1、1126 中人民械行.JB/T 7522-94 材料超声速度的测量方法1994-10万发布1995-10-01实施中华入民共和国机械工业部发布中华人民共和国机械行业标准JBfT 7522-94 1 主题内容与适用范围本标准规定了材料中超声速度的工程测量方法.本标准适用于采用A型脉冲反射式超声波探伤仪、通过与已知声速的对比试块的比较，求得需1日l定材料的纵波和横波声速.本方法适用于1日l量厚度为5mm(含5mUJ)以上的固体声速，试祥上垂直于超声人射方向的两个表面人射面和底面的平行度精度优于12级，其表面粗糙度优于3.18m.人射面积应大于声柬尺寸，且元侧壁干扰.2 引用标准ZBY 230 ZB
2、Y 231 ZB J04 001 A型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件坦声探伤用探头性能测试方法A型脉冲反射式超声探伤军统工作性能测试方法3 超声检测系统的装置3. 1 检测仪器符合ZBY?O的要求能从仪器的内刻度阴极射线管示波屏(CRT)时基线卡以0，5mm精度读!11测量中各次底面回波位置(或距离值).水平线性误差小于2%的A型脉坤反射式超声波探伤仪均可使用.3 2 探头测量纵波声速应使用接触式纵搜直探头，测量横波声速应使用接触式横披直探头。换能器应选用适句的尺寸(晶片半径至少要有几个波长大)、形式如单晶片或双晶片和频率。3.3搞合部l纵坡声速时，应使用超声波探伤中实际使用的波体藕合剂，
3、例如轻质洁净的机油e测量横波声速时应使用树脂或固体粘结剂之类的高粘性材料作藕告剂，例如环氧树脂和真空袖HIi;对多孔性材料应使用专门的非液体辑告剂(如真空油脂桐告剂必须对检测材料无害.3.4 对比试块3. 4. 1 声速对比试块可以用声速己知的任何透声材料来制作，应具有合适的表面粗糙度、形状、尺寸和平行度。其典型尺寸为直径10-30mm，长度为10-50rnm的圆柱体.对比试块的材质衰减应与被测材料的衰减相似.3.4.2 也可使用其他精度更高的声速测量方法或通过与已知声速的水作比较，取得声速基准-4测定方法4. 1 纵坡声速机幡工业部1994-10-25批准1995-10-01实施I JB/T
4、 7522 - 94 通过对被测材料内纵波传播时间与纵波声速(Vk)已知的对比试块内超声纵波传播时间的比较，测定其纵波声速(VL). 4.2 横波声速通过对被测材料内横波传播时间与横波声速(V)已知的对比试块内超声横波传播时间的比较测定其横波声速(Vs). 4.3 多次底被法测定要求4. 3. 1 挑选具有光滑、洁净、平行表面的试样，试样尺寸符合要求，厚度测量精确度为=0.02mmo 4. 3. 2 将换能器置于每一块试样上调节超声探伤仪的相关旋钮详见ZBJ04 001水平线性测定方法h获得清晰可辨的一次和二次底面回波，必要时亦可采用5次或更多次底面回波，如图l所示。对比1日l量时，各次时基调
5、节必须保持不变.4.3.3 在示波屏(CRT)上读出(或用量器1日l定)一次底披前沿至最后一次底面回波前沿之间的距离为提高读数准确度，在第一次底面回波前沿位置确定后.可调节增益旋钮，使最后一次底面回波幅度升高.直至与第次底面回波幅度相同.如此确定最后一次底面回波前沿位置。4.3.4 相邻两次底面回波间的距离，代表的是超声波在试悻内往返一次所经历的时间.例如，在图l中一次底面回波与七次底面回波之间的距离代表的是声在试样中往返六次后经历的时间.p声的往返程数N为底波数B.减去1zN B一1. . .( 1 ) T B, B, B, B, B, B, 也01234567 :二d, J 图1多次底波法
6、示意图在对比试验中，对比试块和试样的厚度，声的往返数和底面回波次数都不必是相同的。4.3.5 按式(2)计算试样的未知纵波声速值VL:VL = (dKNTVk) /(dnNKTK) 式中d，对比试块上第一次和第n次底面回波距离测定值，mXI03; N 测定材料上声的往返路程数zT 世)材料的厚度，01XI0-3; 的对比试块已知纵披声速，mXI0-ljsd. jIjI走材料上第一次和第次底面回波距离测定值.mXIO; N，一一对比试块k声的往返路程数，T，一一对比试块的厚度.ml02.4. 3. 6 搜式(3)计算试样的未知横披声速值V，2 ,(2) JD!T 75229.j Vs = (dK
7、NTVK )/(dnNKTK ) . . . . . . . . (川式中:dK 对比试块上第一次和第n次底面回波距离测定值，ml033N 视O材料上声的往返路程数$T 测定材料的厚度，mX10飞v-一对比试块已知横被声速，mXI03/5; d一一测定材料上第-次和第n次底面罔波距离测定债.mX10-3; N, 对比试块上声的往返路程数zT，一一对比试块的厚度，m103-4.4 其他方法精确测量材料中声速的方法很多，其中大多数需使用特殊的或辅助设计，要严格的实验室条件和精细的试样制作。工程测量中推荐使用的其他方法见附录A(参考件。5 报告5. 1 声速测量报告的技术内容应包摇.测量仪器的型号、
8、编号和检测频率范围、仪器的水平线性误差3探头的型式、频率、晶片尺寸、形状、编号和相关特性;桐合剂，对比试块的材质、形状、尺寸、表面状态和声速;!日l试环境温度(C) ;测试材料的材质、形状、尺寸、幸而状态，测试材料声速测定结果。5.2 测试人员的技术资格和姓名。5. j 测试日期和l报告签发H期.3 JB/T 7522- 94 附录A用双晶探头脉冲回波法测定材料的声速参考件AJ 双品探共脉冲回波法声速1日l定本方法使用一个双晶探头，其中一个晶片作发射，另一个晶片用作接收.A2 所有采用双晶探头的厚度测量仪器，均可作为本附录推荐使用的声速测量仪器，其中包括用内刻度示坡屏显示的和表头读数的，刻度经
9、精确校正的仪器，仪器重1)度读出精度为主0.2mm。A3 大多数双晶探头1日l厚仪是根据入射面回波和第一次底面回坡之间的时间测量来获得测量数据的.A4 测量方法A4. J 在已知声速的试块上校正仪器和探头.通过调节扫描延迟和量程旋钮.以确保对比试块和待测试拌上的厚度读数都能读出.对钢而言，例如把对比试块的声速校正到5900m/的已知声速.A4.2 在不改变1日l厚仪扫描延迟和量程的情况下，测量未知声速试样的指示厚度.用干分卡或其他测具测出试祥世l厚部位的实际厚度.A4.3 按式(Al)计算试样的测定声速Vx:vy=vP.x普鲁重. (AJ) J8/T 7522-94 附录B用延迟块棒脉冲回波法
10、2固定声速(参考件)81 延迟块(棒脉冲回波法声速1日l定8 1. 1 本方法适用于块状试样声速的测量，其典型尺寸为直径10.30mm，长度为10mm数量级.在试样和换能器间用延迟块(捧联结，以使晶片与试样表面间保持一定的距离，使探共远离试样.以利测量特定环境(如高温状态)下试样的声速.也有利于测定较薄试样的声速。8 1. 2 延迟块(棒的材料可以与试样相同或相异.81.2. 1 延迟块(棒的材料与试样相同时，延迟块(棒上应加工有一平面台阶或凹槽，平面方同与声束传输方向垂直，当声波传输到台阶或凹槽时尺寸的突变会产生第一个回波，自由端平面产生第二个国波，声速由台阶(或凹槽)与端面的距离及二个回被
11、间的时间间隔算出.8 1. 2. 2 当延迟块棒的材料与试样相异时，则延迟块(棒与试样介面产生第一个回波，在试样底面产生第二个回波，则声速由二个回波间的时间间隔与试梓厚度间关系算出.8 1. 3 声速按式也1)计算z式中，V一-!日l定材料声速.m/s;Z一-声搅在试样中的往返路程，m;f一声传播时间.S. V = x/t . .(8 5 Cl 常用工程材料中的声速JB IT 7522 . 94 附录C常用工程材料中的声速参寺件)表Cl给出的数据取自不同的资料，其测试条件不尽相同，数据精度各不一样.但在大多数工程应用场合，一般来说，这些数据是足够精确的.表Cl工程材料中的声速材料啻度g/cm
12、组植声速m; 横植声童m; 铝,. 7 6300 3130 铝(铸4800.6350 被1. 85 12400 8650 锚.8 2180 1100 黄铜8.1 4370 2100 青铜8.86 3530 2230 辐8. 6 2780 1500 镜何8.58 4950 2180 章嗣8. , 4700 2260 黄盘19.3 3240 1200 错11. 3 3860 2180 英庄撞击盘(lnconcl)8. 25 5702 3020 铁(电解)7. 5960 3220 铁(铸7.2 3500-5600 2200-3200 晤11. 4 2160 700 铅锦告盘10.9 2160 810
13、 髓1. 74 574口30R 荤乃尔古金8.83 6020 2720 镶8.8 5630 2960 塑料再烯酸树脂1. 18 2670 1120 宁市21. 45 3960 1670 溶凝百英2.2 5930 3750 髓10.5 3600 1590 银撞告盘8.75 4620 2320 不锈钢(347)7.91 5790 :noo 不错铜(410)7.67 5900 3300 铜7.7 5900 3230 匍7.3 3320 1670 铁4.54 6240 3215 销19.1 5460 2620 铀18.7 3370 1930 悻7. 1 4170 2410 错6.49 4310 196
14、0 6 Dl 温度对水声速的影晌温度t 声15 15.2 15.4 15.6 15.8 16 16.2 16. 16.6 16.8 17 17. 2 17.4 17. 6 17.8 18 18.2 18.4 18.6 18.8 19 19.2 19.4 19.由19.8 20 附加说明gJ8/T 7522-94 附录D不同温度下水的声速值参考件表Dl水在不同温度下的声速速m/, 温度1470.6 20.2 1471. 1 20. 1471. 6 20.6 1472.1 20.8 1472.6 21 1473. 1 21. 2 1473.6 21. 4 1474.1 21.6 1474.6 21
15、.8 1475.1 22 1475.6 22.2 1476.1 22.4 1476.6 22.6 1477.1 22.8 1477.6 23 1478.1 23.2 1478.6 23.4 1479.1 23.6 1479.6 23.8 1480.1 24 1480.6 24.2 1481. 1 24.4 1481. 6 24.6 1482. 1 24.8 1482.6 25 1483. 1 本标准由全国无损检测标准化技术委员会提出并归口.丰标准由上海交通大学负责起草.本标准主要起草人王怡之.t 声速m f, 1483. 6 1484.1 1484.6 1485.1 1485.6 1486.
16、1 1486. 6 1487. 1 1487. 1 1487. 6 1488. 1 1488.6 1489. 1 1489.6 1490. 1 1490.6 1491. 1 1491. 6 1492. 1 1492. 6 1493. 1 1493. 6 1494. 1 1494.6 1495. 1 1495. 6 7 守AMNNm卜H国同华人民共和机械行业标准材料超声速度的测量方法JB/T 7j2-94 国中唱机植工业部机植标准化研究所出版发行机幢工业部机械挥准化研究所印刷北京8144情相邮编100081)不得翻印 版相专有盼开本880X12301/16 印张3/4字散14.0001995年5月第一版1995年5月第一在印刷印耻。0.001-500定价6嗣元编号-268
