EUT-108八通道旋转头数字式超声波自动探伤机使用说明书.doc

eddysuneut-108w高性能八通道数字超声检测仪 使用说明书 中文版本（v.1.0）爱德森（厦门）电子有限公司目录1 概述12 主要技术要求13 仪器准备33.1 仪器连接33.2 超声界面63.3 显示通道数的选择73.4 功能菜单83.5 仪器的一般设定123.6 仪器a扫图及密码管理的使用124 仪器重要功能参数说明144.1 材料声速144.2 发射脉冲重复频率144.3 发射系统的设置154.4 增益控制154.5 闸门设置154.6 波幅曲线的制作164.7 探伤/测厚174.8 第一回波跟踪185 超声探伤185.1 单通道高灵敏度探伤195.2 多通道自动探伤195.3 其它应用196 仪器其它功能的灵活运用206.1 回波频率检测206.2直探头、双晶直探头的零点校正216.3 n选1226.4 仪器探伤灵敏度检查226.5 u口、网口的应用236.6 i/o接口及其信号要求236.7 数据的存储与调用236.7.1 超声数据文件存储236.7.2 超声数据文件调用246.7.3 波幅曲线数据文件的存储256.7.4 波幅曲线数据文件的调用266.7.5 状态预览及探伤报告276.7.6 恢复到出厂状态306.8 b扫功能的应用307 现场探伤应用317.1 大口径厚壁管高灵敏度自动探伤317.2 小口径薄壁管高分辨率自动探伤337.3 探伤应用347.3.1 探伤记录347.3.2 测厚记录407.3.2 缺陷a扫图形回放448 仪器的维护保养458.1 仪器的维护及保养458.2 仪器的储存与维修469 仪器成套性46 eut-108w使用说明书eut-108w高性能八通道数字超声检测仪使用说明书1 概述本仪器为高性能八通道数字超声检测仪,具有高灵敏度、高分辨力和回波高保真传输等突出优点，而每个通道的一致性、稳定性、可靠性以及整机的现场抗干扰能力都相当好，可以连续24小时安全稳定工作。仪器由二个四通道超声发射接收单元，加上适配的数字主板和电源组合而成;仪器的设置、操作和显示均由中央电脑控制,可方便的用于单通道或多通道之现场超声探伤。仪器采用的cpu具有精度高、速度快和功能完备等优点；本公司自主开发的软件运行于windows平台，除操控简单容易之外，还有随时提供更新升级和各种优质服务等优点。本仪器可组合成以4为倍数的多通道产品如8/12/16/20/24/32通道等,最适于钢厂管棒锭坯的自动或半自动超声探伤，尤其能满足100mm以上厚壁钢管的自动探伤；若仪器配备薄壁管探伤软件，也可用于小口径薄壁管的高速高分辨率自动探伤。2 主要技术要求 发射脉冲：尖脉冲幅度up500v，前沿上升时间tr15ns 阻 尼：50/500 重复频率：25hz10khz，分25/50/100/200/500/1k/2k/5k/10khz多档调节； 每四个通道循环工作时的重复频率，每通道最高可达10khz 探测范围：05000mm(钢纵波)，连续可调，最小显示范围5mm 脉冲移位：-101000mm(钢纵波) 探头零点：0200s 材料声速：100015000m/s 频率范围：0.515mhz，分硬件窄带和宽带等多档调节，可按用户需求设置 其中：eut-108w分24/46mhz二个硬件窄带档级，方便现场应用 增 益：0110db,分0.5/2/6db步进 增益微调：-2+6db，共分 80 档，每档 0.1db 衰减误差：每2db误差不大于0.1db 垂直线性误差：3%； 水平线性误差：0.5% 探伤灵敏度余量：62db 抑 制：080%，线性抑制 闸 门：a/b/c/d四个独立报警闸门，每个闸门均有进波/失波报警功能 其中：a闸门还可设定为跟踪闸门，d闸门还具有底波衰减功能 采样速率：200mhz 测量点选择：前沿或峰值 回波评价：可选择显示声程，水平距离，垂直距离，回波幅度等 存 储：可存储多组数据和仪器参数(与硬盘容量有关) 接 口：网口，u口，i/o口,地线接口等 电 源：交流供电，100240vac 其它功能：第一回波跟踪、回波频率检测及多种现场抗干扰设置3 仪器准备3.1 仪器连接 本仪器的操作方式为通过网线与中心控制电脑连接,由电脑显示所有界面和探伤图形并对仪器进行操作设定，所以使用前应首先在中心控制电脑上安装本仪器配带的超声应用软件weu8.exe(软件版本:108.08.1101),然后连接网线，接通仪器电源,待电脑任务栏提示“本地连接 现在已连接”，双击打开超声应用软件,点击“检测”菜单即可开始工作。 具体操作步骤如下: 打开电脑(请确认已安装超声应用软件weu8.exe)；将电脑的ip地址设为192.168.1.x(x表示0-255之间的数值，此数值要不同于仪器ip的相同段值)，网关设置为，子网掩码为默认，如图1所示。然后确认将“本地连接属性常规”项中的“连接后在通知区域显示图标（w）”选中。 在仪器的网口与电脑之间接上网线，连接仪器交流电源线； 打开仪器电源开关，仪器正常起动，等待一会，电脑任务栏提示“本地连接 现在已连接”字样，如图2所示，此时双击打开超声应用软件weu8.exe进入八通道超声检测系统界面，点击“检测”菜单进入检测状态；如果在没有提示“本地连接 现在已连接”时就打开应用软件weu8.exe，会提示“仪器可能还未启动完成”,并显示八通道超声检测系统界面，此时可以等待电脑任务栏提示“本地连接 现在已连接”之后点击“设置（s）” “读入仪器参数”菜单，如图3所示，再点击“检测”菜单进入正常检测状态。若第一次安装并运行weu8.exe软件，需要设置仪器的网络ip地址，设置方法：“设置（s）”“参数设置”，弹出如图4所示对话框，点击“仪器ip”后设置。注：“参数属性”中“a扫图”与“密码管理”的使用见3.6节。图1tcp/ip 属性设置图2本地连接图3读入仪器参数图4仪器ip地址设置设置好仪器的ip地址后，点击界面左上方“检测”中的子菜单,如图5所示，仪器将进入正常的检测状态。检测“检测”菜单图5系统开机界面3.2 超声界面仪器有八个独立的超声发射接收通道，可根据现场不同的探伤要求选择使用任意4个或8个通道工作，超声界面的显示方式也与此对应，见图6与图7。图6 四通道显示界面（14或58通道显示）图7 单通道显示界面由上述图形可见，图5为开机界面的八通道同时显示模式，并由此进入工作状态；这一显示模式可用于多通道工作状态监控；而图67的回波图形最为清晰，仪器设定和观测探伤波形时建议采用这种显示方式。3.3 显示通道数的选择 在图57中，将鼠标移至主菜单下的快捷键“”图形按钮，会出现提示“通道选择”，单击此按钮会弹出图8所示对话框：图8 通道选择对话框显示通道数:选择“4”,可在列表框中选择显示任意四个通道工作(建议在列 表框下面的“4通道”中选择14或58工作)。显示通道数:选择“8”,列表框将被禁用。“显示通道数”选定后，点击“应用”可依选择出现上述图67画面。若点击电脑主菜单“显示”下的子菜单“通道选择”，也会出现图8所示对话框，再按上述方法操作亦可完成显示通道数的选择。3.4 功能菜单 本仪器基于windows系统，采用主菜单下设子菜单的“傻瓜机”式操作模式，简明直观，人机对话非常方便。按、可对增益快捷控制，按可对峰值记录记忆进行快捷控制。在任一超声显示界面，其右方为五项主菜单“测量”、“收发”、“闸门”、“曲线”、“其他”；进行点击任一主菜单，该主菜单转为红色,并弹出相应的子菜单,见图57。仪器的所有功能菜单如下：测量 探测范围：05000mm(钢纵波) 材料声速：100015000m/s，内设钢铝等纵横波常用声速值 脉冲移位：-101000mm(钢纵波) 探头零点：0200s 测量点选择：前沿/峰值 探伤/测厚: 探伤/测厚 回波频率: 开/关 折射角表示：角度/k值收发 单双探头: 单/双 发射强度: 强/弱 阻 尼: 低/高 基准增益: 0110db 相对增益: 0110db 增益微调: -2+6db 工作频率: 24/46/0.515mhz(屏蔽) 检波方式: 全波/正半波/负半波/rf 抑 制: 080% 重复频率: 25/50/100/200/500/1k/2k/3k/4k/5k/10khz n选1: 112 1-4发射脉冲：110 5-6发射脉冲：110 7-8发射脉冲：110 低通滤波: 开/关 闸门 方 式: 关/进波/失波 起 位: 05000mm 宽 度: 05000mm 电 平: 10%90% 说明： a/b/c/d四个闸门的子菜单基本相同； a闸门增加“跟踪”子菜单; d闸门增加“底波衰减”子菜单。曲线 波幅曲线：开/关 回 波：010 a闸门起位：05000mm 曲线修正：110 增益校正：-20+20db 报警起位：05000mm其他 突出显示: 声程，水平距离，垂直距离，回波幅度等，见表1 波形填充: 开/关 峰值记忆 : 开/关 第一回波跟踪: 开/关 硬件报警声：开/关 延时驱动: 0200s 管长：0100m 管径：010000mm 壁厚：01000mm 旋转速度：01000转/分 前进速度：01000mm/s 表1 突出显示参数表符号意义符号意义saa闸门内回波的声程值da工件表面与a闸门内缺陷回波的垂直距离sbb闸门内回波的声程值db工件表面与b闸门内缺陷回波的垂直距离sa-ba、b闸门内第一回波之间的声程差pa从探头入射点到a闸门内缺陷回波的投影距离ha%a闸门内回波高度pb从探头入射点到b闸门内缺陷回波的投影距离hb%b闸门内回波高度ra从探头前沿到a闸门内缺陷回波的投影距离ha/hb(db)当a 闸门报警时a闸门内回波峰值到闸门电平位置的db差值/b闸门报警时 b闸门内回波峰值到闸门电平位置的db差值rb从探头前沿到b闸门内缺陷回波的投影距离rs屏幕显示的探测范围起点位置报警闸门提示当前报警信号是由哪个闸门发出re屏幕显示的探测范围的终点位置ddbd闸门底波衰减db值saaa闸门内多次回波的平均声程值。 注: 上表中，闸门内回波信号的声程（或距离）测量与子菜单测试点选择 的设定直接有关。测试点选择为“峰值”时，以闸内回波峰值为测量点； 选择为“前沿”时，以闸门内回波与闸门相交的第一个位置为测量点。在 “波幅曲线”工作状态下，“测试点选择”将自动转为“峰值”。 注: 上表中，只列出闸门a、b中的回波声程、幅度、水平距离、垂直距 离等，而闸门c、d的表示方式相同；现场探伤时为求简单明了，建议以 闸门a、b为主，c、d为辅进行操作。3.5 仪器的一般设定子菜单的最上方，有“通道设定”栏，表示仪器设定的有效通道范围，可单击选择 “1-4或5-8或全部或单个” 进行通道设定，选择“单个”时，“单通道设定”后的复选框会被启用，可选择所需的通道进行设定。一般情况下，建议选择“全部”方式，它可以对全部八个通道进行一次性的快速设定，简单方便。如采用四通道探伤，四通道测厚的工作方式，可在测量主菜单中的“探伤/测厚”子菜单内选择“1-4”探伤，“5-8”测厚。所有的子菜单项都存储并显示上一次正常退出时的设定值，如欲修改，按电脑的一般操作要求进行即可，如： 点击其右的“”符号，转动鼠标滚轮或按电脑键盘的“/”键； 双击或按住拖动鼠标使其变成蓝色，由数字键输入目标值； 点击其右的“”符号，在弹出列表中选择目标值。3.6 仪器a扫图及密码管理的使用点击“设置(s)”会弹出图4的“參数属性”，其中还包含“a扫图”和“密码管理”，分见图9、图10。a扫图供设置屏幕显示的坐标线、回波图、闸门及dac曲线的颜色等。而密码管理则是为加强仪器的管理和保护特别设置的功能，对现场探伤时防止误操作有重要意义。点选密码管理后会弹出图10，此时若勾选“其他参数锁图9 a扫图图10 密码管理定”，将把测量、收发和闸门三项主菜单中除“相对增益”之外的所有仪器当前的设定全部锁定不能调节；若再勾选“相对增益”，则这一项也被锁定。如要去掉勾选解除锁定，则必须输入正确的密码后点击“确认”并最后关闭对话框。本仪器的初始密码为“123456”，可点击“修改密码”改变。注：“测量”、“收发”和“闸门”三项主菜单中的项目是现场探伤必需设 定的内容，故一并予以锁定；而“相对增益”主要用于耦合补偿，因而 单独列出，方便现场操作。注：“曲线”、“其他”二项主菜单属仪器的一般应用，不影响探伤性能， 故不安排锁定。4 仪器重要功能参数说明根据探伤规范或标准设定仪器参数,属常规超声的通用模式,不再赘述，在此仅结合本仪器的功能特点作一些介绍。4.1 材料声速“测量”主菜单内的“材料声速”子菜单，备有钢、铝等常用材料的纵波、横波声速，在“材料声速”的编辑框里点击鼠标右键即可选择调用常用材料参数，十分简单；如需修改或作新的设定，可按3.5节的方法操作。4.2 发射脉冲重复频率本仪器的发射脉冲重复频率为25hz10khz，分25/50/100/200/500/1k/2k/3k/4k/5k/10k多档调节，四通道工作时的最高重复频率可达10khz。发射脉冲重复频率一般依据所需的探伤速度设定，手动探伤宜设为50200hz，高速自动探伤则可相对设得高一些。值得注意的是：重复频率受限于“测量范围”、“材料声速”和“发射强度”；为避免屏幕显示二次发射脉冲，厚大工件探伤时重复频率不宜设得太高。4.3 发射系统的设置本仪器的发射脉冲为尖脉冲形式，其最高幅度大于500v,且具有足够陡的前沿上升时间和相当低的有效输出阻抗，因而能有效激励各种高/低频探头取得高分辨率或高灵敏度。“发射强度”分“强/弱”二档，“阻尼”电阻也分“高/低”；“发射强度”和“阻尼”配合，可使发射脉冲幅度在500100v之间调节。通常配用低频探头要取得强发射高穿透力时“发射强度”置“强”，“阻尼”置“低”；配用高频探头要求高分辨率时“发射强度”置“弱”，“阻尼”置“高”。4.4 增益控制仪器的总增益为110db，由“基准增益”和“相对增益”分别控制。 “基准增益”用于实验室中按探伤规范或标准设定“试块灵敏度”，并作为“基准灵敏度”保存下来；“相对增益”则用于现场探伤时的各种补偿（如表面补偿等）并单独记录在本身的子菜单中,使不致因多次调节而搞乱了“基准增益”的设定。此外，由于工件各部位所需的补偿可能不同，探伤时只调节“相对增益”即可达到目的。本仪器还设有“增益微调”子菜单，它将-2db+6db调节量分为80档，供每个通道对回波的精细调节之用。不使用时宜置“0”。此外，由于选择“四通道显示”和“四通道快速设定”时，尽管本仪器各通道间的灵敏度差异已被严格控制在2db以内，但连接探头后可能会有组合灵敏度的偏离，“增益微调”则可用于补偿这些偏离，使各通道的探伤灵敏度保持一致，并独立存储起来，方便以后调用。4.5 闸门设置仪器设有a、b、c、d四个功能相同的闸门，除实现缺陷的进波、失波报警以及直接读出闸门内回波幅度ha、声程sa数值等数字式超声探伤仪的通常功能外，还有： a闸门可设定为跟踪闸门，即水浸法探伤时若利用a闸门跟踪界面波，则b、c、d闸门就会改以界面波为“闸门起位”的 0点，亦即是说：当水层深度改变时，“b、c、d闸门起位”依然会保持原先的设定值（b、c、d闸门对工件的监视区域不会因水层的变化而改变，这一点在水浸法探伤中有重要意义）。 d闸门的“底波衰减”功能，有独立调节d闸门内回波增益，并将调节量存入该子菜单的能力。这一点，对需要定量监控底波衰减程度的铸锻件，特别是奥氏体粗晶探伤尤为重要，它比单纯利用闸门失波报警更增强了量的概念。 测厚功能，利用不同闸门内第一回波之间的声程差，可以方便的测量工件厚度。如将a闸门套住界面波，b闸门套住底波，在“其他”主菜单的“突出显示”子菜单中选择“sa-b”,则屏幕右上角显示a闸门与b闸门中第一回波之间的声程差，亦即待测工件的厚度。 此外，回波测试点可在“测试点选择”项中的“峰值”和“前沿”之间取舍。通常，同声程有关的测试选择“前沿”，同幅度有关的测试选择“峰值”。而更严格的说，在选择双闸门的“前沿”方式测量两闸门间第一回波的距离时，若要保证测试精度，还必须讲究回波的幅度，使两回波同a、b闸门各自的交点是在同一声学点上（必要时，可通过调节“闸门电平”来实现）。4.6 波幅曲线的制作厚壁管探伤往往要在人工伤样管上制作内外壁伤的波幅曲线并存储起来，以备日后调用。本仪器可以方便的制作、存储和调用这种曲线。本节重点介绍曲线的制作，曲线的存储与调用分见6.8.3与6.8.4节。波幅曲线的制作方法如下： 连接规定的探头并良好耦合于人工伤样管上； 在“单个通道设定”“”中选择要制作波幅曲线的通道。点击状态栏中的“”，开始波幅曲线制作，此时右侧页面会转换到曲线制作页面,并出现包络曲线。 检出内壁伤回波，调整”a闸门起位”将a闸门套住内壁伤回波，在闸门内寻找到最高回波，确定最高回波，将回波移出闸门，按“”键确认，屏幕将显示第一段波幅曲线，“回波”项的值自动置为“1”。 调整”a闸门起位”，用“a闸门”套住外壁伤回波，寻找最高回波，用“基准增益”将外壁伤波幅调至高于a闸门电平，再按“”键确认， “回波”项的值自动置为“2”。屏幕增加显示一条内壁伤与外壁伤回波峰值点之间的连线； 波幅曲线制作后若对某一个点不满意，可利用“”对之进行修改；由第一个调节器选择某一点，再调节第二调节器对其进行修正。 如果要删除某个点，可在调节器“”选择某点后，按删点，即可将之删除。 如在制作过程中再次点击状态栏中的“”， 将删除正在制作的波幅曲线。删除后，可以重新制作波幅曲线。 “”置“开”时曲线显示，置“关”时不显示。 波幅曲线完成后，可按6.8.3节的方法存储备用。 当曲线制作完成后，将当前通道制作的曲线应用于全部通道或1-4通道或5-8通道，可点中相应“”项，并重新将波幅曲线置开如：，这样并可应用于相应通道了。4.7 探伤/测厚鉴于金属材料的探伤和测厚对仪器的硬件和软件将有不同的要求，为使现场应用更方便和效果更好，特在“测量”主菜单中加入“探伤/测厚”子菜单，并利用本仪器的软硬件优势对回波分别进行处理，使探伤时回波更清晰，测厚时精度更高。本仪器可将全部八个通道用于探伤或测厚，也可将每四个通道分为一组，分别用于探伤/测厚。选择“探伤”时，可按常规设置仪器；若选择“测厚”，则“材料声速”固定为“5920m/s”,“测量点选择”固定为“前沿测量”以防混淆，“检波方式”默认为“负半波”但可调节，同时增加厚度容限之“中心值”、“高限”、“低限”的设定，超限时若开通“硬件报警声”会发出声光报警。需要提请注意的是：测厚时要求的精度较高，而多通道测厚又往往采用组合式5mhz双晶直探头进行，这类探头本身就可能存在“探头零点”的声程差，若采用常规方法测厚，不仅开始使用之前必须逐个校准，使用过程温度升高或磨损也要校准，相当麻烦。为现场应用方便，本仪器推荐采用sa-b方法：即用a闸门套住界面波，b闸门套住厚度回波，再在“其他”主菜单的“突出显示”子菜单中选中“sa-b”，则厚度示值显示于回波图形的右上角，这一方法最重要的是不必预先和经常进行“探头零点”的校准和监控。4.8 第一回波跟踪水浸法探伤时，“第一回波跟踪”是较“a闸门跟踪”更方便的功能，其操作方法是：调节“脉冲移位”使选中要跟踪的界面波显示在屏幕最左方，且幅度大于40%，此时将“第一回波跟踪”功能置“开”，则仪器会自动跟踪这一界面波，即测量的起点从该界面波的前沿开始，而且所有的“闸门起位”亦以此为“0”点。第一回波跟踪的优点在于不管探头离界面波的距离如何变化，都会紧紧“跟踪”不放，无需如“a闸门跟踪”那样要在水层深度变化的可能范围内预先调好“闸门宽度”。不过有一点必须注意：屏幕显示的回波图形中，选中要跟踪的界面波之左方必须再无其它波形（包括始波）显示（这在水浸法探伤时极易实现），否则会引起误触发。5 超声探伤本仪器有八个高性能发射接收通道，方便现场根据需要选择任意4个通道或8个通道开展工作；而仪器的接收放大器备有宽带和多个硬件窄带的工作频率范围，可根据用户需求灵活设定。eut-108w现按钢管自动探伤的实际要求分为24/46二档，可配合探头充分发挥仪器的各种功能，收到相当好的探伤效果。若现场探伤确实需要，用户也可以申请开通0.515mhz宽带档和其它高级功能。5.1 单通道高灵敏度探伤本仪器的工作频率范围中，24mhz是专为铸锻件多通道探伤设计的硬件高灵敏度窄频带档，配用2.5mhz窄带探头时，有探伤信噪比高，现场抗干扰能力强等优点。此时，仪器的设置宜为：“发射-强”，“阻尼-低”，“检波方式-全波”。5.2 多通道自动探伤因仪器是由二个四通道超声发射接收单元和数字主板及电源组合而成，故多通道应用时有如下最佳选择方案，供参考： 所有通道的参数设定都相同时，是仪器最简单方便的操作模式，在“通道设定”栏打钩选择“用于全部通道”后可以任意选择一个通道进行设定。 有两种不同的仪器参数要求时，可分别选择14和58通道；意即将仪器通道分为14和58二组，参数要求相同的通道归入同一个组，并在“探伤/测厚”子菜单中选择设定，使操作管理和远程监控都方便。仪器所有的调节设定在完成后均可保存起来以备日后调用。5.3 其它应用本仪器实际上属于高性能的通用型多通道超声探伤仪，具有性能指标高、功能完备、适用面广的特点，可以满足钢厂薄壁管高速探伤测厚和厚壁管高灵敏度探伤测厚等的多种需求。现以工作频率范围为例说明仪器应用的多样性：本仪器实际上备有15/36mhz二个硬件窄带和0.515/315mhz二个宽带档级以及其它高级功能，可以方便的根据用户需求设置或通过软件加以屏蔽，从而简化调节，更快的实现高速高分辨率或高灵敏度探伤。仪器的15/36mhz二个硬件窄带可改变为24/46mhz或更窄的频带以利抑制外界干扰，提高检测的信噪比；而0.515/315mhz二档宽带放大，则为配用高频窄脉冲探头取得近场/远场高分辨率提供了仪器条件，因而特别适用于需要发现表浅或微小缺陷的场合。应该说，宽带窄脉冲探头高分辨率探伤的仪器条件是：发射脉冲前沿足够陡、电阻尼足够高、宽频带信号放大和负向检波；而探头则必需是回波周期越少越好（好探头可做到小于2个周期），并且与工件耦合良好（耦合良好即声阻尼足够高）。为此，若现场配用515mhz宽带探头检测小缺陷或近区缺陷，仪器条件应设置为：“发射-弱”，“阻尼-高”，“检波方式-负向”，“工作频率-0.515或315mhz”（根据探伤规范中对近区分辨率的要求选择）。若配用0.55mhz宽带窄脉冲探头检测粗晶材料，仪器设置可在上述条件的基础上根据需要改动，最重要的一点是必需使探头回波周期尽量少，并且主峰突出，才能取得较好的穿透力和宽度较窄的回波。检测探头回波频谱需要昂贵的专用设备。为方便现场检查，本仪器“检波方式”子菜单中的“rf”（即“不检波”或称“射频”显示）项，可以观察探头的射频回波。其操作方法为：“测量范围”置“50mm”以内，“检波方式”置“rf”，将探头良好耦合于厚度小于50mm的钢试块上，调节仪器使显示第一次底波，再调节“发射脉冲”的“强/弱”和“阻尼”的“高/低”，然后选择一种最好的配合方式。一般来说，5mhz以上的高频窄脉冲探头易显示出“v”形回波，而2.5mhz以下的窄脉冲探头则周期数会偏多，但只要主峰幅度足够高，就能保证探伤灵敏度和分辨率。而eut-108w仪器为方便现场检测，对子菜单“rf”实施了软件屏蔽，若确实需要也可申请开通。6 仪器其它功能的灵活运用6.1 回波频率检测按国际上的通常要求，探头回波频率误差应控制在其标称频率的10%以内。但由于种种原因，目前某些超声探头的回波频率误差相当大，为避免用当量法评定缺陷大小时引入不必要的偏差，建议使用者在探伤之前进行探头回波频率的测定。这一点，对新购入第一次使用的探头尤为重要。本仪器为方便使用，特意加入了“回波频率”检测功能。现以常用纵波直探头为例说明其操作方法如下： 选用iiw或csk-ia试块，“材料声速”设定为“5920 m/s”。 “探测范围”设为“10mm”,“检波方式”设为“rf”，“测量点选择”设为“前沿”，将探头耦合到试块上并取得25mm底面稳定的回波。 调节“脉冲移位”和“增益”，使试块第一次底波显示在屏幕中央且波高约80%。 “a闸门”套住回波的第一个波峰，“b闸门”套住回波的第三个波峰，如图11。注：必须按“a闸门”套第一个波峰，“b闸门”套第三个波峰的顺序设置 闸门，否则会产生误差。至于高频窄脉冲探头回波频率的测试，建议用 频谱方法进行。 将“回波频率”置“开”， 屏幕上即显示该探头的回波频率值。图 11 回波频率检测6.2直探头、双晶直探头的零点校正由于电声转换需要时间，严格的说直探头声学的零点并非始波前沿。若需准确定位就要对之进行校正。直探头、双晶直探头零点校正的方法如下： 选用iiw或csk-ia试块，“材料声速”设定为“5920m/s”。 “探测范围”设为“50mm”，“检波方式”设为“双向”，“测试点选择”设为“前沿”，将探头耦合到试块上并取得25mm底面稳定的回波。 调节“脉冲移位”和“增益”使第一次底波显示在屏幕上且波高约80%。 将“a闸门”套住该回波，再调节“探头零点”使声程“sa”显示的数值恰为25，则“探头零点”子菜单此时显示的值就是该探头的零点所在。6.3 n选1“n选1”是本仪器为白噪声和杂波干扰严重的现场探伤而特设的功能。置“n2”时能有效抑制这些干扰，明显提高信噪比。这一点在粗晶材料探伤中也能够发挥作用，尤其是“频率范围”设定为“24mhz”时效果更佳。6.4 仪器探伤灵敏度检查为保证探伤结果的准确性，开始探伤之前和结束探伤之后都应对仪器的探伤灵敏度进行检查。这种检查一般包含两个方面：一是仪器本身的灵敏度有无异常；二是仪器和所用探头的组合灵敏度有无变化。上述二者之一若出现异常都应立即终止探伤，并对此前的记录进行复核。仪器本身灵敏度的检查：仪器的标准配套中配有一只 bh-50标准回波探头，该探头的工作频率为5mhz，其输入端接有一只50电阻，不同的探头之间灵敏度虽有高低，但其回波幅度都能在长时间里保持稳定，因此可以视为相对稳定的回波信号源，即在仪器设置相同的条件下，bh-50探头的第一或第二次回波幅度就可作为检查仪器本身灵敏度是否异常的工具，既简单又方便。仪器和探头组合灵敏度的检查：这种检查最好在被检工件中某一容易检查的部位进行，例如利用工件的底波或角反射等，既检查组合灵敏度，又兼顾了现场的耦合条件；必要时，还可以将工件特殊部位的回波存储起来供以后参考。6.5 u口、网口的应用 仪器配备有一个usb接口和一个网口。 usb接口为保留功能接口,本仪器不使用。 网口（需使用配机的专用接头网线）可实现与pc机的连接，通过hub，还可以将多台仪器连接在一起，使用一台pc机实现控制。6.6 i/o接口及其信号要求仪器配备有3个i/o接口,作为外报警输出、延迟打标输出及机械设备相关信号输入（例：编码器信号输入）。输出信号为5vttl电平信号；输入信号应为3.3v5v的电平信号。具体输入输出信号可根据用户的不同需要进行增减。6.7 数据的存储与调用 本仪器数据的存储与调用完全按windows的操作进行，简单介绍如下：6.7.1 超声数据文件存储如图12所示，点击窗口左上的“文件”，选择“保存”，将弹出图13的对话框，选择文件保存的路径及文件名称,文件保存类型默认为“.uwa”,可只输入文件名，点保存，完成文件的存储。或点击状态栏中的 “”也将弹出图13的对话框，按上述操作亦可保存文件。图12文件存储图13工艺参数文件保存对话框6.7.2 超声数据文件调用 如图14所示，点击窗口左上的“文件”，选择“打开”，将弹出图15-1打开超声数据文件的对话框，选择打开的文件路径及文件名称（只能打开类型为“.fad”的文件）,点打开;后弹出图15-2打开工艺参数文件选择打开的文件路径及文件名称（只能打开类型为“.uwa”的文件）,点打开。或点击状态栏中的 “”也将弹出图15-1和图15-2的对话框，按上述操作亦可打开文件。图14文件调用图15-1文件调用对话框图15-2文件调用对话框6.7.3 波幅曲线数据文件的存储 厚壁管探伤所必需的内外壁伤波幅曲线制作之后要存储起来备用，存储方法如下: 如图16所示，点击窗口左上的“文件”，选择“保存dac文件”，将弹出图17的对话框，选择文件保存的路径及文件名称,文件保存类型默认为“.dac”,可只输入文件名，点“保存”，完成波幅曲线数据文件的存储（保存前请确认已经制作好相应的波幅曲线）。图16保存曲线文件图17保存dac文件对话框6.7.4 波幅曲线数据文件的调用 如图18所示，点击窗口左上的“文件”，选择“打开”，将弹出图19的对话框，选择要打开的文件路径及文件名称（只能打开文件类型为“.dac”的文件）,点打开，完成波幅曲线数据文件的调用。图18调用dac文件图19调用dac文件对话框6.7.5 状态预览及探伤报告本仪器的“状态预览”列表，打出了仪器当前的设定状态，见图20和图21，清楚明了。而且这份“状态预览”还可打印出来作为探伤报告的附件，表明探伤时仪器的所有设定状态。使用时，双击菜单的“显示（v）”，选中“状态预览”即可。其中，显示的状态预览列表为每个通道一页，可在“显示通道选择”中选定；若实际探伤中已选择“用于全部通道”的归一化设定方式，则任一通道的“状态预览”都相同。 双击菜单的“报告（z）”并选中“探伤报告”时，列出一份典型的“探伤报告”表格如图21，供参考。此时,如点击报告（图24）左上角的图标“”，可以预览当前报告内容并得到图24的界面；在这一界面，可对报告进行编辑、打印、保存等操作。如果需要，用户也可视情况自制“探伤报告”。图20 状态预览图 21 1通道状态预览列表图 22 探伤报告图23 探伤报告图24 探伤报告编辑图中：“” 打开报表，“”将当前报表保存，“”打印当前报表， “”页面设置，“”查找文本6.7.6 恢复到出厂状态双击菜单的“设置（s）”并选中“恢复到出厂状态”，仪器会弹出“是否真的要恢复到出厂状态？”的提示，见图25。此时若选中“是”，会删除所有保存的文件和记录而恢复到仪器出厂时的默认设定，故宜慎用！图25 恢复到出厂状态6.8 b扫功能的应用 启动超声后，点击“”探伤开始 ，界面将被切换到b扫显示界面，可通过“”、 “”来切换b扫界面图和a扫界面图, 按“”可暂停探伤。b扫图中，各通道b扫高度为各通道内闸门内回波高度，颜色为绿色表示回波未超过闸门未报警，颜色为黄色为内壁伤，颜色为红色为外壁伤。探伤结束，点击“”结束探伤，这时b扫功能随之结束,如果发现伤，则提示是否存储伤波数据。7 现场探伤应用 本仪器属高性能多功能的多通道超声探伤仪，适用面相当广，故对其现场的种种应用，本节也难尽列，现仅以大口径厚壁管和小口径薄壁管为例加以说明，供检测其它管棒锭坯时参考。7.1 大口径厚壁管高灵敏度自动探伤大口径厚壁管通常采用24晶片水膜式组合斜探头进行探伤。探头的标称频率多为2.5mhz，折射角或k值视壁厚而定，一般在38o50o(即k0.81.2）之间;不少工厂采用钢管旋转,探头平移的方式工作。由于大口径厚壁管造价高，其探伤要求也相对严格，尤其是壁厚在100mm以上的特厚钢管，欲动态检查出内外壁规定的缺陷而不漏检，更是对仪器的探伤灵敏度提出了非常高的要求，应该说这不是一般仪器都能够满足的。本仪器的发射系统不仅具有发射脉冲幅度up500v的优势，更有前沿上升时间tr15ns和有效输出阻抗ze5的特点，因此能给探头以足够而有效的激励，使工件中传播的超声波具有很强的穿透力，再加上110db增益调节量的接收放大器将微小信号加以放大，就使得仪器具备了稳定清晰检测150mm壁厚钢管内外壁缺陷的能力，并且信噪比相当高。仪器的探伤灵敏度可以通过调节“发射强度”、“阻尼”和“增益”来控制。一般来说，检测壁厚100mm以上钢管时，宜设置为：“发射强度-强”，“阻尼-低”；人工伤样管检测时调节“基准增益”使内壁伤回波幅度约80%。而检测壁厚100mm以下钢管时，宜设置为：“发射强度-强”，“阻尼-高”或“发射强度-弱”，“阻尼-低”，主要视检测到人工伤样管的内壁伤回波幅度约80%时“基准增益”的调节量而定。通常，基准增益的调节量以6080db为佳。在人工伤样管上设定“基准增益”后，现场动态探伤还要作动态耦合补偿，此时，可保持“基准增益”不变而调节“相对增益”，它们的调节量都保存在各自的子菜单中。厚壁管探伤往往需要制作波幅曲线，本仪器为方便现场应用，设有“曲线”主菜单。其制作方法见4.6节。厚壁管现场探伤，若事先已在相应的人工样管上制作了“波幅曲线”，则按6.8.4节的方法调用即可，相当方便。只是调用时要注意：调出保存的波幅曲线使用时，若因被检工件表面状况不同需重新设置耦合补偿，则只能调节“增益校正”子菜单予以满足。注：波幅曲线是对配用的探头并在仪器设定的条件下制作保存的，调用 时将连同当时的所有设定条件（也包括“基准增益”）一并调出。故此时 若调节“基准增益”，波幅曲线和仪器的探伤灵敏度会一起改变，不再是 制作曲线时的仪器条件了；而调节“增益校正”则只改变仪器本身的探 伤灵敏度，波幅曲线原地不动，达到重新设置耦合补偿的目的。注：波幅曲线只对制作该曲线时配用的探头有效。实际探伤中，若配用 探头表面磨损或换用其它同类探头，调用这一波幅曲线时起码要对之进 行校正确认。本仪器各通道之间的灵敏度差异已被控制得非常小（一般不大于2db），但组合探头的灵敏度却可能有差异（尤其是使用一段时间探头表面有所磨损之后）。如遇到这种情况，可在人工伤样管检测时，仔细调节每个通道的“增益微调”使仪器和探头组合灵敏度的一致性符合要求。每个通道调节好的“增益微调”都能够独立保存在其子菜单中。仪器长时间连续工作的稳定性和可靠性有电路结构和制造工艺作保障，但探头前端有机玻璃的材料声速受环境温度的影响却较大，应引起注意。尤其是冬天温差变化时要及时校准，避免测厚或定位误差。而从这一点出发，使用中选取能避开有机玻璃这一影响的探伤/测厚方法则为最好，例如4.7节的sa-b方法。现场动态探伤时，不可避免存在电机或其它电气干扰。若干扰严重，除加强地线或配备净化电源外，还可利用本仪器的“n选1”功能予以排除，顺利探伤。“n选1”功能的操作方法为：干扰严重时，试用n=2或逐步增加（最大n=12），直至干扰减弱甚至消除。在此，有一点应提请注意：“n选1”功能开通且n2之后，屏幕显示波形的转换速率将随n的增大而降低，故宜慎用。大口径厚壁管的测厚一般采用5mhz双晶直探头进行。可按“6.2 直探头、双晶直探头的零点校正”方法，在试块或人工样块上校正探头零点，然后在“突出显示”子菜单中选择“sa”,同时用“a闸门”套住壁厚回波，则实测的厚度值在该通道回波图形的右上角清晰显示出来。此外，也可用sa-b的方法测厚，详见4.7节。7.2 小口径薄壁管高分辨率自动探伤小口径薄壁管的探伤要求与大口径厚壁管有较大的差别。因薄壁管的壁厚往往只有0.5mm甚至更薄，所以要求发现的缺陷几达微米级，故而常用10mhz以上的高频窄脉冲探头作水浸式探伤/测厚；目前多数成套设备采用钢管前进，探头旋转的方式工作。本仪器高性能的发射系统能有效激励高达15mhz的窄脉冲探头，而高灵敏度宽频带放大器则能将v级信号放大100db以上并高保真的传输给后续电路或外围设备，在此基础上再利用先进的数字处理技术，就能满足小口径薄壁管诸多苛刻的探伤/测厚要求。由于小口径薄壁管探伤要求极高的分辨率，所以通常宜将仪器的“发射强度”置“弱”，“阻尼”置“高”；即使部分口径特小而探伤灵敏度要求特高的薄壁管，也应将“发射强度”置“强”，而“阻尼”置“高”。一般来说，仪器“总增益”调在7090db为好。本仪器的“重复频率”最高可达10k，完全能满足薄壁管高速探伤的要求。不过，“重复频率”受限于“测量范围”、“材料声速”和“发射强度”三者，当“测量范围”小于50mm钢纵波时，“重复频率”则主要受限于“发射强度”。具体来说，此时“发射强度”若置“强”，则“重复频率”最高为“5k”；若置“弱”，则“重复频率”最高可达“10k”。为配合壁厚1mm以下薄壁管的测厚，本仪器具有“射频rf”显示和硬件ttf分析功能，可以快速得出壁厚的实测值；此外，还备有模拟回波的“射频rf”插口，能向外部设备输出高保真的管壁回波信号供进一步分析对比之用。对于壁厚1mm以上薄壁管的测厚，只要所用探头有足够的分辨率，本仪器已有的下列功能可以更为方便的测量壁厚： sa：a闸门内第一回波的声程值； sa-b：a/b闸门内第一回波之间的声程差； saa：a闸门内多次回波的平均声程值。薄壁管测厚多用纵波垂直入射方式，故“材料声速”子菜单应按纵波声速设置；而检查薄壁管的内外壁缺陷，一般采用声波斜入射方式，则“材料声速”子菜单应按横波声速设置。成套设备所需的各种控制信号，可通过仪器的i/o口与仪器连接，信号的电平要求详见6.6节。仪器每个通道同探头配合后的探伤灵敏度差异以及现场抗干扰等的处理方法，请参考7.1节的相关说明。7.3 探伤应用7.3.1 探伤记录在“其他”菜单项中调整管长，管径，壁厚，旋转速度及前进速度等参数。点击“”探伤开始 ，如果之前未先点击“”开始运行，会弹出“”。点击探伤开始后，会弹出“”，点击“ok”键后，弹出探伤记录一览表，见图26，填写“调度号”，“规格”，“批号”，“管号”等相关信息后关闭当前窗口。开始探伤，探伤记录一览表关闭后，界面转为b扫图，见图27。 图26 探伤记录一览表图27 b扫图界面 图 28 a扫图界面点击“”或“显示”菜单中的“ a扫描图可切换到a扫界面，见图28，点击“” “显示”菜单中的“ b扫描图可切换到b扫界面，见图27。探伤结束，点击“”结束 探伤，如有伤波将弹出“”，选择“是”将弹出，如图29，存储超声数据。选择否，将对此次探伤数据不保存。 图 29 超声数据文件另存为 图 28 a扫图界面查看