【其他行业标准】 无损检测仪器 多频涡流检测仪

ICS 19.100
备案号：34831—2012
中华人民共和国机械行业标准
JB/T11259—2011
无损检测仪器
多频涡流检测仪wwW.bzxz.Net
Non-destructive testing instrument--Multifrequency eddy current testing equipment2011-12-20 发布
2012-04-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布前言
规范性引用文件
3术语和定义
4要求．
4.1正常工作条件
4.2基本参数
4.3功能与要求，
5试验条件和仪器仪表
5.1试验条件...
5.2仪器仪表..
6检测方法
6.1检测探头..
6.2标准试样
6.3探头延长线
6.4远距离显示和控制
6.5仪器性能试验，
7检验规则
7.1出厂检验.
7.2型式检验.
8标志、包装、运输和贮存
8.1标志，
8.2包装.
8.3运输和贮存..
附录A（规范性附录）标准试块
A.1材料与规格.
A.2人工缺陷
附录B（规范性附录）标准试管.B.1材料与规格
B.2人工缺陷
附录C（资料性附录）频差法原理涡流仪显示方式示意图
图2涡流仪功能框图
图3涡流仪信号的混频处理示意图图A.1
标准试块
JB/T11259—2011
JB/T11259—2011
1#校准试管
2#校准试管
图.1解调电路
表1耐温耐湿试验参数
表2基本环境条件分级，
..................+......
+++++-++
表3出厂检验及型式检验项目
...................++.........10
本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准由中国机械工业联合会提出本标准由全国试验机标准化技术委员会（SAC/TC122）归口。JB/T 11259—2011
本标准主要起草单位：爱德森（厦门）电子有限公司、北京航空材料研究院、深圳市华测检测技术股份有限公司、华北电力科学研究院、国核电站运行服务技术公司、辽宁仪表研究所、大亚湾核电运营管理有限责任公司、钢铁研究总院。本标准主要起草人：林俊明、徐可北、孙华山、胡先龙、叶琛、于志军、王琪、范弘、李寒林。本标准为首次发布
1范围
无损检测仪器
多频涡流检测仪
JB/T11259—2011
本标准规定了数字式涡流仪（以下简称涡流仪）的技术要求、试验方法、检验规则和标志、包装、运输和贮存等内容。
本标准适用于制造、使用和维修后多频涡流检测仪的性能试验。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。凡是注白期的引用文件，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/T191—2008包装储运图示标志GB/T2423.4电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Db交变湿热（12h+12h循：环）
GB/T2611试验机通用技术要求
GB/T12604.6无损检测术语涡流检测GB/T13384机电产品包装通用技术条件GB/T14480.3无损检测涡流检测设备第3部分：系统性能和检验JB/T5525无损检测仪器单通道涡流检测仪性能测试方法JB/T6147试验机包装、包装标志、储运技术条件JB/T93291999仪器仪表运输、运输储存基本环境条件及试验方法3术语和定义
GB/T12604.6界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1
多频涡流检测仪multi-frequency eddy current testing equipment用各种不同频率的混合信号或调制信号进行激励，并对检测信号进行处理的涡流检测装置。4要求
4.1正常工作条件
涡流仪正常工作条件为：
a）温度：5℃～35℃；
b）相对湿度：不大于80%；
c）大气压力：86kPa～106kPa；d）电源电压：220V×（1±10%）；e）电源频率：（50土1）Hz。
4.2基本参数
涡流仪应给出下列基本参数：
a）工作频率范围；
b）可同时工作的不同频率个数；JB/T112592011
c）涡流检测信号的通道数量；
d）涡流检测信号的显示方式和显示图数量，4.3功能与要求
4.3.1频率
涡流仪至少具有100Hz～2MHz的不同典型频率，推荐频率连续可调。应具有两个及以上的独立可选、同时激励的频率。
4.3.2相位
涡流仪应至少具有360°相位旋转功能，连续可调，步长不大于1°。应具有手动或自动相位、幅度测量功能。
4.3.3增益
涡流仪增益范围应不小于50dB。宜具有X-Y增益比调节功能。4.3.4混频
涡流仪应至少有一个混频单元。混频单元应能将2个不同频率的检测信号进行抑制干扰的混频处理。涡流仪应具有一重或多重的混频能力。推荐使用自动混频功能。4.3.5显示方式
涡流仪应至少具有时基扫描和阻抗平面图矢量两种涡流检测信号的显示方式，如图1a）和图1b）所示。推荐仪器具有带刻度标识的检波前基频信号波形显示功能，如图1c）所示。渴流仪应具有至少2个检测信号的阻抗平面图同屏显示的功能。1
a)时基扫描显示
4.3.6灵敏度
b)阻抗失量显示
图1涡流仪显示方式示意图
c)基频信号波形显示
用选定的检测探头，涡流仪在进行平衡和提离效应补偿后，应能使2系铝合金标准试块（按照附录A）上0.5mm深人工缺陷的信号幅度达到全屏。4.3.7不同检测信号通道的一致性涡流仪可有一个检测信号处理的物理通道或两个及以上的物理通道。不同通道在使用同一探头以及相同的激励频率、增益、相位等参数条件下，对于标准试样上同一个人工缺陷的响应信号幅值差异应不大于3%，相位差异应不大于士5°。4.3.8探头
涡流仪应可配接各式涡流检测探头。4.3.9屏蔽
涡流仪的所有屏蔽应采用单点接地连接方式。屏蔽电缆不应形成接地回路。4.3.10绝缘电阻
交流适配器电源输入端与地线之间，试验电压500V时的绝缘电阻应不小于1MQ2。2
4.3.11介电强度
JB/T11259—2011
交流适配器电源输入端与地线之间，应能承受1500V的介电强度电压1min而不出现跳火或飞弧。
4.3.12最大输出电压
最大输出电压是指当发生器输出不加载荷且将其输出电压调整到最大时的峰-峰值电压。4.3.13信号处理
信号处理级的功能单元如图2所示，包括高频和低频信号处理。4.3.14最大噪声
涡流仪噪声与仪器的输入电压有关。涡流仪的最大噪声是指将仪器设定在最大频宽范围且输入端短路时输出的最大信号。
4.3.15外观质量
涡流仪的外观质量要求应符合GB/T2611的规定。4.3.16耐温耐湿性能
涡流仪按表1规定的参数进行耐温耐湿试验，试验后各项性能指标应满足要求。表1
耐温耐湿试验参数
高温试验
试验温度
保持时间
运输试验
升温速度
试验温度
-25±3
-40±3
低温试验
保持时间
降温速度
湿度试验
相对湿度
（40℃）
保持时间
涡流仪在包装后应符合表2中规定的各项运输试验。试验后仪器的各项性能指标应满足要求。表2基本环境条件分级
基本环境条件
高温℃
低温℃
相对湿度（25℃）%
加速度m/s2
脉冲持续时间ms
包装件重量≤100kg时，自由跌落高度mm
100kg<包装件重
量<200kg，倾斜跌落
试验条件和仪器仪表
试验条件
（。）
底面棱边长度<500mm时倾角
底面棱边长度>500mm时底面离地面最高距mm
除特殊要求外，试验条件应满足4.1的规定。分级额定值
运输贮存
100（正常搬动）
JB/T11259—2011
5.2仪器仪表
试验所需仪器仪表：
a）0.5级或更高交、直流电压表和直流电流表；b）500V和2500V兆欧表；
c）七位数字电压表：最大允许误差土0.006%；d）五位数字电流表：最大允许误差土0.03%；e）信号发生器：幅度最大允许误差土2%，频率最大允许误差土0.1%；f）1级或更高千分表和扭簧比较仪：g）50MHz或更高双踪示波器。
6检测方法
6.1检测探头
选用50kHz500kHz频率范围的绝对点式探头和5kHz～50kHz频率范围的差动内穿过式探头对涡流仪性能进行试验。
6.2标准试样
检测所需标准试样：
a）标准试样包括标准试块和标准试管，用于涡流仪性能试验；b）标准试块的制作方法按照附录A的规定，标准试管的制作方法按照附录B的规定。6.3探头延长线
在检测功能、灵敏度和分辨率能得到保证的情况下，才可以在探头和仪器之间使用延长线。6.4远距离显示和控制
采用延长线进行检测时，检测系统应包括一台位于操作者位置的信号显示装置。6.5仪器性能试验
在涡流仪预热结束后和在规定的工作条件下进行性能试验。典型的涡流仪功能框图如图2所示。必要时，涡流仪的各单元性能可由制造者按JB/T5525和GB/T14480.3规定的试验方法进行试验，并将结果提供给用户。
发生器
发生器激励频率试验
计算机控制系统
高频信号
低频信号
增益控制
图2涡流仪功能框图
平衡滤波
试验条件：应对涡流仪的频率范围和带载时的发生器输出频率进行测量。频率标称值的误差由公式（1）计算确定：
式中：
Af=4-mx100:
fa-—频率标称值，单位为赫（Hz);频率测量值，单位为赫（Hz）。m
（1）
JB/T11259—2011
使用示波器、频率计或频谱分析仪测量频率。在多频条件下，应使用适宜的测量仪器。试验后应给出被测量范围内的最大频率偏差。6.5.2最大输出电压试验
试验方法如下：
a）利用示波器或符合要求的电压表测量最大输出电压；b）测量仪器应具有高的输入阻抗（>1MQ）并且带宽与涡流仪的频率范围相一致；c）测量仪器的最高适用频率为涡流仪最高频率的2倍。6.5.3信号处理
用零输入电压平衡涡流仪对电阻与输入端的接点加以屏蔽，仪器的增益设置成最小值，所有滤波器设置效应为最小。观察滤波器挡位设置的变化，例如带宽、增益和相位精度。在此条件下，应规定试验的条件。由于测量的是涡流仪的输出值，高频滤波器的滤波效应和解调器功能应无差异。若高频滤波器可调，则选择的检测频率应参照制造者的推荐值。利用频差法调节外部信号发生器的输出电压，使涡流仪输入电压达到线性最大许用电压的1/2，频差法原理见附录C。
外部信号发生器频率与涡流仪选频间的差频应小于制造者规定的涡流仪带宽的10%。6.5.4相位线性试验
涡流仪的线性表示输出分量相位角与输入信号相位角两者间差值的稳定性。输入0°～360°变化范围的相位角度时，在输出端获取的输入-输出最大线性偏差。测量方法是使用附录A中的校准试块，在给定的工作频率下使用绝对式点探头对同一标准缺陷进行重复扫查，比较N次扫查后的实际输出值与理论值（即输入值）的偏差，得出相位最大线性偏差。6.5.5增益最大偏差试验
增益准确度代表涡流仪线性放大信号的能力。增益标定值与测量值间的最大线性偏差用分贝（dB）表示。
测量方法是使用附录B标准试管，在给定的工作频率（如40kHz）下使用特定的内穿式差动探头对标准试管上的通孔进行扫查。利用最小增益时测得的输出压作为参考值Vo，记录下各增益挡通孔在屏幕上显示信号的幅值V。通过公式（2）求出增益偏差，单位为分贝（dB）。E=20 lg（VIVo）·
最大偏差是增益偏差的最大值。6.5.6最大噪声试验
（2）
涡流仪的噪声试验。对涡流仪的输入端施加最大许用电压（增益最小Gmin）、测量输出端电压Vmaxout。将增益加大至可能的最大Gmax，测量涡流仪的噪声电平Vnoiseout；当涡流仪的输入端短路时，在屏幕上观测记录噪声团的最大模量，即输出端电压。计算涡流仪输入端的等效噪声见公式（3）：6.5.7不同检测通道的一致性试验按照附录A或附录B的规定。
Ymaxin × Gmin
Ve Voisout*mxout* Gmx
标准试样进行试验，试验过程如下：a）在50kHz～500
录A标准试块上的0.5
持多频检测仪各通道的增益、相位等参数设定一致；（3）
b）在相同参数条件下，使用同一检测线圈逐通道地（或者，推荐将同一检测线圈信号同时接入各通道）针对同一标准试样上指定人工缺陷进行检测，记录不同检测通道上的响应信号幅值（A1、5
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