1、ICS 19.100 N77 gg 和国国家标准-=H工-、中华人民G/T 27664. 1-20门无损检测超声检测设备的性能与检验第1部分:仪器Non-destructive testing-Characterization and verification of ultrasonic test equipment-Part 1 : Instruments 2011-12-30发布2012-05-01实施数码防伪/ 中华人民共和国国家质量监督检验检茂总局中国国家标准化管理委员会发布GB/T 27664.1-2011 目次前言.1 1 范围-2 规范性引用文件.3 术语和定义4 符号和含义45
2、 一般要求.6 超声检测仪制造者的技术要求.6. 1 概述56.2 一般规定.6 6.3 显示屏66.4 发射器.6.5 放大器和衰减器.6.6 数字式超声检测仪.7 超声检测仪的性能要求.8 第1组检验8. 1 第1组检验需要的测量器具8.2 相对温度变化的稳定性108.3 发射脉冲参数108.4 接收器.8.5 监测闸门8.6 比例输出的监测闸门8. 7 数字式超声检测仪189 第2组检验.9.1 第2组检验需要的测量器具9.2 物理状态与外观209.3 稳定性209.4 发射脉冲参数.9.5 接收器9.6 时基线性M附录A(规范性附录)带有对数放大器的超声检测仪的特定条件34参考文献.
3、. . . . . . . . . . . . . 35 GB/T 27664.1-2011 目。吕GB/T 27664(元损检测超声检测设备的性能与检验分为以下三个部分:第1部分:仪器;第2部分z探头;一一第3部分:组合设备。本部分为GB/T27664的第1部分。本部分按照GB/T1. 1-2009给出的规则起草。本部分使用重新起草法修改采用欧洲标准EN12668-1: 2000(元损检测超声检测设备的性能与检验第1部分:仪器)(英文版)，包括其1号修改单EN12668-1 :2000/ Amd1 :2004。本部分的文本结构和技术内容与EN12668-1: 2000一致。本部分与EN126
4、68-1:2000的差异及其原因如下:一一删除了EN前言，并重新编写了前言;一一一用本部分一词代替了本欧洲标准气修改了第2章规范性引用文件中的引导语;第2章规范性引用文件中所引用的国际标准已转化为我国标准的，则本部分直接引用了与之相对应的我国标准的最新版本;第2章规范性引用文件中引用的国际标准ISO9001:1994和ISO9002: 1994已合并修改为ISO 9001: 2008，故本部分直接引用了与ISO9001: 2008相对应的我国国家标准GB/T19001: 2008; 第2章规范性引用文件中增加了GB/T12604. 1-2005(元损检测术语超声检测h术语3.15、3.16、3
5、.22、3.23和3.32分别采用了GB/T12604. 1-2005中界定的术语7.20、7.1、7.13、7.14和7.16及其定义;图4检测过程中在超声检测仪显示屏上见到的用于测量发射脉冲后盲区的信号波形EN 12668-1: 2000原标示的盲区时间和幅度与3.5和8.4.3所描述的不一致，本部分按3.5和8.4.3的描述做了修改;-8.4.1的EN12668-1: 2000原文所列检测项目有接收器灵敏度，但8.4. 28. 4. 7并没有该检测项目，本部分予以删除;8.4.6的EN12668-1: 2000原文为TDG，与表2的8.4.6DAC不相符，本部分按表2修改为DAC;-参考
6、文献巾的国际标准ISO10012-1与国际标准ISO10012-2已合并修改为ISO10012: 2003，故本部分直接引用了与ISO10012: 2003相对应的我国国家标准GB/T190222003。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本部分由中国机械工业联合会提出。本部分由全国试验机标准化技术委员会(SAC/TC122)归口。本部分起草单位:汕头市超声仪器研究所有限公司、长春机械科学研究院有限公司。本部分主要起草人:陈和坤、刘智力、谢晓宇、吴锦湖。I GB/T 27664.1-2011 1 范围无损检测超声检测设备的性能与检验第1部分:仪器GB/
7、T 27664的本部分规定了A型脉冲式模拟和数字式超声检测仪电性能的检验方法和验收标准。本部分适用于手动式、采用工作在O.5 MHz 15 MHz中心频率范围内的单探头或双探头的超声检测仪。本部分的部分检验方法和验收标准适用于自动检测系统中的超声检测仪。本部分不适用于连续波工作的超声检测仪和超声测厚仪。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注目期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 12604. 1元损检测术语超声检测(GB/T12604.1-2005 ,ISO 5577:2000 , IDT
8、) GB/T 19001质量管理体系要求(GB/T19001-2008,ISO 9001:2008 ,IDT) GB/T 27446. 3元损检测超声检测设备的性能与检验第3部分:组合设备EN 1330-4:2000元损检测术语第4部分:超声检测术语(Non-destructivetesting-Termi nology-Part4 : Term used in ultrasonic testing) 3 术语和定义3. 1 3.2 3.3 GB/T 12604. 1和EN1330-4: 2000界定的及下列术语和定义适用于本文件。放大器频率响应amplifier frequency r四po
9、nse放大器增益随输入信号频率变化的关系。注:通常用增益(一般指峰值增益)对频率的特性曲线表示。放大器带宽amplifier bandwidth 高低截止频率之间的频谱宽度。本部分采用的截止频率是增益比峰值增益低3dB的频点。发射能量泄漏抑制crosstalk damping during transmission 当超声检测仪置于双探头工作方式(发射器和接收器分开)时，在发射脉冲传送过程中，从发射器输出端到接收器输入端的能量泄漏抑制量。3.4 经过校准的分贝切换器calibrated dB-switch 以分贝量值校准过的用于控制超声检测仪总增益的器件。1 GB/T 27664.1-2011
10、 3.5 发射脉冲后盲区dead time after transmitter pulse 采用脉冲回波技术时，放大器由于发射脉冲而饱和，使得发射脉冲启始后元法响应输人信号的时间。3.6 数字采样误差digitization sampling error 由模数转换器周期性测量采样引人的输入信号的显示幅度误差。3. 7 动态范围dynamic range 超声检测仪能够显示的最大信号幅度与最小信号幅度之比。最小信号可受系统噪声的限制，最大信号可受放大器饱和的限制，而且在显示屏上能够显示的大信号还受到最大衰减的限制。3.8 等效输入睡声equivalent input noise 在超声检测仪显
11、示屏上观察到的电噪声电平的一种量度，由接收器的输入端测得的输入信号电平确定。如果放大器本身没有噪声信号，则显示屏显示的信号电平就会与输入信号电平相同。3.9 3. 10 3. 11 3. 12 3. 13 3. 14 3. 15 外部衰减器external attenuator 用于检测超声检测仪的可溯源的经过校准的标准衰减器。比例输出下降时间fall time of proportional output 比例闸门输出的幅度从峰值的90%降到10%所需要的时间。比例闸门输出的频率响应frequency response of proportional gate output 比例闸门输出电压
12、的幅度随输入信号频率变化大小的量度。开关输出保持时间hold time of switched outputs 自监测闸门内的信号高于阔值后，监测闸门开关输出保持在其最大输出的50%以上的时间。比例输出保持时间hold time of proportional output 在监测闸门内信号之后，比例输出幅度高于其峰值90%的时间。比例输出线性Iinearity of proportional output 比例闸门输出电压与输入信号幅度之间接近成正比关系程度的一种量度。时基线性linearity of time base 由经校准的时间发生器或已知厚度平板的多次反射所提供的输入信号与其在时基
13、线上所指示的信号位置之间接近成正比关系程度的一种量度。3. 16 幅度线性Iinearity of vertical display 输入到超声检测仪接收器的信号幅度与其在超声检测仪显示屏(或附加显示器)上所显示的幅度接近成正比关系程度的一种量度。2 GB/T 27664.1-2011 3. 17 增益中间值mid gain position 超声检测仪增益设置到其最大值与最小值之和的一半，用分贝表示。例如某台超声检测仪的最大增益为100dB，最小增益为odB，则增益中间值为50dB。3. 18 监测闸门monitor gate 将其内的信号幅值与阔值进行比较和(或转换成模拟输出信号，并以A扫
14、描显示的一段时基线。3. 19 监测闺值monitor threshold 设置的触发监测闸门输出的最小信号幅度。3.20 比例输出噪声noise of proportional output 有关比例输出噪声的一种量度。3.21 3.22 3.23 3.24 比例输出proportional output 超声检测仪给出的标称直流电压与监测闸门内接收信号的最大幅度成正比的输出。脉冲宽度pulse duration 在规定峰值幅度的一定水平上所测得的脉冲(回波)前沿和后沿之间的时间间隔。脉冲重复频率pulse repetition frequency 每单位时间产生的脉冲数，通常以赫兹表示。脉
15、冲上升时间pulse rise time 脉冲前沿的幅度从其峰值幅度的10%上升到90%所需的时间。3.25 3.26 3.27 3.28 脉冲反冲pulse reverberation 发射脉冲波形中在预期输出后的第二个回波的最大幅度。接收器输入阻抗receiver input impedance 以等效成并联的电阻和电容表征的接收器内部阻抗的特性。数字式超声检测仪的晌应时间response time of digital ultrasonic instruments 数字式超声检测仪从检测到信号至显示其峰值幅度80%1)所需的时间。比例输出上升时间rise time of proporti
16、onal output 比例闸门输出电压从峰值的10%上升到90%所需的时间。3.29 瞬时分辨力temporal resolution 分辨到两个脉冲幅度相差6dB时的最小时间间隔。1) EN 12668-1:2000原文中为90%，与8.7.4检测方法规定的不一致，本部分按检测方法修改为80%。3 G/T 27664.1-2011 3.30 时间相关增益time-dependent gain TDG 某些超声检测仪具有的时间相关或扫描增益功能，用于补偿由于传播声程而引起的回波幅度的损失。3.31 窄脉冲short pulse 脉冲幅度超过其峰值幅度一半的时间间隔内，占宽小于1.5个周期的射
17、频脉冲。3.32 抑制suppression; rejection 通过去除幅度低于某一预定值(阔值)的所有显示回波信号的方法来降低噪声(草状回波)。3.33 开关回差switching hysteresis 监测闸门开和关之间的信号幅度之差。4 符号和含义符号和含义如表1所示。表1符号和含义符平JL 单位含义A。、AndB 检测过程巾所用的衰减器的设定值CX pF 最大增益时接收器的并联咆容Cmin pF 最小增益时接收器的并联电容D, dB 发射过程中发射能盐泄漏抑制f.1 Hz 比例闸门输出测得的一3dB下限频率fgmax Hz 比例闸门输出测得的频谱中最大幅度的频率fgo Bz. 比例
18、闸门输出测得的中心频率fgu Hz 比例闸门输出测得的3 dB上限频率fl Hz -3 dB时的下限频率fmax Hz 频谱中最大幅度的频率fu Hz 一3dB时的上限频率fo Hz 中心频率1m. A 比例闸门输出能产生的最大电流的幅度N 测量次数nn V/ .jHZ 接收器输入端的每平方根带宽噪声RI 。端电阻Rmax 。最大增益时接收器的输入电阻Rmin 。最小增益时接收器的输入电阻S dB 衰减器设定值4 GB/T 27664.1-2011 表1(续)符号单位含义T们nnIs 距离幅度校正曲线结束时间To s 距离幅度校正曲线开始时间tAl、tA2s 瞬时分辨力td 5 脉冲宽度t,
19、s 发射脉冲幅度从峰值幅度的10%达到90%的上升时间V E V 接收器输入电压Vcin V 接收器输入等效噪声Vin V 输入电压V1 V 带负载电阻时比例闸门的输出电压VX V 接收器最大输入电压Vmin V 接收器最小输入电压V O V 空载时比例闸门的输出电压V , V 发射脉冲后反冲的电压幅度V50 V 带有50n负载的发射器，其发射脉冲的电压幅度V75 V 带有75n负载的发射器，其发射脉冲的也压幅度ZA 。比例输出的输出阻抗Zo 。发射器的输出阻抗f Hz 频带宽度fg Hz 比例闸门输出测得的频带宽度T s 时间增盐5 一般要求超声检测仪应满足下列要求:a) 符合第7章的规定;
20、b) 生产企业通过GB/T19001 (ISO 9001，IDT)质量管理体系认证，或产品获得由有资质的检测机构出具的检验报告;c) 清楚地标明制造者名称、型号和系列，并在底板和外壳上标明唯一编号;d) 附有与超声检测仪型号和系列相符的使用说明书;e) 要有与超声检测仪型号和系列相符，包括第6章规定的产品的技术要求。注:该技术要求可以是超声检测仪的使用说明书的组成部分，也可以单独制定，但应说明所适用的型号及系列。制造者的技术要求自身并不作为b)中规定的测量值的合格证明。6 超声检测仪制造者的技术要求6. 1 概述超声检测仪的技术要求至少应包括6.26. 5的内容。按第7章规定的方法测得的结果应
21、使用带GB/T 27664.1-2011 规定允差的标称值形式表示。6.2 一般规定应详细列出以下各项za) 外形尺寸。b) 质量(在工作条件下)。c) 电源类型。d) 探头插座型号。e) 电池工作时间(新电池要在最大功耗情况下测量)。f) 按照技术要求工作时，温度和电压交流电和(或)电池的范围，如需预热，应规定预热时间。g) 当电池电压过低使超声检测仪性能超出技术要求时的指示方式。h) 电池正常放电和充电过程中，在电池电压的全范围内，标准恒定信号的幅度和其在时基线位置变化的百分数。i) 脉冲重复频率PRFs档位和(或)可调范围。j) 插座可输出的不检波(即z射频RF)和(或)检波信号。k)
22、提供信号监测的输出方式，即有(或无)方式输出，和(或)比例输出，如有可能，提供输出响应时间、线性、比例输出的最大电流驱动能力和稳定性。有(或元)闸门阔值的准确度和回差及开关输出的保持时间。6.3 显示屏应详细列出以下各项:a) 显示屏刻度区域的尺寸;b) 垂直和水平方向长、短刻度线的数目;c) 超声检测仪是否有内置的、操作人员无法控制的抑制;d) 时基线的速率、延迟范围和时基线性。6.4 发射器应详细列出以下各项:a) 发射脉冲的形状(例如方波、单向或双向)，如有可能，还应包括极性。b) 在发射输出端连接50n元感电阻的负载，对应每个发射强度和脉冲重复频率的档位检测如下各项:1) 发射脉冲电压
23、(峰-峰电压); 2) 脉冲上升时间;3) 脉冲宽度(对于方波，包括脉冲宽度可调的范围); 4) 有效输出阻抗(带允差值); 5) 脉冲下降时间(仅对方波); 6) 脉冲反冲幅度;7) 绘制频谱图。6.5 放大器和衰减器应详细列出以下各项:a) 经过校准的衰减器(又称为增益控制器)的特性，即:分贝范围、步进大小和准确度;b) 未校准可变增益的特性，即:分贝范围;6 GB/T 27664.1-2011 c) 测得的与显示屏刻度相关的幅度线性;d) 每个频带设定的中心频率和带宽(在一3dB点之间)，并给出允差值，包括衰减器设定的影响(如果有的话); e) 发射脉冲后盲区，包括发射强度、阻尼、衰减器
24、或增益控制器和频带设定的影响;f) 对应所有频率设定值的输入等效噪声(微伏); g) 在所有规定的频率范围内，信号幅度为全屏幅度10%时的最小输入电压;h) 在所有规定的频率范围内，超声检测仪的动态范围;i) 在所有规定的频率范围内，超声检测仪的等效输入阻抗;j) 距离幅度校正曲线(DAC)功能包括:动态范围、最大修正斜率(单位为分贝每微秒)、校正形式和DAC不同设置的影响。使用对数放大器的超声检测仪，参见附录Ao6.6 数字式超声检测仪数字式超声检测仪除符合上述6.16. 52)规定以外，还宜增加下列各项:a) 模数转换;b) A型显示的像素数量;c) 数据输出及存储部件;d) 打印输出;e
25、) 校准存储部件;f) 显示与检索部件;g) 自动校准;h) 显示屏的类型和响应时间。如果可能，更详细的内容宜包括所用的采样率、脉冲重复频率或时基线范围对采样率和响应时间的影响。此外，还宜说明显示数据处理的算法原理和安装的软件版本。7 超声检测仪的性能要求为满足本部分的性能要求，应采用下述三组3)检验方法对超声检测仪进行检验:第1组:由制造者(或其代理商)从所生产的超声检测仪中抽取有代表性的样品进行检验，检验时要求使用较高准确度等级的电子测量仪器。第2组:对超声检测仪逐台进行检验，一般包括下列检验:1) 制造者或其代理商在提供超声检测仪之前的检验(零点检验); 2) 制造者、用户或实验室，在使
26、用期限内每隔12个月对超声检测仪的性能进行检验;3) 超声检测仪维修后的检验。对于第2组所列的各类检测仅需使用基本电子检测仪器即可。经过双方协议，可将第1组中的检测项目补充到第2组的检测项目中。第3组:对于超声检测仪和探头组成的组合设备整个系统的检验见GB/T27664. 3。在使用期限内，要按规定的检验周期在现场进行检验。表2汇总了超声检测仪的检测项目。对于本部分实施之前就已出售的使用中的超声检测仪，每隔12个月应按第2组方法进行定期检验以证明其持续适用性。2) EN 12668-1: 2000原文中为6.4，与数字式超声检测仪实际要求不符，本部分修改为6.503) EN 12668-1:
27、2000原文中为两组，与下文实际描述不符，本部分修改为三组。7 GB/T 27664.1-20门维修后，对可能影响到的超声检测仪的所有参数，应选用第1组或第2组方法中的合适的检测项目进行检验。制造者检验包括第1组和第2组方法中的全部检测项目。零点、周期检验和维修后的检验为第2组方法中的检测项目。表2超声检测仪的检测项目GB/T 27664.14)第1部分:仪器GB/T 27664. 34)第3检测项目部分:组合设备制造者检验周期和维修后检验外观质量9.2 9.2 3.4.2 稳定性相对温度变化的稳定性8.2 预热后的稳定性9.3.2 9.3.2 显示抖动9.3.3 9.3.3 相对电压变化的稳
28、定性9.3.4 9.3.4 发射脉冲脉冲重复频率8.3.2 有效输出阻抗8.3.3 发射脉冲频谱8.3.4 发射电压、脉冲上升时间、反冲和宽度9.4.2 9.4.2 接收器发射期间从发射器到接收器的发射能量泄漏8.4.2 抑制发射脉冲后盲区8.4.3 动态范围8.4.4 接收器输入阻抗8.4.5 距离幅度校正8.4.6 瞬时分辨力8.4.7 放大器频率响应9. 5. 2 9.5.2 等效输入噪声9.5.3 9.5.3 灵敏度和信噪比3.4.3 经过校准的衰减器的准确度9.5.4 9.5.4 3.2.2 幅度线性9. 5. 5 9.5.5 3.2.2 增益线性3.2.2 时基线性9. 6 9.6
29、 3.2.1 监测闸门固定监测阂值的响应阂值和开关回差8.5.2 的EN 12668-1: 2000原文没有列出各部分的标准编号，为便于区别本部分和第3部分的条的编号，故表2中加上了各部分的标准编号。8 G/T 27664.1-2011 表2(续)GB/T 27664. 14)第1部分2仪器GB/T 27664. 34)第3检测项目制造者检验周期和维修后检验部分:组合设备可调监测阂值的开关回差8.5.3 开关输出的保持时间8.5.4 比例输出比例闸门输出的阻抗8.6.1 比例闸门输出的线性8.6.2 比例闸门输出的频率响应8.6.3 比例闸门输出的噪声8.6.4 闸门内测量信号位置对比例闸门输
30、出的影响8.6.5 脉冲波形对比例闸门输出的影响8.6.6 比例闸门输出的上升、下降和保持时间8. 6. 7 数字式超声检测仪的附加检测项目数字式超声检测仪的时基线性8.7.2 8.7.2 3.2.1 数字采样误差8.7.3 数字式超声检测仪的响应时间8.7.4 8 第1组检验8.1 第1组检验需要的测量器具按照第1组检验规定的检测方法对超声检测仪进行检测使用的主要测量器具如下:a) 任选一种:1) 带宽不小于100MHz的示波器和带宽不小于40MHz频谱分析仪;2) 带宽不小于100MHz、具有快速傅立叶变换计算功能的数字式示波器。b) 阻值为50.Q和75.Q，最大允许相对误差为士1%的元
31、感电阻。c) 步进1dB、总衰减量100dB、输出阻抗50.Q的标准衰减器，当信号频率在15MHz以内时，任意10dB范围的累积误差应在士0.3dB以内。d) 任选一种:1) 一台任意波形发生器;2) 两台脉冲信号发生器，该发生器要带有外部触发或选通闸门，能输出两个门控的正弦射频信号串，这两个信号的幅度应能单独调整，调整范围应达到20dB。注:如果使用两台脉冲信号发生器，要采用合适的匹配电路，使这两台信号发生器的输出合并为一路检测信号。e) 保护电路，其示例如图1所示。f) 数字计时器，能够在1000个触发脉冲后产生一个溢出脉冲，同时，能够测量两个相邻溢出脉冲的间隔时间，准确到士0.01% 0
32、 g) 阻抗分析仪。h) 环境试验箱。除检测相对温度变化的稳定性(8.2)项目以外，第1组检验的所有检测项目均使用能产生所要求检9 GB/T 27664.1-2011 测信号的电子仪器检测。所用电子仪器的性能及其稳定性应满足检测要求。注:在将示波器和(或)频谱分析仪连接到超声检测仪的发射器之前，按照本部分某些检测项目的要求，要对它们做防止被高发射电压击坏的检查。8.2 相对温度变化的稳定性8.2. 1 检测方法采用诸如中心频率在2MHz6 MHz范围内的纵波探头和试块，在超声检测仪显示屏上产生两个回波。第一个回波的幅度应调至全屏幅度的80%，调节时基线，使这两个回波分别位于全屏宽度的20%和8
33、0%位置。在检测过程中，探头和试块的温度变化不应大于2.C，并且应采取必要的措施以避免探头和试块间的藕合产生变化。把超声检测仪放入环境试验箱，调节试验箱的环境温度a在制造者规定的温度范围内，以不超过10 .C的间隔使温度变化，读出并记录相应回波的幅度及其位置。8.2.2 验收标准温度每变化10.C，参考回波幅度和位置变化的最大允许值应分别为士5%和土1%。8.3 发射脉冲参数8.3. 1 概述本条包含了脉冲重复频率、输出阻扰和发射脉冲频谱的检测方法。发射脉冲形状和幅度的检测方法及验收标准在9.1中规定。8.3.2 脉冲重复频率8.3.2.1 检测方法把超声检测仪置于双探头(发射器和接收器分开)
34、工作方式，将示波器连接到超声检测仪的发射端。注:检查示波器的输入以防止被高发射电压损坏。在不同的脉冲重复频率的每个设定值下，用示波器测量发射脉冲的重复频率。若超声检测仪的控制器有多种组合档位，且组合档位的脉冲重复频率(通常指范围和脉冲重复频率)相同时，仅需要检测其中一个组合档位。对于带有脉冲重复频率连续可调控制器的超声检测仪，应从制造者的技术要求中选择一个设定值进行检测。8.3.2.2 验收标准在每个设定值下测得的脉冲重复频率值应在技术要求规定指标的士20%以内。8.3.3 有效输出阻抗8.3.3. 1 检测方法采用9.4.2的检测方法，在超声检测仪的发射端连接一个500的元感电阻，用示波器测
35、量发射脉冲电压V50然后用750的电阻替换500的电阻，测量发射脉冲电压V75应针对每个发射强度设定值和发射脉冲频率，在最大和最小脉冲重复频率、最大和最小阻尼下进行检测。对于每个脉冲设定值，用公式(1)计算有效输出阻抗Zo单位为欧姆(0): (V7S - Vso) Zn =50 X 75 _2:.。出。(75V50- 50V75) 注:电压Vso和V75分别为相应的脉冲偏离基线的最大值。10 . ( 1 ) 8.3.3.2 验收标准有效输出阻抗应在技术要求规定值的土20%以内，并且不应大于50L 8.3.4 发射脉冲频谱8.3.4. 1 检测方法GB/T 27664.1-2011 使用频谱分析
36、仪或带有快速傅立叶变换计算功能的示披器测量发射脉冲的频谱。绘制对应幅频响应至少为30dB极限值的频谱图，并应记录脉冲设定值和所加窗函数的参数。该窗宽度应为脉冲宽度的两倍，并以脉冲为中心轴。8.3.4.2 验收标准发射脉冲频谱应在技术要求规定的允差以内。8.4 接收器8.4.1 概述本条规定了从发射到接收能量泄漏抑制、发射脉冲后盲区、动态范围、接收器输入阻抗、距离幅度校正和瞬时分辨力等检测项目的测试方法。有关放大器的频率响应5)、等效输入噪声、经过校准的衰减器的准确度和幅度线性等检测项目的检测方法及验收标准在9.5中规定。8.4.2 发射期间从发射器到接收器的发射能量泄漏抑制8.4.2. 1 检
37、测方法在发射器输出端和接收器输入端接50n的电阻，超声检测仪设置在双探头工作方式(发射器和接收器分开)。用示波器测量发射器输出端的峰-峰值电压民。(在9.4.2中测得的)和接收输入端的峰峰值电压飞，如图2所示。这两个电压比的对数值即为在发射期间的发射能量泄漏抑制D，(单位为分贝)，按公式(2)计算。D, =20协(号)8.4.2.2 验收标准发射期间的发射能量泄漏抑制Ds应大于80dBo 8.4.3 发射脉冲后盲区8.4.3. 1 检测方法 ( 2 ) 校准超声检测仪显示屏时基线的全屏刻度为0s25阳，然后调整零点偏置，使发射脉冲前沿对准零刻度线。按图3所示连接超声检测仪，将超声检测仪设置为单
38、探头工作方式(组合的发射器和接收器)。注:采用图1所示的保护电路以防止因发射尖峰脉冲损坏函数信号发生器。适合于大多数超声检测仪的射频选通脉冲的持续时间为5阳，间隔为24问。依次选择超声检测仪每个频带的设定值，调整输入信号的射频频率以便在显示屏上得到如图4所5) EN 12668-1 :2000原文为放大器带宽，与9.5.2放大器的频率响应的内容不对应，本部分统一修改为放大器的频率响应。11 G/T 27664.1-2011 示的近似最大电平的信号。调整输入信号幅度，使显示屏末端的信号幅度为全屏幅度的50%。在此过程中，改变输入信号电平，并检查超声检测仪放大器要处于未饱和状态。盲区用自发射脉冲前
39、沿到时基线上信号幅度为全屏幅度25%(即在显示屏末端的信号幅度为50%)所对应的时间表示，单位为微秒。8.4.3.2 验收标准对应所设定的测试结果最差的频带，发射脉冲后盲区应小于10问。8.4.4 动态范围8.4.4.1 检测方法用图5所示的检测仪器，在按照9.5.2所测得的每一个频带的中心频率f。处检查动态范围，用这些检测仪器应产生十个周期的测试信号，如图6所示。将超声检测仪的衰减器或增益控制器(包括校准的和未校准的)设置到最小增益，提高输入信号幅度直至信号出现饱和或显示的幅度达到全屏幅度的100%。测量输入信号的电压Vmax(测量时要适当考虑外部标准衰减器的设置)。将超声检测仪的增益控制器
40、(包括校准的和未校准的)设置到最大增益。如果噪声电平大于全屏幅度的5%，减少增益，直至噪声电平幅度为全屏幅度的5%。调整输入信号幅度使超声检测仪显示的信号幅度达到全屏幅度的10%。测量输入信号的电压V以测量时要适当考虑外部标准衰减器的设置)。注:如果门控信号发生器不能提供足够低的电压，应将超声检测仪重新设置到大r最小增益20dB的电平并对测量结果作必要的修正。可用的动态范围按公式(3)计算，单位为分贝。m叫元)( 3 ) 除了Vmin低于等效输入噪声Vcn的情况以外，限定动态范围按公式(4)计算，单位为分贝:却l叫无) ( 4 ) 8.4.4.2 验收标准可用的动态范围应至少为100dB，且最
41、小输入电压Vmin应在制造者技术规范规定的允差以内。8.4.5 接收器输入阻抗8.4.5.1 检测方法超声检测仪分别置于双探头(发射器和接收器分开)和单探头(组合发射器和接收器)工作方式，用阻抗分析仪测定接收器输入阻抗的实数部和虚数部。当在发射器和接收器设断开的单探头工作方式下测量输入阻抗时，宜停止发射脉冲。应在信号频率为4MHz，将超声检测仪的增益控制器分别设置在最小(Rm;n，Cm;n)和最大(Rmax Cmax)增益下进行这些测量。超声检测仪如果装有阻尼控制器，在检测过程中宜将其设置在最小值的档位。通常，接收器的输入阻抗能由一个输入电阻和一个并联电容确定。8.4.5.2 验收标准当检测频
42、率为4MHz并在最大增益时，输入阻抗的实数部Rmax应满足:50 D.Rmaxl kD.，并联电容Cmax150pF的条件。对应最大增益和最小增益时，输入阻抗的实数部Rmax和Rmin应满足公式(5)的GB/T 27664.1-2011 条件:|Rmax -Rm;n I ( .ffitnO. 1 ( 5 ) 在最大增益和最小增益时，输入阻抗电容部分Cmax和Cmin应满足公式(6)的条件:|Cmax - Cm;n I cO. 15 ( 6 ) 8.4.6 距离幅度校正曲线(DAC)8.4.6.1 检测方法将操作者所要求的理论DAC与超声检测仪实际生成的DAC进行比较，来检验TDG或DAC的校正
43、性能。理论曲线是由制造者根据DAC控制器操作所提供的数据计算生成的，实际DAC是在所激活的理论的DAC的水平时基线上的若干个位置上，通过改变检测脉冲幅度测得的。将理论DAC与实际DAC比较。本项检测选择的DAC应包括通过超声检测仪能够使校正斜率变化最大的曲线。按图5所示连接检测仪器，超声检测仪设置于双探头工作方式(发射器和接收器分开)。调整超声检测仪的增益，使DAC的动态范围最大。此项检测的整个过程中要避免前置放大器比DAC电路先达到饱和。检测时启动DAC功能，使水平时基线上的检测信号位置正好在DAC的起始位之前，调整外部标准衰减器，使超声检测仪的检测信号幅度为全屏幅度的80%，此时外部标准衰
44、减器设定值记为儿。增加检测信号的延迟时间，使该信号沿着时基线移动t:，.T，并应满足公式(7)的条件:。-T一二Nl-m一户-T-T A ( 7 ) 式中:To一DAC开始时间;T白nal-DAC结束时间;N 一一测量次数，N二三110调整外部标准衰减器，使检测信号幅度为全屏幅度的80%，并记录衰减器设定值An;延迟时间再增加t:，.T，使检测信号范围加大，再次记录使检测信号为全屏幅度80%时的衰减器设置值。继续增加延迟时间和调整外部标准衰减器并记录其值，直至做完N次测量为止。最后一次测量结束后，通过给外部标准衰减器增加6dB，使信号幅度降低并依据其是否处在全屏幅度的38%42%范围内而评定D
45、AC的饱和情况。如果信号幅度不在该范围内，应减少t:，.T，重复进行DAC的饱和检测。应在未饱和的位置上测试DAC的动态范围。通过以上方法，绘制出实际DAC和理论DAC图。对应滤波器设置的每个频带的中心频率和DAC增益的最大、中间及最小设定值均应进行测试并进行比较。8.4.6.2 验收标准操作者所需要的理论DAC与实际DAC之差的最大允许值为士1.5 dB。8.4.7 瞬时分辨力8.4.7.1 检测方法选择超声检测仪的最宽频带，按图5所示连接设备，对应所选择的频带宽度，使用在9.5.2中测得的中心频率f。产生两个单周期的测量脉冲。这两个脉冲信号相邻宜有一段间隔，以免相互影响。显示信号要调节到刚
46、好为全屏幅度的80%。宜设置设备使这两个信号的幅度能在20dB范围内单独改变。GB/T 27664.1-2011 采用下述方法测量瞬时分辨力tAl和界面波后的瞬时分辨力tA2: a) 测量瞬时分辨力tAl缩短这两个测量信号的距离，直到两个信号中间形成的波谷与峰值相差6dB。在此过程中，两个信号的幅度变化不应超过全屏幅度的10%。由脉冲发生器测得的第一个测试信号的起始点与第二个信号的起始点之间的时间间隔即为瞬时分辨力tA10b) 测量界面波后的瞬时分辨力tA2在保持第二个信号的幅度为全屏幅度的80%的前提下，将第一个测试信号的幅度增加20dB, 以缩短它们之间的距离，使两测试信号峰值与波谷相差6
47、dB(相对于幅度较小的信号)。在此过程中，较小测试信号幅度的变化不应超过全屏幅度的10%。由脉冲发生器测得的第一个测试信号起始点与第二个信号起始点之间的时间间隔即为界面波后的瞬时分辨力tA2。8.4.7.2 验收标准瞬时分辨力的测量值应在制造者的技术要求的允差以内。8.5 监测闸门8.5. 1 概述本条规定了带开关输出的监测闸门的检测方法。比例监测闸门输出的检测方法在8.6中给出。宜根据制造者的技术规范连接监测输出，并绘制电路图。如果制造者没有规定，则关闭统计法干扰抑制。所有监测闸门的检测均采用图7所示的仪器配置方式。在这种配置中，检测信号的触发脉冲是由发射脉冲配合一个固定衰减器、一个计时器和一个脉冲发生器产生的。如图8所示，计时器能够使这样的设备配置在一个发射脉冲后，产生一个检测信号，而后，有大量的(至少1000个)发射脉冲不产生检测信号
