Электромагнитный ультразвуковой импульсно-эхо-импульсный метод измерения толщины 1 Область применения Настоящий стандарт устанавливает методические указания по измерению толщины материалов бесконтактным электромагнитным ультразвуковым импульсно-эхо-методом при температуре не выше 650°С. Настоящий стандарт применим к измерению толщины проводящих или ферромагнитных материалов, в которых ультразвуковые волны могут распространяться внутри с постоянной скоростью и могут вызывать и устранять обратные отражения. 2Нормативные ссылки Следующие документы необходимы для применения настоящего документа. Для датированных ссылок к настоящему документу применяется только датированная версия. Для недатированных справочных документов к настоящему документу применяется последняя версия (включая все поправки). GB/T Метод измерения толщины GB/T 7522 Неразрушающий контроль материалов Метод ультразвукового измерения скорости 3 Термины и определения Термины и определения, установленные в GB/T12604.1, а также следующие термины и определения подходят для этого стандарта. 3.1 Катушка-бабочка состоит из двух катушек ЭМАП, намотанных на длинную дорожку, которые расположены рядом и соединены так, что ток по проводу на среднем участке течет только в одном направлении. 3.2 Электромагнитный ультразвуковой преобразователь (ЭМАП) — электромагнитное устройство, преобразующее электрическую энергию в звуковую энергию под действием магнитного поля. 4. Обзор метода 4.1. Когда для измерения толщины используется метод электромагнитного ультразвукового импульса-эха, значение толщины (T) представляет собой произведение скорости звука и половины времени прохождения ультразвуковой волны в материале туда и обратно. . В формуле: Т - толщина; V - скорость звука; t - время прохождения ультразвука в материале. 4.2. Используйте электромагнитный ультразвуковой импульсный эхо-инструмент для измерения времени распространения ультразвукового импульса через проверяемую деталь. 4.3 Скорость звука проверяемого материала зависит от физических свойств материала. Обычно предполагается, что скорость звука в материале является постоянной для данного типа материала, и ее приблизительное значение можно найти в таблице B.1 документа JB/T7522-2004, а также можно определить экспериментально. Различные сплавы стали, алюминия или других металлов могут иметь различия в скорости звука, что может привести к тому, что показания превысят требования к точности, поэтому при выборе материала калибровочной меры необходимо учитывать различия в акустических свойствах материала. 4.4. В разных схемах синхронизации приборов используются разные схемы преобразования. Традиционный метод представляет собой так называемую схему преобразования времени в аналоговый сигнал. В этой схеме время, измеренное прибором, преобразуется в пропорциональное напряжение постоянного тока, которое затем подается на считывающее устройство. Другой метод использует соответствующую индикацию эхо-сигнала для модуляции или стробирования генератора сверхвысокой частоты, а выходной сигнал либо отображается напрямую с соответствующими числами, либо преобразуется в напряжение и отображается другими способами. 4.5. Измерение толщины материала при высоких температурах можно производить с помощью специально разработанного устройства компенсации высоких температур. При повышении температуры показания толщины необходимо корректировать. Часто используемое эмпирическое правило заключается в следующем: при повышении температуры показания толщины стальной стенки становятся высокими (т. е. слишком толстыми), что приводит к увеличению толщины примерно на 1% на каждые 55°C. Следовательно, если прибор калибруется на куске того же материала при температуре 20°С, показания, измеренные на материале с температурой поверхности 460°С, следует уменьшить на 8% от значения толщины. Этот метод коррекции представляет собой среднее значение измерений, проведенных на многих типах стали; другие методы коррекции должны определяться эмпирически на других материалах. 5 Значение и использование 5.1 Настоящий стандарт определяет косвенный метод измерения толщины материала, а температура материала не превышает 650 ℃. 5.2 Измерение толщины электромагнитного ультразвукового импульсного эха широко используется при измерении толщины основных форм и изделий из различных материалов и готовых деталей, а также может измерять утончение толщины стенок оборудования во время работы, вызванное коррозией и эрозией. 6 Оборудование 6.1 Прибор 6.1.1 Приборы, использующие ЭМАП для измерения толщины, должны иметь А-сканирование и дисплеи прямого считывания толщины. Дисплей прибора (дисплей А-скана, измерительный или цифровой дисплей) должен легко настраиваться и отображать значение толщины в пределах диапазона использования. Элементы управления этой функцией на разных инструментах могут иметь разные названия. 6.1.2 Детектор с дисплеем А-скана отображает время-амплитудный сигнал в режиме отображения А-скана. Измерьте толщину, считывая расстояние между начальным импульсом калибровки нуля и первым эхо-сигналом (обратное отражение), или измерьте толщину на основе расстояния между несколькими эхо-сигналами обратного отражения на базовой линии, когда А-скан отображает калибровку, и базовой линии, когда Дисплеи А-скана Должна быть предусмотрена возможность регулировки требуемого приращения толщины. 6.1.3 Дисплей A-скана может проверять достоверность электронного измерения, он может показывать изменение ситуации измерения, например, внутреннюю неоднородность, изменение силы эха и т. д. 6.1.4Может иметь вход термопары для получения температуры материала, которая затем используется в алгоритме коррекции температуры. 6.1.5 Системы автоматического измерения толщины могут иметь различные дисплеи, включая прямое считывание, отображение с цветовой кодировкой, линейное сканирование, отображение точек и т. д. 6.2 Наиболее распространенные ультразвуковые частоты датчиков (обычно 1,5 МГц, 2,5 МГц, 5 МГц, 7,5 МГц) и размеры датчиков (от 6 до 50 мм). Характеристики различных датчиков (размер, центральная частота, полоса пропускания) должны быть предоставлены производителем датчика. 6.3 Калибровочное испытание требует, чтобы калибровочный образец имел ту же скорость звука, что и испытуемый материал, а также требует точного измерения толщины в пределах измеряемого диапазона толщины. Обычно требуется, чтобы толщина была целым, а не дискретным значением. Значение толщины одного образца должно быть близко к максимальной толщине диапазона измерения, а значение толщины другого образца должно быть близко к минимальной толщине диапазона измерения. 7 Калибровка и настройка прибора 7.1 Перед испытанием систему ЭМАП следует стандартизировать с использованием соответствующего эталонного образца, как описано в 6.3. Если программа прибора способна хранить различные скорости сплава, можно загрузить специальную программу и выполнить этап проверки вместо стандартизированной программы. Если этапы проверки показывают, что показания прибора выходят за пределы допуска, перед использованием необходимо выполнить процедуры стандартизации. 7.2 Образец эталонного образца должен иметь акустические свойства, аналогичные свойствам проверяемого материала. 7.3 Как и в обычных ультразвуковых приложениях, если амплитуда эталонного отражателя (например, задней стенки) в эталонном стандарте не соответствует амплитуде образца, необходимо внести поправку на затухание. 7.4 Эталонные стандарты следует перепроверять после любых изменений системы или оператора для поддержания стандартизации. 7.5При работе ЭМАП в режиме сканирования необходимо убедиться, что скорость сканирования оптимальна, чтобы гарантировать, что ультразвуковое разрешение достаточно для указанной скорости. 7.6. Поместите ЭМАП на более толстый испытательный образец и отрегулируйте «настройку скорости звука» прибора так, чтобы электромагнитный ультразвуковой толщиномер показывал показания, близкие к известному значению. 7.7. Поместите ЭМАП на более тонкий испытательный образец и отрегулируйте «коррекцию нуля» прибора так, чтобы электромагнитный ультразвуковой толщиномер показывал показания, близкие к известному значению. 7.8 Повторяйте шаги 7.6 и 7.7 до тех пор, пока не будут получены правильные показания как на верхнем, так и на нижнем концах диапазона толщины. 7.9Если скорость звука в материале известна, значение скорости звука можно установить заранее, затем измерить тонкий стальной испытательный образец, прикрепленный к прибору, и отрегулировать «нулевую коррекцию», чтобы прибор отображал преобразованный дисплей. стоимость различных материалов. 7.10 Следует контролировать амплитуду обратных отражений, чтобы обеспечить достаточную мощность сигнала для точных измерений толщины и обеспечить поддержание адекватной электромагнитной связи. 7.11. Стробы обратного отражения должны проверяться до проверки и периодически после нее, чтобы гарантировать, что положение и длина строба поддерживаются правильно для обеспечения точности измерений. 8 Требования к методу 8.1 Магнитный материал (спиральная катушка - поперечная горизонтальная волна с радиальной поляризацией или катушка-бабочка - поперечная горизонтальная волна с линейной поляризацией) 8.1.1 Используется для измерения толщины материала в магнитном элементе. От 0,5 мм до 101,6 мм, точность составляет 12 мкм. Более толстые компоненты можно измерять с помощью специально разработанных ЭМАП, которые работают на более низких частотах и имеют катушки большего размера, в зависимости от свойств материала, таких как проводимость и размер зерна. 8.1.2Все поверхности проверяемых компонентов должны быть относительно свободными от окалины, грязи, заусенцев, шлака, брызг или других загрязнений, которые могут повлиять на результаты контроля или повредить датчики ЭМАП. 8.1.3 Для измерения толщины или сканирования поместите датчик ЭМАП на проверяемый объект. В катушке ЭМАП генерируется большой импульс тока или многопериодный импульс чистого тона, а под действием внешнего магнитного поля генерируется горизонтальная ультразвуковая поперечная волна. 8.1.4 Сдвиговая горизонтальная волна отражается от поверхности раздела задней поверхности и затем обнаруживается той же катушкой ЭМАП. 8.1.5Напряжение от катушки приемника ЭМАП усиливается малошумящим предусилителем, а затем отправляется в секцию приемника электронной системы обработки сигналов, где оно дополнительно усиливается, фильтруется и отправляется на приборы оцифровки сигнала. Измеряются время прибытия и амплитуда оцифрованного сигнала, а компьютерное программное обеспечение используется для расчета толщины стенки. 8.2 Немагнитный материал (катушка-бабочка - линейно поляризованная продольная волна) 8.2.1 Используется для измерения толщины материала в немагнитных деталях в диапазоне от 0,5 мм до 101,6 мм с точностью до 12 мкм. Более толстые компоненты можно измерять с помощью специально разработанных ЭМАП. Эти устройства могут работать на более низких частотах и иметь катушки большего размера, в зависимости от свойств материала, таких как проводимость и размер зерна. 8.2.2 Все поверхности проверяемых компонентов должны быть относительно свободны от окалины, грязи, заусенцев, шлака, брызг или других загрязнений, которые могут повлиять на результаты контроля или повредить датчики ЭМАП. 8.2.3Для измерения или сканирования толщины поместите датчик ЭМАП на контролируемый объект, большой импульс тока или многоцикловый короткий импульс под действием внешнего магнитного поля, продольной ультразвуковой волны генерируется. 8.2.4 Продольные волны отражаются от заднего интерфейса и затем обнаруживаются с помощью ЭМАП. 8.2.5Напряжение от катушки приемника ЭМАП усиливается малошумящим предусилителем и передается в секцию приемника электронного оборудования обработки сигнала, где оно дополнительно усиливается, фильтруется и отправляется в прибор оцифровки сигнала. Измеряются время прибытия и амплитуда оцифрованного сигнала, а компьютерное программное обеспечение используется для расчета толщины стенки. Процесс повторяет шаблон сканирования через регулярные промежутки времени. 9Отчет В протокол и отчет об испытаниях должно быть включено следующее содержание: 9.1Метод испытания 9.1.1Модель прибора; 9.1.2Размер стандартного испытательного блока и тип материала; , частота и тип; 9.1.4Сканирование метод 9.2Результаты 9.2.1Максимальное значение толщины и минимальное значение толщины испытания 9.2.2Место проведения испытаний 9.3Персонал, проводящий испытания 9.3.1Состояние персонала, проводящего испытания, уровень квалификации
T/DYZL 016-2019 История
2019T/DYZL 016-2019 Метод измерения толщины электромагнитного ультразвукового импульсного эха