超聲波探傷儀和探頭的性能測試方法

超聲波探傷儀儀器和探頭的性能包括儀器的性能、探頭的性能以及儀器與探頭的綜合性能。儀器的性能僅與儀器有關，如儀器的垂直線性、水平線性和動態范圍等。探頭的性能僅與探頭有關，如探頭入射點、K值、雙峰、主聲束偏離等。儀器與探頭的綜合性能不僅與儀器有關，而且與探頭有關，如分辨力、盲區、靈敏度余量等。

一. 儀器的性能及其測試

1. 垂直線性

儀器的垂直線性是指儀器屏幕上的波高與探頭接收的信號之間成正比的程度。垂直線性的好壞影響缺陷定量精度。

2. 水平線性

儀器水平線性是指儀器屏幕上時基線顯示的水平刻度值與實際聲程之間成正比的程度，或者說是屏幕上多次底波等距離的程度。儀器水平線性的好壞直接影響測距精度，進而影響缺陷定位。

3. 動態范圍

動態范圍是指儀器屏幕容納信號大小的能力。

二. 探頭的性能及其測試

1. 斜探頭入射點

斜探頭的入射點是指其主聲束軸線與探測面的交點。入射點至探頭前沿的距離稱為探頭的前沿長度。測定探頭的入射點和前沿長度是為了便于對缺陷定位和測定探頭的K值。

注意試塊上R應大于鋼中近場區長度N，因為近場區同軸線上的聲壓不一定最高，測試誤差大。

2. 斜探頭K值和折射角

斜探頭K值是指被探工件中橫波折射角的正切值。

注意測定斜探頭的K值或折射角也應在近場區以外進行。

3. 探頭主聲束偏離和雙峰

探頭實際主聲束與其理論幾何中心軸線的偏離程度稱為主聲束的偏離。

平行移動探頭，同一反射體產生兩個波峰的現象稱為雙峰。

探頭主聲束偏離和雙峰，將會影響對缺陷的定位和判別。

4. 探頭聲束特性

探頭聲束特性是指探頭發射聲束的擴散情況，常用軸線上聲壓下降6dB時探頭移動距離(即某處的聲束寬度)來表示。

三. 儀器和探頭的綜合性能及其測試

1. 靈敏度

超聲波探傷中靈敏度一般是指整個探傷系統(儀器和探頭)發現最小缺陷的能力。發現缺陷愈小，靈敏度就愈高。

儀器的探頭的靈敏度常用靈敏度余量來衡量。靈敏度余量是指儀器最大輸出時(增益、發射強度最大，衰減和抑制為0)，使規定反射體回波達基準高所需衰減的衰減總量。靈敏度余量大，說明儀器與探頭的靈敏度高。靈敏度余量與儀器和探頭的綜合性能有關，因此又叫儀器與探頭的綜合靈敏度。

2. 盲區與始脈沖寬度

盲區是指從探測面到能夠發現缺陷的最小距離。盲區內的缺陷一概不能發現。

始脈沖寬度是指在一定的靈敏度下，屏幕上高度超過垂直幅度20%時的始脈沖延續長度。始脈沖寬度與靈敏度有關，靈敏度高，始脈沖寬度大。

3. 分辨力

儀器與探頭的分辨力是指在屏幕上區分相鄰兩缺陷的能力。能區分的相鄰兩缺陷的距離愈小，分辨力就愈高。

4. 信噪比

信噪比是指屏幕上有用的最小缺陷信號幅度與無用的噪聲雜波幅度之比。信噪比高，雜波少，對探傷有利。信噪比太低，容易引起漏檢或誤判，嚴重時甚至無法進行探傷。