超声相控阵检测教材ISONIC相控阵操作说明.doc
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1、ISONIC相控阵设备操作指南焊缝高级检测软件功能一、进入检测界面1、根据所使用的仪器进入相控阵检测模式,在相控阵界面下点击,见图1所示。图12、点击进入选项模式,见图2所示。图23、点击进入焊缝检测模式。见图3所示。图34、相控阵探头选择根据检测选用的相控阵探头选择相应的探头型号,如图4所示,图4右上角所显示的即为探头楔块及探头的参数。如果在“选择探头”的下拉选项中无检测所用的探头型号,则点击手动输入探头及楔块的参数进行保存。然后点击。图45、点击进入相控阵扇形扫描参数设置界面,如图5所示。图5二、检测参数设置:1、基础参数设置:l 增益:根据检测对象所需的检测灵敏度进行设置。l 声程:根据
2、检测对象设置声程范围。l 声速:设置为横波声速(例如:钢中横波声速为3230m/s)。l 显示延迟:就是常说的“零偏”设置。点击(如图6所示),通过点击左键或右键,将“表面补偿”设置为激活状态(如图7、图8所示),点击,仪器将自动校准“零偏”。自动校准后的显示延迟将会自动修正为探头延迟,如图6所示。注:此处“表面补偿”为调节检测参数时所选用的入射角度(“激发设置”中所选取的调节检测参数的入射角度)在探头楔块中传播的延时,及探头延时,仪器自动校准“表面补偿”,即零偏后,显示延迟与“测量参数”中的探头延迟相同。 “测量参数”中的探头延迟,当选定入射角度后,仪器自动计算生成,所以是不可修改的,调节的
3、左键右键为灰色图标。如图9、图10所示。本次示例选择的入射角度为55,探头延时为13.45us。图6图7图8图9图10l 抑制:设置为0%2、激发参数设置:l 增益:根据检测对象所需的检测灵敏度进行设置。l 激发模式:设置为单晶。l 脉冲宽度:主要用于优化脉冲回波信号。初始设置为探头频率周期的一半,将探头置于放置在被检工件或标准试块上,根据脉冲回波的信号质量,点击左键或右键进行微调。如图11所示。注:调节依据准则为:脉冲回波信号脉宽最窄且相对回波高度最高。本次示例选取的探头为5MHz-32晶片的相控阵探头,其脉冲宽度为T=1/f=1/5MHz=200ns图11l 激发等级:激发等级代表激发电压
4、的大小,激发等级最高位12级,最高激发电压可达到400Vpp双极脉冲电压。注:激发等级的大小依据被检工件的厚度及被检工件的材料性质决定,依据相应标准进行选择。l 重复频率:一般(1500 Hz2000 Hz)。注:重复频率与显示延时及声程有关,详细计算公式为:(1/PRF) 显示延时+(2最大声程)/v6其中: PRF-重复频率V -材料声速6 -安全系数最大声程= 工件厚度/cos(检测所有到的最大入射角度)3、接收参数设置:l 增益:根据检测对象所需的检测灵敏度进行设置。l 滤波器:主要用于优化脉冲回波信号,提高信噪比。设置为的状态。如图12所示。l 低通滤波:初始设置为探头中心频率的0.
5、5倍,将探头置于放置在被检工件或标准试块上,根据脉冲回波的信号质量,点击左键或右键进行微调。注:调节依据准则为:脉冲回波信号脉宽最窄且相对回波高度最高。本次示例选取的探头为5MHz-32晶片的相控阵探头。l 高通滤波:初始设置为探头中心频率的1.5倍,将探头置于放置在被检工件或标准试块上,根据脉冲回波的信号质量,点击左键或右键,进行微调。注:调节依据准则为:脉冲回波信号脉宽最窄且相对回波高度最高。本次示例选取的探头为5MHz-32晶片的相控阵探头。注:滤波器的低通和高通频率必须包含探头的中心频率。l 波形模式:设置为全波。图124、闸门设置: 脉冲信号调节中有两个独立的闸门,闸门A与闸门B,设
6、置方法相同。开启闸门均是为了读取闸门内脉冲回波信号的测量值,如声程、深度、表面距离等。本示例以闸门A为例进行功能讲解。如图13所示。l 增益:根据检测对象所需的检测灵敏度进行设置。l 门A开关:点击左键或右键,将闸门A设置为激活状态。l 门位A:设置A闸门起始点。l 门宽A:设置A闸门宽度。l 门高A:设置A闸门高度(占满屏高度的百分比)。图135、报警选项设置:用于自动化检测,一般情况下不使用。6、测量参数设置:l 增益:根据检测对象所需的检测灵敏度进行设置。l 测量数值:闸门覆盖范围内的脉冲信号的测量值。根据检测需要进行选择。s(A):A闸门所捕捉的信号距探头入射点的声程。a(A):A闸门
7、所捕捉的信号距探头前端的水平距离。t(A):A闸门所捕捉的信号距探头入射点的深度。T(A):A闸门所捕捉的信号到探头入射点所用的时间。V(A):A闸门所捕捉的信号高于/低于闸门高度的dB数H(A):A闸门所捕捉信号自身高度的百分比。VC(A):A闸门所捕捉信号高于/低于DAC曲线的dB数。 注: 必须将闸门激活,方可选择测量参数。 本次示例选择的测量数值为t(A),读取信号的深度值。l 测量方式:测量方式一共有4种,检测时选择“波峰点”测量方式。四种测量方式如图 14所示。l 探头延时:仪器自动计算得出,不可调节。注:当选定入射角度后,仪器自动计算生成,所以是不可修改的,调节的左键右键为灰色图
8、标。如图15所示。本次示例选择的入射角度为55,探头延时为13.45us。图157、激发设置: l 增益:根据检测对象所需的检测灵敏度进行设置。l 开始:设置从第几个晶片开始激发。注: 本次示例选择第9晶片为开始激发晶片。l 激发晶片数:激发晶片的总数量。注: 激发晶片的数量依据被检工件的厚度及被检工件的材料性质决定,依据相应标准进行选择。 本次示例选择激发16个晶片。l 入射角度:选定调节检测参数的角度。一般设置为扇形扫查角度范围的中间角度。例如扇形角度范围3575,则入射角度设置为55。注:选择中间角度是为了在做角度增益补偿的时候,大角度的回波能够在角度增益补偿窗口显示出来。本次示例选择入
9、射角度为55,扇形扫查角度范围为3575。l 聚焦深度:“厚度修正”激活的情况下可选。聚焦声程:“厚度修正”关闭的情况下可选。 注:聚焦方式分为两种,聚焦深度和聚焦声程。当“厚度修正”激活的时候,聚焦模式为聚焦深度,即聚焦的范围按照工件的深度值进行计算。当“厚度修正”关闭的时候,聚焦模式为聚焦声程,即聚焦的范围按照声波在工件中传播的距离进行计算。如图16、图17所示。图16图178、接收设置: l 增益:根据检测对象所需的检测灵敏度进行设置。l 开始:设置从第几个晶片开始激发。注: 本次示例选择第9晶片为开始激发晶片。l 激发晶片数:激发晶片的总数量。注: 激发晶片的数量依据被检工件的厚度及被
10、检工件的材料性质决定,依据相应标准进行选择。 本次示例选择激发16个晶片。l 入射角度:选定调节检测参数的角度。一般设置为扇形扫查角度范围的中间角度。例如扇形角度范围3575,则入射角度设置为55。注:选择中间角度是为了在做角度增益补偿的时候,大角度的回波能够在角度增益补偿窗口显示出来。本次示例选择入射角度为55,扇形扫查角度范围为3575。l 聚焦深度:“厚度修正”激活的情况下可选。聚焦声程:“厚度修正”关闭的情况下可选。 注:聚焦方式分为两种,聚焦深度和聚焦声程。当“厚度修正”激活的时候,聚焦模式为聚焦深度,即聚焦的范围按照工件的深度值进行计算。当“厚度修正”关闭的时候,聚焦模式为聚焦声程
11、,即聚焦的范围按照声波在工件中传播的距离进行计算。如图16,图17所示。 激发设置一般与接收设置相同。三、DAC曲线制作:1、DAC/TCG设置l 增益:依据检测标准要求进行设置。l DAC/TCG/DGS:点击左键或右键,选择创建。l 门位A:设置A闸门起点。l 记录点:制作曲线的点数。(最大40个采样点)l DAC曲线:辅线关闭。2、理论DAC曲线制作步骤(1)当DAC/TCG/DGS选择为“创建”时,图18所示的图标被激活。注:dB/mm为材料的衰减系数。(2)点击图标,可输入不同材料的理论衰减系数。相应的理论DAC曲线将在A超窗口中显示。如图19所示。(3)点击左键或右键将DAC/TC
12、G/DGS调节为“DAC”,曲线制作完成。图18图193、实际DAC曲线制作步骤(1)“厚度修正”选择关闭,聚焦声程设置根据实际检测工件确定。见图20所示。注: 本次示例采用二次波对20mm的对接焊接件进行检测,聚焦深度选择在工件中部10mm位置。所选择的基准入射角度为55,则在进行DAC曲线制作时,聚焦声程为20/cos553/2=52mm 。图20(2)根据被检工件,依据其检测的相应标准选择制作DAC曲线的标准试块。依据标准选择不同深度的孔。将相控阵探头放置在标准试块上,找到第一个孔的最大反射回波,调节增益使回波的高度达到检测标准要求,确定检测的起始灵敏度。调节门位A,将闸门A套住回波,点
13、击左键或右键 将“记录点”设置为1 。依次找到剩余不同孔的最大反射回波,并在闸门A套住回波的情况下,并记录点数。(3)所有点记录完后,点击左键或右键将DAC/TCG/DGS调节为DAC。曲线制作完成。(4)记下此时的DAC起始灵敏度,即增益值。本次示例以检测20mm厚度的对接焊接件为例,依据JB/T4730标准要求,选择CSK-A为标准试块。选取10mm、20mm、30mm、40mm、50mm孔为记录点进行曲线制作。制作方法如下:l 将相控阵探头放到CSK-A试块上,找到深度为10mm孔的最大反射回波,调节增益,将反射波高调节为屏幕满屏高80%90%,调节闸门A的门位,用闸门套住反射回波,记录
14、点1。见图21。图21l 将相控阵探头放到CSK-A试块上,找到深度为20mm孔的最大反射回波,调节闸门A的门位,用闸门套住反射回波,记录点2。见图22。图22l 将相控阵探头放到CSK-A试块上,找到深度为30mm孔的最大反射回波,调节闸门A的门位,用闸门套住反射回波,记录点3。见图23。图23l 将相控阵探头放到CSK-A试块上,找到深度为40mm孔的最大反射回波,调节闸门A的门位,用闸门套住反射回波,记录点4。见图24。图24l 将相控阵探头放到CSK-A试块上,找到深度为50mm孔的最大反射回波,调节闸门A的门位,用闸门套住反射回波,记录点5。见图25。图25l 所有点记录完后,点击左
15、键或右键将DAC/TCG/DGS调节为DAC。曲线制作完成。见图26 。图26l 记下此时的DAC起始灵敏度,即增益值。注:本次示例起始灵敏度为40.5dB 。四、角度增益补偿曲线制作:1、角度增益补偿制作步骤(1)制作角度增益补偿曲线时,一般选用半圆试块(见图27所示)或者其他具有不同深度的横通孔的试块制作角度增益补偿曲线。图27 半圆试块(2)“厚度修正”选择开启,聚焦深度位置根据检测具体情况设置,一般按照实际检测工艺进行设置。见图28所示。注: 本次示例采用二次波对20mm的对接焊接件进行检测,聚焦深度选择在工件中部10mm位置。(3)将相控阵探头放置在所选试块上(本次示例选用半圆试块)
16、找到基准入射角度(本次示例选用的基准入射角度为55)的反射体回波,调节增益确定基准波高,使得反射体的基准波高为满屏的70%、80%或90%均可,基准波高可由检测人员自己确定(本次示例选用基准入射角度为55下找到的反射体的回波为80%作为基准波高)。点击进入扫查设置界面,见图28所示。图28(4)进入“扫查设置”界面后点击“单一角度增益修正”菜单的“编辑”进入角度增益补偿修正界面(见图29所示),进入角度增益补偿修正界面后,将入射角度调节为基准入射角度(本次示例选用55作为基准入射角度),增益修正此时为0 。点击选择制作角度增益补偿的角度步进,可调步进有0.1、0.2、0.5、1、2、5,一种6
17、种可调步进。选择的步进将在入射角度的左上角显示,见图30所示(本次示例选择的角度步进为1)。注:角度步进的选择是为了确定,在整个扇扫范围内,每隔多少度进行一次角度增益补偿修正。选择的角度步进越小则表明角度增益补偿曲线制作的越精细。图29图30(5)通过 键调节入射角度,在试块上移动探头,找到每个入射角度对应的反射体的最大回波,通过 调节增益修正,将每个最大回波调节至80%的满屏高度。入射角度的范围为所选的扇形扫查角度范围,一般为3575。见图31图38所示。注: 在调节过程中基准入射角度的增益修正始终为0 。如果在制作角度增益补偿的过程中发现基准入射角度的增益修正发生变化,需返回至基准角度将增
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