GB/T 18694-2002(二)测量超声波探头的性能、声场等参数用什么仪器装置?
测试装置 图1所示为测试装置的示意图。采用脉冲反射法检测时,常用尖电脉冲激励。测试装置由以下几部 分组成:脉冲发生器、接收机、选通闸门(或具备闸门选通回波信号输出端口的探伤仪)、示波器、频谱分 析仪和探头等。示波器和频谱分析仪的频率范围应不低于 50 MHz,测试时应使用 50Ω的同轴电缆,输 人到示波器和频谱分析仪的同轴电缆应接人 50Ω的终端匹配电阻。探头应由激励脉冲激励,对指定反 射体产生的回波信号进行分析。
对于液浸检测,应通过调节探头的入射方向,使反射体表面产生最大幅度的回波。对于液浸检测的 声场测定,通常以不锈钢小球或钢丝作为反射体。分析回波波形时,也可使用平板玻璃块之类的平面反 射体。钢球的标准直径为4 mm,钢丝的标准直径为 2.5 mm。在使用本标准的双方取得一致的情况下, 也可采用其他尺寸的球或钢丝。为避免盛液容器的底面反射影响,被作为反射体使用的钢球或钢丝至少 应远离底面50 mm以上。下图给出了用一个不锈钢球或一根钢丝横截面和一块玻璃试块作为反射靶的 液浸试验装置。

在接触检测中,既使用直声束探头(以下简称直探头)也使用斜声束探头(以下简称斜探头)。使用直 探头的接触检测,既有按脉冲反射式工作的单探头检测,也有按一发一收方式工作的双探头检测。测定 声场时,要用具有多个厚度层的阶梯试块,要采用矿质油或甘油之类的适当藕合剂,探头与试块接触面 之间的压力应保持均恒,所用试块的厚度应大于所用激励脉冲振铃宽度的当量距离,试块平正度和平行 度应优于 0. 02 mm,试块前后表面的粗糙度应在 1. 6-3.2μm之间。图 3所示为在阶梯试块上进行的 接触测试。

斜声束可用两种方法获得,一种是使换能器元件在探头内与探头之z轴形成一夹角(上述夹角以术 语人射角 a表示);另一种方法是在直探头上安装一块斜楔,辐射到材料内的斜声束既可以是折射纵波, 也可以是折射横波。
对于接触检测用斜探头的测试,应使用 JB/T 10063规定的试块,要把探头安放在能使声束射向 R100圆弧面的方向,移动探头位置,使之能接收到最大回波,在 1号标准试块上 R100圆弧面的圆心所 对应的探头位置标出探头的入射点,此点也是超声束在探头上的出射点。
探头人射点确定以后,再按下述方法测定探头折射角 R,它是辐射声束轴线与被检表面法线之夹 角。对于折射角介于400到 75“的探头,要使探头声束射向直径 50 mm的通孔,在 1号标准试块上探头人 射点所对应的刻度值即为探头折射角的值。对于折射角在 800左右的探头,要使探头声束射向直径 1. 5 mm的通孔。测定时,要移动探头位置,使之能接收到最大回波,此时在 1号标准试块上探头人射点 所对应的刻度值即为探头折射角的值,偏斜角 Y是声束同探头纵轴方向X 的偏斜角度。
探头波形分析要采用从 1号标准试块上 R100圆弧面的反射回波,对于工作在一发一收模式的两 个斜探头的波形分析,要采用在 1号标准试块的平面上获得的最大反射信号。

下图为我公司研制的简便的脉冲发射接收装置,在电脑上即可操作。操作简单
本文采自《GBT18694-2002无损检测 超声检验 探头及其声场的表征》

