钢轨探伤仪探头检测方法

2021年6月5日00:00:19钢轨探伤评论1,152

为保证对缺陷的准确定位,探测前必须测定斜探头的声束入射点(包括前沿长度)和折射角(或K值)。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/6703.html

1.入射点和前沿长度的测定文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/6703.html

(1)将探头置于CSK-1A试块上(图1),前后移动探头,使R100 mm曲面反射回波最大(为便于观察回波一般将仪器的抑制适当开大,利用增益电位器使回波幅度达80%),此时斜探头底面与试块圆心相交点即为入射点。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/6703.html

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图1 CSK-1A试块测斜探头入射点

(2)探头不动,再用钢尺量出探头前沿至试块边缘的水平距离M值,则探头前沿长度L=100-M(mm)。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/6703.html

2.折射角(或K值)的测定文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/6703.html

利用CSK-1A试块上∅50 mm圆弧面和∅3 mm横通孔进行测定,测定时将探头置于适当位置(图1)作平行于侧面的前后移动,调节仪器面板有关旋钮,使最高反射回波达80%,此时入射点所对应的试块上标定的刻度则为探头的K值,因为K=tanβ,可通过计算获得折射角β值。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/6703.html

由于所测探头的角度不一,实测入射点不一定对准试块刻度标定的K值,一般都用计算法求得探头在不同位置上的折射角。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/6703.html

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图2 CSK-1A试块测斜探头折射角

(1)已知探头标称折射角为35°~60°,探头应置于图2A处。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/6703.html

则            \(\beta =artan\frac{ X_1+L-35}{30}\)文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/6703.html

(2)已知探头标称折射角为60°~75°,探头应置于图2B处。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/6703.html

则              \(\beta =artan\frac{ X_2+L-35}{70}\)文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/6703.html

(3)已知探头标称折射角为75°~80°,探头应置于图2C处。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/6703.html

则              \(\beta =artan\frac{ X_3+L-35}{15}\)文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/6703.html

同样可以将求得的β角换算成K值。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/6703.html

3.声轴偏斜角的测定文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/6703.html

声轴偏斜角和扩散角在某种意义上都是指声束的指向性,对于发现缺陷,确定缺陷的位置具有一定作用。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/6703.html

0°探头:将0°探头放在WGT-3试块上探测深度为80mm深的'横孔,沿试块纵向前后移动探头,并注意保持探头与试块侧面平行,使横孔反射波最高,测量探头中心到试块端头的距离L(单位为mm),则声轴偏斜角θ按下式计算:文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/6703.html

$$\theta =arctan\left ( \left | L-120 \right |/80 \right )$$文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/6703.html

斜探头:将探头置于CSK-1A试块25 mm厚的表面上,35°~45°探头探测试块侧面上棱角,70°探头探测试块侧面下棱角,前后移动和左右摆动探头,使测试棱角反射波最高,然后用量角器测量探头中心线与试块侧面法线之间的夹角,此夹角即为声轴偏斜角θ,如图3所示。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/6703.html

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图3 斜探头声轴偏斜角

4.组合探头相对偏差文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/6703.html

以探头外壳纵向中心线为基准线,用直尺测量两探头中心到基准线的垂直距离a1,a2 ,如图4所示。当两探头中心在基准线同侧时,a1,a2 之差为组合探头的相对偏差;在异侧时,a1,a2 之和为组合探头的相对偏差。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/6703.html

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图4 组合探头相对偏差

5.保护靴(膜)衰减值文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/6703.html

用带保护靴(膜)的70°探头探测CSK-1A试块R100 mm圆弧面,前后移动探头并保持探头与试块侧面平行。调节灵敏度﹐使R100 mm圆弧面最高反射波达满幅度的80%,记下此时衰减器读数W1,然后去掉保护靴(膜),保持探测条件不变,重复上述测试,并调节衰减器,使此时R100 mm圆弧面最高反射波达满幅度的80%,设此时衰减器的读数为W2,则W1和W2,之差即为保护靴(膜)的衰减值。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/6703.html

6.分辨力的测定文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/6703.html

0°探头:将0°探头置于CSK-1A试块上,探测声程分别为85 mm和91 mm反射面的反射波,移动探头,使两波等高,改变灵敏度使两波波幅达到满幅度的100%,然后测量波谷高度h,则该探头的分辨力(图5)R按下式计算:文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/6703.html

$$R=20lg\left ( 100/h \right )$$文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/6703.html

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图5 0°探头分辨力(单位:mm)

斜探头:用斜探头探测CSK-1A试块650 mm和 44 mm两个圆弧面的反射波(70°探头在A面,37°探头在B面),移动探头,使两波等高,改变灵敏度使两波波幅达到满幅度的100%,然后测量波谷高度h,R的计算方法同0°探头。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/6703.html

7.灵敏度余量文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/6703.html

首先不接探头,探伤仪测量用通道的增益置最大,若仪器的电噪声电平高于满幅度的10%,则应降低增益或调节衰减器直至电噪声电平刚好为满幅度的10%。设此时衰减器的读数为S0,然后,将探头连接到相应通道上:文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/6703.html

(1)0°探头的基准波为WGT-3试块上110 mm深底面的一次回波;文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/6703.html

(2)35°~45°探头的基准波为WGT-3试块上深65 mm , ∅3 mm横通孔的一次波;文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/6703.html

(3)70°探头的基准波为WGT-3试块上深65 mm、∅3 mm横通孔的一次波。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/6703.html

耦合良好,在保持探头轴线与试块侧面平行的情况下前后移动探头,并调节衰减器,使各基准波的最高波达到满幅度的80%,设此时衰减器的读数为S,则该探头与仪器的相对灵敏度余量S为S1一S0文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/6703.html

8.声束宽度W文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/6703.html

使用与探头相匹配的钢轨探伤仪,斜探头探测WGT-3试块上65 mm深∅3 mm横孔,0°探头探测WGT-3试块上80 mm.深横孔,使最高孔波的幅度达到满幅度的80%,然后将灵敏度提高6 dB,沿试块纵向前后移动探头,并注意保持探头与试块纵向平行,直至孔波幅度降至满幅度的80%,则探头前后移动距离即为声束宽度W。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/6703.html

9.楔内回波幅度△S文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/6703.html

连接探头和通用探伤仪,必要时可以加匹配线圈。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/6703.html

0°探头探测阶梯试块上反射幅度最高的底波(即距离特性曲线幅度最高点所对应的或与其最接近的底面反射波),斜探头则探测WGT-3试块上反射幅度最高的∅3 mm横通孔反射波,调节衰减器,使上述反射波的最高幅度至满刻度的80%,记下此时衰减器的读数Sw ,将探头置于空气中,擦去表面油层,调节衰减器,使其回波幅度达到满刻度的80%,设此时衰减器的读数S,则探头的楔内回波幅度△S为S。—Sw 。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/6703.html

10.工作环境温度适用性文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/6703.html

低温试验按相应类型探头的低温极限(-0 ℃、-30℃或-40℃)进行,高温试验按相应类型探头高温温度极限(50℃或40 ℃)。低温和高温试验持续时间均为2h,测试用的探伤仪不放入高低温试验箱内。对缺陷检出能力进行初始检测﹑中间检测和最后检测。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/6703.html

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黄祖泽,石复元主编《钢轨探伤及防断知识》2015文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/6703.html

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钢轨探伤仪垂直线性测定 钢轨探伤

钢轨探伤仪垂直线性测定

1 测定目的 仪器的垂直线性是时基线上的波高与探头接收的信号之间成正比的程度。缺陷在工件中的大小是通过缺陷回波的波高大小反映的,所以垂直性好坏直接影响仪器对伤损定量的精度。铁运〔2006〕200号《钢...

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