焊縫超聲檢測(cè)探頭K值偏差對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響

裴科飛，王 健，李 文，牛鑫乾

（遼寧石油化工大學(xué)，1.檢測(cè)1003班；2.機(jī)械學(xué)院；3.石油天然氣工程學(xué)院；4.檢測(cè)1202班，撫順 113001）

考取無(wú)損檢測(cè)二級(jí)職業(yè)資格證書，是無(wú)損檢測(cè)專業(yè)學(xué)生從業(yè)的必要環(huán)節(jié)，多年的考證實(shí)操培訓(xùn)中，K值測(cè)量的準(zhǔn)確程度對(duì)檢測(cè)結(jié)果有多大影響，一直是較難確切回答的問(wèn)題，從而導(dǎo)致學(xué)生們測(cè)量K值時(shí)小心翼翼，很怕產(chǎn)生哪怕一點(diǎn)點(diǎn)的偏差。帶著這樣的疑問(wèn)，著手準(zhǔn)備了下面的試驗(yàn)。

1 材料準(zhǔn)備

三塊厚度不同的焊板，缺陷各參數(shù)已知，采用標(biāo)稱值為K2的探頭（UTⅡ級(jí)考試時(shí)使用），對(duì)其焊縫采用B級(jí)檢測(cè)，采取單面雙側(cè)檢測(cè)方式。1號(hào)焊板尺寸為350mm×300mm×12mm，2號(hào)焊板尺寸為350mm×300mm×19mm，3號(hào)焊板尺寸為350mm×350mm×28mm。

2 檢測(cè)過(guò)程

采用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的儀器HS600型超探儀，使用標(biāo)稱K值為2的三個(gè)斜探頭（編號(hào)分別設(shè)為1號(hào)，2號(hào)，3號(hào)），隨機(jī)選擇探頭，利用CSK－ⅠA標(biāo)準(zhǔn)試塊對(duì)斜探頭進(jìn)行調(diào)校，測(cè)量前沿、精確K值。利用CSK－ⅢA標(biāo)準(zhǔn)試塊，分別采用精確K值及偏差K值（例如精確K值是1.98：帶偏差的K值分別取K1＝2.02，K2＝2.0，K3＝1.96，K4＝1.94）輸入儀器，進(jìn)行DAC曲線制作，分別完成同一鋼板的缺陷測(cè)量。

3 檢測(cè)結(jié)果與分析

3.1 檢測(cè)結(jié)果中各參數(shù)的意義＼［1＼］

如圖1所示，探頭檢測(cè)過(guò)程中缺陷最高波出現(xiàn)時(shí)探頭前沿寬度中點(diǎn)到鋼板左端面的距離為S3，利用半波高（或端點(diǎn)6dB）法測(cè)得的缺陷左端距鋼板左端面的距離是S1，缺陷右端距鋼板左端面的距離是S2，缺陷偏離焊道中心線的水平距離是q，缺陷長(zhǎng)度L＝S2－S1，缺陷距鋼板上表面的鉛垂距離為H，Amax表示最高波與DAC曲線中定量線高度差，以dB值表示。

圖1 檢測(cè)參數(shù)示意圖

由各參數(shù)獲得的途徑分析可知測(cè)量時(shí)S3只與每次檢測(cè)中缺陷最高波出現(xiàn)的位置有關(guān)，不受K值影響；S1，S2的測(cè)量在利用半波高法測(cè)量時(shí)不受K值影響，此時(shí)L值也不受影響，在利用端點(diǎn)6dB法測(cè)量時(shí)要用到其K值對(duì)應(yīng)的DAC曲線，應(yīng)略受影響，L值也會(huì)受到影響。H，q根據(jù)聲程與K值計(jì)算得出，因此也會(huì)受到K值影響；Amax由每次檢測(cè)獲得的最高波與相應(yīng)K值的最高波位置處定量線高度有關(guān)，因此會(huì)受到K值得影響。

3.2 檢測(cè)數(shù)據(jù)

對(duì)三種板厚的鋼板分別利用隨機(jī)選擇的探頭的精確K值及偏差K值進(jìn)行檢測(cè)，表面補(bǔ)償取4 dB，結(jié)果數(shù)據(jù)如表1，表2，表3。

表1 缺陷定量定位參數(shù)表（板厚12mm，K＝1.99）

表2 缺陷定量定位參數(shù)表（板厚19mm，K＝1.98）

表3 缺陷定量定位參數(shù)表（板厚28mm，K＝1.98）

4 數(shù)據(jù)分析及結(jié)論

（1）缺陷的S1，S2，S3，L采用半波高法測(cè)量時(shí)：不受K值偏差的影響（如表3數(shù)據(jù)所示）；采用端點(diǎn)6dB法測(cè)量時(shí)：S3應(yīng)不受K值偏差影響（如表1，2所示），而表中用帶偏差的K值測(cè)得的各S3的值在各自實(shí)際值的正負(fù)3范圍內(nèi)，是測(cè)量時(shí)產(chǎn)生的正常系統(tǒng)誤差，不是K值偏差帶來(lái)的，S1，S2，L略受影響，用帶偏差的K值測(cè)得的各值均在正負(fù)4范圍內(nèi)。

（2）缺陷的H，q，Amax略受K值數(shù)值的影響，測(cè)得的q值在其標(biāo)準(zhǔn)值的正負(fù)0.6范圍內(nèi)，H在其標(biāo)準(zhǔn)值的正負(fù)0.6范圍內(nèi)，Amax在其標(biāo)準(zhǔn)值的正負(fù)3范圍內(nèi)。

（3）在考證閱卷時(shí)，給出的答案允許范圍是足夠大的（比如采用Amax，H，q，L在正負(fù)4范圍內(nèi)不減分，S1，S2，S3在正負(fù)10范圍內(nèi)不減分），因此K值測(cè)量時(shí)產(chǎn)生的正負(fù)0.04范圍內(nèi)的誤差不影響最終成績(jī)。

［1］遼寧省特種設(shè)備無(wú)損檢測(cè)人員資格考核委員會(huì).超聲波檢測(cè)［M］.遼寧大學(xué)出版社，2007：162－188.