徑(對于棒材和纜索)或壁厚(對于板材)。 圖7是一典型管類頻散曲線示意圖。對于L(0，1)模態(tài)，在頻率區(qū)域1是非頻散的。對于L(0，2)模態(tài)，在頻率區(qū)域2是非頻散的。對于T(0，1)模態(tài)，在整個頻率區(qū)間是非頻散的。圖8為典型的板類頻散曲線示意圖。 頻率區(qū)域1 頻率區(qū)域2 群速度 頻率 圖7 典型的管類頻散曲線示意圖 頻散曲線(相速度) 相速度Cp/(m/s) 頻率/kHz 圖8 典型的板類頻散曲線示意圖 7.2.3 檢測波形模式選擇 7.2.3.1 板類被檢構(gòu)件 對于板類構(gòu)件的檢測，可根據(jù)壁厚選擇超聲導(dǎo)波的檢測頻率，首先應(yīng)根據(jù)頻散曲線選擇模態(tài)，導(dǎo)波模態(tài)一般為SH0、A0、S0波，然后根據(jù)波結(jié)構(gòu)分析超聲導(dǎo)波在板厚度方向的位移分布情況，一般情況整個板厚度方向的位移分布差異不超過20％，對于寬度大于300 mm的板，宜采用超聲導(dǎo)波B掃檢測方式。 7.2.3.2 管類被檢構(gòu)件 對于管類構(gòu)件根據(jù)直徑和工況的不同，可選擇不同形式的超聲導(dǎo)波，其選擇方法如下： a) 對于充液的管件，宜采用扭轉(zhuǎn)模態(tài)的超聲導(dǎo)波進行檢測； b) 公稱直徑DN20～DN100的管件，宜采用T(0，1)、L(0，1)、L(0，2)模態(tài)的超聲導(dǎo)波，檢測方式宜采用A掃方式； c) 公稱直徑DN100～DN800的管件，宜采用T(0，1)、L(0，1)、L(0，2)以及T(n，1)模態(tài)的超聲導(dǎo)波，檢測方式宜采用A掃或B掃方式，必要時可采用上述多種方式的組合進行檢測； d) 公稱直徑大于DN800的管件，宜采用T(n，1)模態(tài)，檢測方式為超聲導(dǎo)波B掃。 7.2.3.3 桿、索、繩等被檢構(gòu)件 在低頻區(qū)域，彎曲模態(tài)導(dǎo)波頻散嚴重，不適于作為檢測模態(tài)；縱向模態(tài)和扭轉(zhuǎn)模態(tài)頻散較小，適宜作為檢測模態(tài)。 扭轉(zhuǎn)模態(tài)不適宜作為該類構(gòu)件的檢測模態(tài)。縱向模態(tài)導(dǎo)波的軸向振動位移遠大于徑向振動位移，且在構(gòu)件的截面分布均勻，適合作為檢測模態(tài)。 對于端面無法安裝換能器的桿、索、繩類被檢構(gòu)件，宜采用磁致伸縮換能器(直接法)進行導(dǎo)波檢測。對于直徑為12 mm以上，長度為1000 m～2000 m的金屬繩索類多絲構(gòu)件，該類構(gòu)件常作為支撐和牽引結(jié)構(gòu)，構(gòu)件的兩個端面一般不可觸及，可重點檢測兩端錨固區(qū)，中間區(qū)域采用多次移動分段檢測法；對于直徑大于16 mm，長度大于10 m的拉桿，換能器布置方案與繩索構(gòu)件相同，宜選擇縱向模態(tài)進行檢測。 對于長度小于1 m的棒、軸、銷、螺栓、地腳螺栓等端面可安裝換能器的被檢構(gòu)件，宜首先采用壓電換能器在被檢構(gòu)件的端面進行激勵，檢測模態(tài)一般為縱波模態(tài)。 7.3 超聲導(dǎo)波傳感器 7.3.1 傳感器的分類 按照不同的接觸方式、產(chǎn)生超聲波的工作原理、激勵與接收傳感器的導(dǎo)波模態(tài)、檢測方式，傳感器分類如下： a) 按傳感器與被檢構(gòu)件的接觸方式分為干耦合式傳感器、粘結(jié)式傳感器、非接觸式傳感器，其中干耦合式傳感器和粘結(jié)式傳感器統(tǒng)稱為接觸式傳感器； b) 按傳感器產(chǎn)生超聲波的工作原理分為壓電式、磁致伸縮式、電磁超聲式、激光超聲式； c) 按傳感器激勵與接收的導(dǎo)波模態(tài)分為縱向?qū)Р▊鞲衅鳌⑴まD(zhuǎn)導(dǎo)波傳感器、彎曲導(dǎo)波傳感器、復(fù)合導(dǎo)波傳感器； d) 按檢測方式分為A掃描傳感器、B掃描傳感器。 7.3.2 傳感器的選擇 由于不同的傳感器對不同的模態(tài)導(dǎo)波和缺陷的檢測精度不同，選擇傳感器應(yīng)考慮如下因素： a) 構(gòu)件的材料特性，如是否導(dǎo)電或?qū)Т诺龋? b) 構(gòu)件的幾何形狀，如管材、棒材、線材、型材、板材等； c) 構(gòu)件的外部狀況，如表面可接近狀況、包覆層材料等； d) 構(gòu)件的工作環(huán)境狀況，如工作溫度、工作介質(zhì)和承載狀態(tài)等； e) 檢測目的和檢測缺陷的類型等。 7.3.3 傳感器的安裝 根據(jù)傳感器的不同類型，其安裝中主要考慮以下因素： a) 對于接觸式傳感器，被檢構(gòu)件表面應(yīng)清理干凈、平整，以提高耦合效率； b) 對于壓電式傳感器，其安裝可參考常規(guī)超聲檢測中對傳感器的要求； c) 對于非接觸式傳感器，應(yīng)盡可能靠近被檢構(gòu)件，以減小外界電磁、振動等干擾。 7.4 激勵單元 激勵單元的功能主要是產(chǎn)生相應(yīng)的激勵信號，進而驅(qū)動激勵傳感器在構(gòu)件中激發(fā)出相應(yīng)模態(tài)的導(dǎo)波。應(yīng)根據(jù)構(gòu)件狀況、傳感器類型、頻散曲線計算結(jié)果及檢測的缺陷類型選擇合適的激勵單元。 7.5 信號處理單元 信號處理單元是將接收傳感器接收到的信號進行放大、濾波等調(diào)理后，通過A／D轉(zhuǎn)換將信號輸入到計算機。信號處理單元主要包括前置放大器，主放大器和A／D轉(zhuǎn)換器。 前置放大器將來自傳感器的信號轉(zhuǎn)換成低阻抗信號，便于信號傳輸。 主放大器是將來自前置放大器的信號再次放大，同時采用帶通濾波器去除干擾噪聲。 A／D轉(zhuǎn)換器是將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，輸入到計算機。A／D轉(zhuǎn)換器的采樣頻率應(yīng)至少大于激勵頻率的10倍。 信號處理單元應(yīng)與傳感器、激勵單元、采用的導(dǎo)波模式和檢測目的相匹配。 7.6 信號采集與分析軟件 超聲導(dǎo)波信號采集與分析軟件應(yīng)至少包含以下功能： a) 頻散曲線的計算； b) 信號采集； c) 信號存儲； d) 信號分析； e) 距離-波幅(DAC)曲線的繪制； f) 頻率-距離-波幅云圖的繪制； g) 信號回放； h) 信號定位。 對于B掃描檢測方式，還需包含B掃描信號成像功能。 7.7 試樣 7.7.1 校準試樣 校準試樣用于對檢測設(shè)備進行靈敏度和各種功能的測試。校準試樣應(yīng)選用壓力管道常用的無縫鋼管制作，應(yīng)具有2％、4％、8％和10％截面損失率的橫向環(huán)形切槽各一個，切槽的寬度在0.5 mm～2 mm的范圍內(nèi)，深度方向的公差不大于±0.2 mm。校準試樣的長度、厚度和切槽位置的要求見表1。 表1 校準試樣的要求 序號 外徑D mm 厚度T mm 長度L m 橫向環(huán)行切槽的位置(距試樣左端) m 2％ 4％ 8％ 10％ 7.7.2 對比試樣 對比試樣用于對被檢構(gòu)件上缺陷截面損失率當量的評定。 對比試樣應(yīng)采用與被檢測構(gòu)件材料性能及幾何形狀相同或相近的材料制作，試樣的長度至少為儀器可探測9％截面損失率人工缺陷距離的1.2倍，且不小于12 m。 除合同有關(guān)各方另有約定之外，應(yīng)按如下要求加工對比試樣： a) 對于管材構(gòu)件，在對比試樣上至少4個部位外表面分別加工出多個直徑相同、深度為壁厚40％的平底孔；每處平底孔的數(shù)量應(yīng)分別按截面損失率的2％、4％、8％和10％進行計算，平底孔在環(huán)向間距應(yīng)均勻分布，在縱向間距的距離應(yīng)大于1 m，深度的公差不大于±0.2 mm；試樣兩端的平底孔應(yīng)至少距試樣端部1 m。 b) 對于板類構(gòu)件，在對比試樣上至少4個部位外表面分別加工出多個直徑為5 mm～10 mm、深度為2 mm～5 mm的平底孔；每處平底孔的數(shù)量應(yīng)分別按截面損失率的2％、4％、8％和10％進行計算，平底孔在環(huán)向間距應(yīng)均勻分布，在縱向間距的距離應(yīng)大于1 m，深度的公差不大于±0.2 mm；試樣兩端的平底孔應(yīng)至少距試樣端部1m。 c) 對于線狀捆扎的鋼索、鋼絲繩或拉桿等構(gòu)件，在對比試樣上4個部位分別加工出線狀材料的斷口；每處斷絲的數(shù)量應(yīng)分別按截面損失率的2％、4％、8％和10％進行計算，同一處斷絲應(yīng)緊密相鄰；試樣兩端的斷口應(yīng)至少距試樣端部1 m，不同部位斷口的間距應(yīng)大于1 m，在環(huán)向應(yīng)均勻分布。 7.8 檢測設(shè)備的維護和校準 應(yīng)制定書面規(guī)程，對檢測設(shè)備進行周期性維護和檢查，以保證儀器功能。 在現(xiàn)場進行檢測之前，應(yīng)在實驗室內(nèi)選擇相應(yīng)規(guī)格的校準試件對檢測儀器進行校準，若檢測結(jié)果與已知試件缺陷分布相符，則表明儀器正常。 在現(xiàn)場進行檢測時，如懷疑設(shè)備的檢測結(jié)果，應(yīng)對設(shè)備進行功能檢查和調(diào)整，并對每次維護檢查的結(jié)果進行記錄。