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超声波探伤仪器的性能评定

发布时间:2020-03-24人气:19

超声波探伤仪器的性能评定-中国和欧洲标准的比较

    摘要:本文对涉及超声波探伤仪性能评定的欧洲标准与我国目前应用标准的情况作了比较,指出我国关于超声波探伤仪的性能评定要求方面与欧洲标准尚存在较多的差异,建议国内有关部门应尽快修订和充实现有的标准,并在管理模式上加以改进,以满足与国际标准接轨的需要,更好地保障超声波探伤仪的性能质量以及有利于把中国自主创新制造的超声波探伤仪推向世界。

    关键词:无损检测 超声检测 超声仪器 超声探头 性能评定

    前言

    随着我国经济改革开放形势的不断深入发展,我国的无损检测技术事业也正在与世界越来越广泛地接轨,就无损检测技术中的超声检测而言,目前国内许多大型企业以及中外合资或外资企业在购买、使用超声探伤设备时,都开始要求按照欧洲标准(EN12668)对超声波探伤仪的性能及质量进行控制,另一方面,中国自主创新制造的超声波探伤设备也在开始向国外出口,同样涉及了与国际应用标准接轨的问题。本文欲就笔者的理解,探讨我国目前应用的有关超声波探伤仪器性能评定标准与欧洲标准的比较,希望对我国超声波探伤设备尽早与国际标准紧密接轨的问题有所促进。

    欧洲标准(EN12668)包括有三个部分:

    EN12668-1 无损检测-超声检验设备的特性与认证-第1部分:仪器

    EN12668-2 无损检测-超声检验设备的特性与认证-第2部分:探头

    EN12668-3 无损检测-超声检验设备的特性与认证-第3部分:综合设备

    其最大的特点是将仪器、探头的性能分别评定,然后再将仪器和探头组合后的系统性能进行评定,因此有其评定方法、使用的评定装置、试块等特色,并且还涉及对相应性能的指标要求。

    我国目前应用的相关标准主要有:

    JJG 746-2004《中华人民共和国国家计量检定规程-超声探伤仪》

    JB/T 10061-1999《A型脉冲反射式超声探伤仪通用技术条件》

    JB/T 10062-1999《超声探伤用探头性能测试方法》

    JB/T 9214-1999《A型脉冲反射式超声探伤系统工作性能测试方法》(非等效采用JIS Z2344-93《金属材料脉冲反射式超声探伤检验方法》)

    GB/T 18852-2002 无损检测 超声检验 测量接触探头声束特性的参考试块和方法(等同翻译ISO 12715:1999《无损检测 超声检验 测量接触探头声束特性的参考试块和方法》)

    GB/T 18694-2002《无损检测 超声检验 探头性能及其声场的表征》(等同采用ISO 10375:1997E)

    在实际执行中,目前比较突出的是我国各地的计量部门以行政手段把超声波探伤仪器纳入每年对企业计量控制中的强制检定项目,执行JJG 746-2004《中华人民共和国国家计量检定规程-超声探伤仪》,因此,在超声仪器方面,本文主要以JJG 746-2004来与EN12668进行比较,在超声探头方面则主要以JB/T 10062-1999《超声探伤用探头性能测试方法》来与EN12668进行比较,在综合系统性能方面则以JB/T 9214-1999《A型脉冲反射式超声探伤系统工作性能测试方法》来与EN12668进行比较。

    三.在性能测试方法方面的差异

    欧洲标准中涉及的性能测试项目种类远超过我国相关标准中的规定,即便在相同或相类似的性能测试项目上也与我国现行的测试方法有较大的区别,涉及使用的试块、测试仪器和辅助器材等都存在较大区别,最重要的是欧洲标准涉及对制造商的出厂技术规范中的指标进行校验或者有明确的验收标准(允差)。由于篇幅有限,本文不做这方面的详细对比。

    应该注意到,在欧洲标准中严格规定了超声仪器、探头分别独立测试的方法和详细规定了使用的测试装置,而我国标准中涉及的许多性能项目的测试方法实际上还是在被检超声仪器与探头连接的状况下进行测试,因此,可以说我国超声仪器、探头的质量控制、性能指标测试方法等方面要与欧洲标准接轨,尚存在很大的差距。

    仅就所使用的测试装置方面,举简单的小例子来说,例如欧洲标准中规定使用最小带宽100MHz的示波器,而我国标准中则规定使用带宽≮30MHz的示波器(甚至为0~15MHz),又如欧洲标准中使用了最小带宽100MHz的频谱分析仪,或能够进行离散型富里叶变换(DFT)的示波器/数字转换器以及阻抗分析仪,尤其具有特点的是使用了电磁-声探头(EMA)和接收器、水声接收器、指向性图形测绘仪等,对于液浸探头测试使用的水槽也有结构形式、扫描机械装置的公差、水温、以及反射体尺寸等明确的规定,而这些在我国标准中也都是欠缺的。

    四.质量管理模式上的不同

    在欧洲标准EN12668 无损检测-超声检验设备的特性与认证中,除了规定由制造商(或其代理)对所生产的超声仪器作代表性抽样测试外,还规定了逐台超声仪器进行的测试:

    1)由制造商或其代理,在供应该超声仪器之前(0点测试);

    2)由制造商,业主,或某个实验室,在超声仪器寿命期间每隔12个月验证其性能;

    3)在超声仪器修理后。

    以及在现场定期对使用寿命期间内的整个系统(超声仪器和探头组合)进行测试。

    我国目前对于超声探伤设备的质量控制主要有三个渠道:制造厂对产品质量负责的出厂检验、使用单位的自行检验(按照国家标准规定,作为II级无损检测技术资格等级人员的职责范围和技能要求包括了调整和校准设备)以及地方计量部门的强制定期(一年)检定。

    建议

    从以上对比情况来看,有必要尽快修订充实我国有关超声探伤仪、探头以及综合系统的技术标准,包括性能项目范围、测试方法、性能指标要求等,特别是我国目前已经处在广泛应用数字式超声探伤仪的情况下,也需要尽快对数字式超声探伤仪的性能指标要求、测试方法等实现标准化。这些标准的完善将能大大促进我国超声检测设备制造企业向更高层次提升,有利于“中国制造”更快地走向世界。

    JJG 746-2004《中华人民共和国国家计量检定规程-超声探伤仪》第6.5款规定超声探伤仪的检定周期一般不超过1年,所规定的检定项目见下表,然而对于使用中的超声探伤设备校验,通常是在现场进行,并且具有较高的校验频率,这显然应该由用户自己进行。JJG 746-2004的检定项目表中例如外观检查、水平线性误差、垂直线性误差、探伤灵敏度余量、分辨力、动态范围、电噪声电平等项目其实都属于企业中II级无损检测技术资格等级人员的日常工作范畴。尽管目前在无损检测界对于无损检测设备是否都属于计量器具范畴的问题有许多争议,但是根据我国目前的状况,如果一定要把无损检测设备纳入计量部门对企业计量监管范畴的话,那么计量部门所承担的检定内容就不应该是国家标准规定II级无损检测技术资格等级人员职责范围内的日常工作内容,而应该是企业一般不具备能力检定然而又与无损检测设备正常使用的性能质量密切相关的项目,才能符合计量检定系统的三级传递制度,从而才能真正扮演好为企业保驾护航、提供设备质量保障服务的角色。因此,笔者认为应当彻底修订JJG 746-2004标准。

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