近日,由中國(guó)特種設(shè)備檢測(cè)研究院起草, tc56(全國(guó)無損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì))歸口的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃《無損檢測(cè) 超聲導(dǎo)波檢測(cè) 第2部分:磁致伸縮超聲導(dǎo)波檢測(cè)方法》征求意見稿已編制完成,現(xiàn)公開征求意見。
在過去的十年中,磁致伸縮超聲導(dǎo)波在新技術(shù)發(fā)展、新儀器設(shè)備使用、新領(lǐng)域應(yīng)用中取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。在技術(shù)和儀器設(shè)備方面,由傳統(tǒng)的單通道到a型脈沖檢測(cè)技術(shù)及儀器,發(fā)展出了b掃描成像、陣列成像檢測(cè)技術(shù)及儀器;在應(yīng)用方面,由以管道檢測(cè)為主,也發(fā)展到了對(duì)纜索、軌道等結(jié)構(gòu)的檢測(cè)。因此,在標(biāo)準(zhǔn)修訂的過程中充分考慮了上一版實(shí)施十年來,磁致伸縮超聲導(dǎo)波無損檢測(cè)領(lǐng)域的新技術(shù)發(fā)展、新儀器設(shè)備使用、新領(lǐng)域應(yīng)用。
本標(biāo)準(zhǔn)代替gb/t 28704-2012《無損檢測(cè) 磁致伸縮超聲導(dǎo)波檢測(cè)方法》,與gb/t28704-2012相比,除結(jié)構(gòu)調(diào)整和編輯性改動(dòng)外,主要技術(shù)變化如下:
——修改了范圍的內(nèi)容 [見第1章,2012版的第1章];
——修改了規(guī)范性引用文件標(biāo)準(zhǔn)號(hào)(見第2章,2012版的第2章);
——修改了通用檢測(cè)工藝規(guī)程的部分內(nèi)容(見7.1,2012版的7.1)
——修改了檢測(cè)設(shè)備及器材的內(nèi)容,刪除了原來統(tǒng)一的要求,添加了單通道、掃查成像式、陣列式檢測(cè)設(shè)備三個(gè)分類 [見8.1~8.4,2012版的8.1];增加了器材(見8.6);修改了統(tǒng)一的校準(zhǔn)試件,分別按設(shè)備分類規(guī)定校準(zhǔn)試件(見8.2.5、8.3.5、8.4.5,2012版8.4.1);
——修改了檢測(cè)的內(nèi)容,增加了分類儀器的信號(hào)解釋與分析[見9.2、9.3、9.5.6、9.6,2012版的9.2、9.4、9.8.6];
——刪除了結(jié)果解釋和評(píng)價(jià)的內(nèi)容[見2012版第10章];
——增加了單通道超聲導(dǎo)波檢測(cè)儀器的性能指標(biāo)要求[見附錄b];
——增加了陣列式超聲導(dǎo)波檢測(cè)儀器的性能指標(biāo)要求[見附錄c];
——增加了磁致伸縮超聲導(dǎo)波b掃描檢測(cè)最大距離推薦表[見附錄d];
——增加了磁致伸縮超聲導(dǎo)波監(jiān)測(cè)方法[見附錄e];
——增加了螺旋焊管磁致伸縮超聲檢測(cè)[見附錄f];
——增加了管道支撐結(jié)構(gòu)處磁致伸縮超聲導(dǎo)波檢測(cè)[見附錄g];
——增加了橋梁纜索磁致伸縮導(dǎo)波檢測(cè)超聲導(dǎo)波檢測(cè)[見附錄h]。
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了用于快速發(fā)現(xiàn)構(gòu)件中存在截面損失的磁致伸縮超聲導(dǎo)波檢測(cè)方法。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于檢測(cè)溫度為-20℃~550℃、直徑為10mm~1000mm、壁厚為0.5mm~80mm管狀、直徑為10mm~80mm棒狀、直徑為5mm~226mm束狀和0.5mm~80mm厚的板類等構(gòu)件的表面和內(nèi)部缺陷。
本標(biāo)準(zhǔn)未建立評(píng)價(jià)判據(jù),具體的判據(jù)由合同各方協(xié)商確定。
本標(biāo)準(zhǔn)沒有完全給出進(jìn)行檢測(cè)時(shí)的安全要求,使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方有義務(wù)在檢測(cè)前建立適當(dāng)?shù)陌踩头雷o(hù)準(zhǔn)則。
方法概述:
磁致伸縮超聲導(dǎo)波檢測(cè)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(duì)構(gòu)件實(shí)施檢測(cè)的一種方法。
磁致伸縮超聲導(dǎo)波檢測(cè)方法分為直接法和間接法兩種。磁致伸縮超聲導(dǎo)波檢測(cè)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(duì)構(gòu)件實(shí)施檢測(cè)的一種方法。
磁致伸縮超聲導(dǎo)波檢測(cè)方法分為直接法和間接法兩種。
直接法:
本方法利用材料自身的磁致伸縮效應(yīng)在構(gòu)件中直接激勵(lì)和接收導(dǎo)波,只能適用于被檢對(duì)象為鐵磁性材料的檢測(cè),其檢測(cè)原理如圖1所示。這種方法的(磁致伸縮)探頭或換能器包括激勵(lì)線圈、檢測(cè)線圈和提供偏置磁場(chǎng)的磁化器三個(gè)部分。兩種線圈為與被檢鐵磁性材料構(gòu)件同軸的螺線管,用于實(shí)現(xiàn)交變磁場(chǎng)和應(yīng)力波之間的能量與信號(hào)轉(zhuǎn)換。偏置磁場(chǎng)沿軸線方向,其作用主要有兩方面,一是提高磁能與聲能的換能效率,二是選擇導(dǎo)波模態(tài),偏置磁場(chǎng)可以采用電磁或永磁方式加載。在進(jìn)行檢測(cè)時(shí),首先向激勵(lì)線圈通入大電流脈沖,產(chǎn)生交變磁場(chǎng);激勵(lì)線圈附近的鐵磁材料由于磁致伸縮效應(yīng)受到交變應(yīng)力作用,從而激勵(lì)出超聲波脈沖;超聲脈沖沿被檢構(gòu)件軸線傳播時(shí),不斷在構(gòu)件內(nèi)部發(fā)生反射、折射和模式轉(zhuǎn)換,經(jīng)過復(fù)雜的干涉與疊加,最終形成穩(wěn)定的導(dǎo)波模態(tài)。當(dāng)構(gòu)件內(nèi)部存在缺陷時(shí),導(dǎo)波將在缺陷處被反射返回;當(dāng)反射回來的應(yīng)力波通過檢測(cè)線圈時(shí),由于逆磁致伸縮效應(yīng)會(huì)引起通過檢測(cè)線圈的磁通量發(fā)生變化,檢測(cè)線圈將磁通量變化轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào);通過測(cè)量檢測(cè)線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就可以間接測(cè)量反射回來的超聲導(dǎo)波信號(hào)的時(shí)間和幅度,從而獲取缺陷的位置和大小等信息。
間接法:
本方法基于磁致伸縮效應(yīng)在磁致伸縮材料上激勵(lì)導(dǎo)波,通過干耦合、粘接耦合或粉末噴涂的方式將導(dǎo)波由磁致伸縮材料傳送到待測(cè)構(gòu)件上,實(shí)現(xiàn)導(dǎo)波激勵(lì);并通過相同耦合的方式將導(dǎo)波從待測(cè)構(gòu)件傳送回磁致伸縮材料,基于逆磁致伸縮效應(yīng),實(shí)現(xiàn)導(dǎo)波接收。該方法既適用于鐵磁性材料的檢測(cè),也適用于非鐵磁性材料的檢測(cè),其檢測(cè)原理如圖2所示。采用這種方法的超聲導(dǎo)波探頭或換能器包括線圈和磁致伸縮帶兩部分,磁致伸縮帶在使用前,需要進(jìn)行預(yù)磁化。檢測(cè)時(shí),磁致伸縮帶與被檢構(gòu)件可采用固化膠緊密粘貼、也可用其他方式緊密耦合,實(shí)現(xiàn)聲能傳遞。
通用檢測(cè)工藝規(guī)程:
從事磁致伸縮超聲導(dǎo)波檢測(cè)的單位應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)的要求制定通用檢測(cè)工藝規(guī)程,其內(nèi)容至少應(yīng)包括如下要素:
a) 適用范圍;
b) 引用標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī);
c) 檢測(cè)人員資格;
d) 檢測(cè)儀器設(shè)備,至少包含探頭或換能器、傳感器、儀器主機(jī)、檢測(cè)數(shù)據(jù)采集和分析軟件等;
e) 被檢件的信息:幾何形狀與尺寸、材質(zhì)、設(shè)計(jì)與運(yùn)行參數(shù);
f) 檢測(cè)覆蓋范圍及傳感器型號(hào);
g) 被檢件表面狀態(tài)及傳感器安裝方式;
h) 檢測(cè)時(shí)機(jī);
i) 靈敏度測(cè)量、距離-波幅曲線繪制;
j) 檢測(cè)過程和數(shù)據(jù)分析解釋;
k) 檢測(cè)結(jié)果評(píng)定;
l) 檢測(cè)記錄、報(bào)告和資料存檔;
m) 編制、審核和批準(zhǔn)人員;
n) 編制日期。
檢測(cè)記錄與報(bào)告:
磁致伸縮超聲導(dǎo)波檢測(cè)報(bào)告應(yīng)至少包括如下內(nèi)容:
a) 委托單位的信息;
b) 檢測(cè)單位的信息;
c) 被檢構(gòu)件的信息,包括:設(shè)備名稱、編號(hào)、設(shè)計(jì)與工作參數(shù)、材料和幾何尺寸等;
d) 執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和相關(guān)規(guī)定文件;
e) 檢測(cè)儀器型號(hào)、檢測(cè)方式、傳感器型號(hào);
f) 檢測(cè)儀器工作參數(shù)設(shè)置;
g) 距離—波幅曲線;
h) 傳感器安裝部位示意圖;
i) 檢測(cè)軟件名及數(shù)據(jù)文件名;
j) 檢測(cè)結(jié)果分析及分級(jí)結(jié)果及數(shù)據(jù)圖;
k) 檢測(cè)結(jié)論;
l) 檢測(cè)人員、報(bào)告編寫人和審核人簽字及資格證書編號(hào);
m) 檢測(cè)日期。
附錄a為推薦的報(bào)告格式。
更多詳情請(qǐng)見附件。
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