超声波探伤仪扫描速度调整方法.pdf

第31卷第6期
华电技术
2009年6月
Huadian Technology
Jun.2009
超声波探伤仪扫描速度调整方法
Method of scanning speed adjustment for ultrasonic flaw detector
王新F
WANG Xin-yang
(华电能源柑丹江第二发电厂,黑龙江牡丹江157015)
(Mudanjiang Second Power Plant of Huadian Energy Corporation Limited, Mudanjiang 157015, China
摘要:在小径管焊鏠超声波探伤中,对于仪器的水平刻度尺刻度的划分和对仪器的扫描速度的调整提出了
新的方法。利用大的折射角度的斜探头,可以通过DL-1型试块的2个横通孔的反射脉冲一次波拎照比例
准确地调整好扫描速度。该方法对于精确地判断缺陷位置及确定焊缝根部缺陷性质会起到很大的作用
关键词:超声波探伤;检测;扫描速度;水平刻度尺;斜探头
中图分类号:TG115.28-5
文献标志码
文章编号:1674-1951(2009)06-0043-02
Abstract. In the ultrasonic flaw detection of small diameter tube weld, the new method for division of horizontal scale
raduation and scanning speed adjustment of apparatus was proposed. By using of the leaning probe with large re
fraction angle, aecording to the primary wave of reflection pulse which was passed through the two test horizont
through hole in DL-1 test block in certain proportion, the scanning speed can be adjusted accurately. The method
will have a reat effect for accurate defect allocation and delermining the properties of defect in the root of weld
Key words: ultrasonic flaw detection; measurement; scanning speed; horizontal scale; incline probe
0引言
同时探测2个反射体的回波作为参考波,经过适当
计算,一次性调整好扫描速度,减少了人为的误差。
在火力发电厂中,小径管一般是指锅炉受热面1水平刻尺的应用
管子(省煤器、再热器、过热器和水冷壁管子等),这
些管子曲率大、壁厚较薄,所以,利用超声波方法对
为了方便地观察反射波,使用直射波(一次波)
焊缝进行探伤一直是较大的难题。自从研制出大角和一次反射波(二次波)探伤,最好按照1:1调整
度、短前沿、近场分辨力好、灵敏度高的单晶片斜探仪器的扫描速度,并把一次反射参照波(即二次底
头以来,它与有关仪器相匹配应用,使小径管焊缝超波)调整到仪器荧光屏刻尺的1/2处以后的位置
声波探伤的难题基本上得到解决。但是,在探头的然后按照1:1重新划分荧光屏水平刻尺的刻度。
选取仪器调整、探伤工艺等方面不可避免地附加
如被测的管子壁厚为5mm,按照深度1:1调整扫
些人为的误差因素,其中,探伤仪扫描速度的调整就描速度,水平刻尺刻度的划分和扫描速度的调整如
是非常关键的因素,特别是对于小径管薄壁的管子,图1a、图1b所示。首先将5m深的の1m横通孔
精确地测定缺陷的位置,对缺陷定性是非常重要的。h5反射波整到5格的位置(每格代表1mm),把
如果仪器的扫描速度调不准,就会造成对缺陷的误10mm深の1mm横通孔h0反射波调整到10格的
判和漏检。对于仪器水平刻尺的应用和扫描速度的位置,这样,荧光屏上.水平刻尺按深度1:就调整
调整本文提出了新的方法,通过主声束和扩散声束好了。电力小径管探头与CIS-22和CTS-21等
探伤仪相匹配,观察DL-1型试块的横通孔波型就
收稿日期:2008-10-23
相当清楚,对于探伤来说非常方便
华电技求
第31卷
水平刻尺
h5
0
1015
aDL-]标准试块
b仪器显示屏
aDL-1标准试块
b仪器显示
图2用主声束和扩散声束同时探测2个横孔调整扫描速度
如果在仪器荧光屏上按比例已调整了扫描速
图1按深度11调整扫描速度
度,则有如下关系
2使用斜探头时按比例一次性调整扫描速
(5)
式中:1为声程s对应的荧光屏水平刻度尺长度;L2
度的方法
为声程s'对应的荧光屏刻度尺长度。
在使用斜探头对焊鏠进行探伤吋,扫描速度的
将式(1)和式(4)代入式(5)中整理后得
调整一般是利用对比试块上2个不同深度的横通孔
L2h'cos8
(6)
反射波,探头需要在2个位置用凑合的方法按一定
hcos arctan
htanβ+L
的比例反复调整才能调整好。这样,调整既不科学
在DL-1型试块上调整就更加困难。经过试验研有ム=ん,则式(6)可以管化速度,在数值上则
也不准确,特別是检验曲率大、壁厚薄管子的焊缝,
如果按照深度1:1调整扫
究,本文提出了使用斜探头时按比例一次性调整扫
h'cosb
描速度的新方法。
cos arctan tan/ +L
在探伤时,在具有横通孔的试块上固定一个探
首先,将探头放在DL-1型试块上(如图2a所
头的位置,同时用主声束和扩散声束探测具有一定
移动探头找到深度为h孔最大回波,提高增益
深度和一定水平距离的2个孔,利用这2个参考波在ん孔最大回波后面出现ん孔回波。此时固定探
次性调整好仪器扫描速度,该方法既科学又准确。头,通过调节水平旋钮和增益旋钮使其ん孔波出现
如图2所示,设具有深度分别为ん(mm)和ん"(m),在荧光屏水平刻足且位置,孔波出現在按式(7)
水平距离为L(m)的2个横通孔对比试块,探头放
计算所得的数据位置,则扫描速度就按照深度1
在该试块上,使其主声東探测深度为h(mm)的孔以
次性调好了。
使其反射脉冲出现在荧光屏水平刻度H的位置,其
I1和2如果以水平距离划分刻度即代表按水
平距离1:1调整扫描速度;如果L1和L2以声程划
扩散声束同时从深度为h'(mm)的孔反射一个位于
分刻度即代表按声程1:1调整扫描速度,但L2值
X的脉冲,如图2b所示。图2a中各参数之间有如
应按式(6)计算。
下关系
例如:对于DL-1试块,探头K值为3,ん
5m,h'=4mm,L=10mm,根据式(7)计算,2=
8mm,按深度1:1调整扫描速度(如图2b所示),
式中:s为主声束探测ん深度孔的最大回波的声程,L1为5m,ム为8mm。同理,在DL-1试块上可按
m;B为主声束折射角,()。
其他2相邻孔调整扫描