斜探頭日常校準對實際檢測的影響

趙楠 馬長野

摘要：超聲檢測在特種設備無損檢測中起著至關重要的作用，對于厚工件及內部裂紋、未熔合等面積性缺陷敏感性很高。斜探頭焊縫檢測又是超聲檢測中應用比較廣泛的方法，其日常校準在實際工作中直接影響了缺陷的檢出及靈敏度。

關鍵字：水平線性、垂直線性、靈敏度余量、分辨力、信噪比、K值和前沿

常見斜探頭日常校準方式及作用如下：

1. 水平線性

水平線性又稱時基線性或掃描線性。是指輸入到超聲檢測儀中的不同波的時間間隔與超聲波檢測儀顯示屏時基線上回波的間隔成正比關系的程度。

水平線性的好壞在超聲波實際檢測中直接影響缺陷位置確定的精準程度。因此NB/T47013.3-2015標準中確定規定了水平線性偏差不大于1%。

2. 垂直線性

垂直線性是指輸入到超聲檢測儀接收電路的信號幅度與其在超聲波檢測儀顯示器上所顯示的幅度成正比關系的程度。

在用波幅評定缺陷尺寸的時候，垂直線性對測試準確度影響較大，直接影響缺陷的定量，容易對缺陷的評定產生嚴重影響造成合格缺陷返修，不合格缺陷漏評。NB/T47013.3-2015標準中明確規定了垂直線性偏差不大于5%。

3. 靈敏度余量

儀器與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、放射強度最大、衰減和抑制為零），使規定反射體回波達到基準高度所需衰減的衰減總量。靈敏度余量大，說明儀器與探頭靈敏度高。

NB/T47013.3-2015標準中明確規定了靈敏度余量應不小于42dB，在達到所探工件的最大檢測聲程時，其有效靈敏度余量應不小于10dB。

4. 分辨力

超聲檢測系統的分辨力是指能夠對一定大小的兩個相鄰反射體提供可分離指標時兩者的最小距離。可分為縱向分辨力、入射面分辨力、底面分辨力和橫向分辨力。實際檢測時，入射分辨力和底面分辨力與所用的檢測靈敏度有關，檢測靈敏度高時，界面脈沖或始波寬度會增大，使得分辨力變差。探頭移動時，分辨兩個相鄰反射體主要取決于橫向分辨力，與聲束的寬度有著直接關系。NB/T47013.3-2015標準中明確規定了斜探頭遠場分辨力不小于12dB。

5. 信噪比

信噪比是指示波屏上有用的最小缺陷信號幅度與無用的最大噪聲幅度之比。由于噪聲的存在會掩蓋幅度低的小缺陷信號，容易引起漏檢或誤判，嚴重時甚至無法進行檢測。因此，信噪比對缺陷的檢測起很重要的作用。

6. K值和前沿

K值和前沿是實際超聲檢測中最常見的參數，每次檢測時均要進行測量。前沿是指斜楔中縱波聲軸入射到探頭底片的交點。K值的標稱值是指鋼中橫波的折射角的正切值，由斜楔的角度決定。兩者均是探頭制作完成時的固定參數。在實際使用中由于探頭的磨損會使兩個參數發生改變。如使用過程中操作者的手勁過大或工件表面粗糙度大極易磨損，探頭前端磨損大K值會減小，后端磨損大K值會增大。而K值和前沿的改變直接影響缺陷的定位準確性。

在實際的工作中，對于這些日常校準需要定期核查以確保儀器、探頭及組合性能滿足要求，從而保證缺陷檢測的準確性，來實現產品質量的保證、特種設備的安全運行。

【參照資料】：

1）強天鵬.超聲檢測.中國勞動社會保障出版社.[z].2007

2）林樹青.承壓設備無損檢測.[S].NB/T47013-2015：（91）