【其他行业标准】 无损检测仪器 单通道声阻抗检测仪

ICS19.100
备案号：36551—2012
中华人民共和国机械行业标准
JB/T11277—2012Www.bzxZ.net
无损检测仪器
单通道声阻抗检测仪
Non-destructive testing instruments---Single channel acoustic impedance instrument2012-05-24发布
2012-11-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布前言，
1范围
2规范性引用文件
3术语和定义
4要求..
4.1工作环境条件
4.2基本参数，
4.3功能要求.
5检验方法.
5.1检验条件.
5.2仪器仪表.
5.3性能检测.
6检验规则.
6.1出厂检验.
型式检验
7标志、包装、运输和贮存
7.1标志，
7.2包装..
7.3运输和贮存，
附录A（资料性附录）标准试块示例目
附录B（资料性附录）一种声阻抗检测法原理B.1
双晶片压电探头
应用.…
声阻仪功能框图。
声阻仪显示方式示意图
金属蜂窝胶接结构声振检测标准试块双晶片压电探头结构示意图
胶接结构缺陷放大示意图
声阻抗仪功能框图
表1耐温、耐湿试验参数..
表2基本环境条件..
出厂检验及型式检验项目
JB/T11277—2012
JB/T11277—2012
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。本标准起草单位：爱德森（厦门）电子有限公司、北京航空材料研究院、深圳华测检测技术股份有限公司、辽宁仪表研究所、中国航天科技集团第-一研究院703所、南昌航空大学、海军航空装备无损检测中心。
本标准主要起草人：林俊明、徐可北、朱平、李洪国、陈颖、任吉林、孙金立、李寒林。本标准为首次发布。
1范围
无损检测仪器
单通道声阻抗检测仪
JB/T11277—2012
本标准规定了单通道声阻抗检测仪（以下简称声阻仪）的术语和定义、要求、检验方法、检验规则和标志、包装、运输、贮存等内容。本标准适用于单通道声阻仪，对于多通道或者其他形式的声阻仪可参照执行。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。凡是注日期的引用文件，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/T2611—2007试验机通用技术要求JB/T6147--2007试验机包装、包装标志、储运技术要求JB/T9329一1999（2009）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
下列术语和定义适用于本文件。3.1
力阻抗mechanicalimpedance
又称“机械阻抗”。力与速度的复数比值。单位为牛顿秒每米（N·s/m)。3.2
声阻抗acousticimpedance
在波阵面的一定面积上的声压与通过这个面积的速度的复数比值。在声阻法检测中，声阻抗反应的是被测件结构被测量点振动力阻抗的变化。声阻抗可以用力阻抗表示：等于力阻抗除以有关面积的平方，单位为帕秒每立方米（Pa·s/m2）。3.3
声阻抗检测acoustic impedancetesting利用电声换能器激励被检测物体使其产生振动，再通过反映被检测物体振动特性的机械阻抗反作用于换能器，构成换能器的负载，当被测物体有缺陷或胶层质量变化时，其振动特性也将发生变化，使得换能器的某些特性也随之发生变化，通过测量这些变化就可以发现被测物体的不连续。3.4
阻抗平面图impedancecirclediagram一种描述换能器阻抗复数值变化的图形显示方式，通常以电阻为阻抗复平面的横坐标，电抗为纵坐标。
4要求
4.1工作环境条件
在下列条件下声阻仪应能工作：a）环境温度为-5℃～45℃；
b）相对湿度不大于80%；
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c）电源电压在（220土22）V以内；d）电源频率为（50士1）Hz。
4.2基本参数
制造厂在声阻仪的有关技术文件中应给出下列基本参数：a）工作频率和接收频率；
b）驱动电压幅度；
c）相位。
4.3功能要求
4.3.1频率
声阻仪的工作频率在1kHz～500kHz范围内应可调。4.3.2相位
声阻仪应具有360°相位旋转功能且能以不大于1°的步长连续可调，还应具有手动或自动相位、幅度测量功能。
4.3.3增益
声阻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显示方式
声阻仪应至少具有时基扫描和阻抗平面图矢量两种声阻抗检测信号的显示方式，如图1a）与图1b）所示。推荐声阻仪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。Y
a)时基扫描显示
4.3.5灵敏度
b)阻抗矢量显示
图1声阻仪显示方式示意图
c)基频信号波形显示
用选定的检测探头，在进行平衡后，能使标准缺陷信号达到满屏。例如金属蜂窝胶接结构声振检测标准试块（参见附录A）上的5mm（蒙皮与垫板之间）、5mm（垫板与蜂窝夹芯之间）、Φ10mm（单蒙皮蜂窝夹芯结构）等缺陷。
4.3.6探头
声阻仪所用的探头可使用单晶或双晶换能器。推荐使用附录B所示结构的双晶片探头。4.3.7绝缘电阻
仪器处于非工作状态，开关处于接通位置，测量绝缘电阻。4.3.8介电强度
仪器处于非工作状态，电源开关处于接通位置，用试验电压值对受试绝缘进行电压试验。4.3.9相位线性
声阻仪的相位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，在输出端获取输入-输出最大线性偏差。相位最大线性示值偏差应不大于0.5°。2
4.3.10增益准确度
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增益准确度代表声阻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。增益最大线性偏差应不大于1%。4.3.11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。该指标由生产厂家给出。
4.3.12最大噪声
声阻仪噪声与仪器的输入电压及放大倍数有关。声阻抗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。该指标由生产厂家给出。4.3.13外观质量
声阻仪的外观质量应符合GB/T2611-2007中第10章的规定。4.3.14耐温、耐湿性能
声阻仪应按表1规定的参数进行耐温、耐湿试验，试验后声阻仪的各项性能指标应符合本标准的要求。
表1耐温、耐湿试验参数
温度试验
高温试验
试验温度
保持时间
4.3.15运输试验
升温速度
试验温度
-25±3
低温试验
保持时间
降温速度
湿度试验
相对湿度
保持时间
声阻仪在规定的包装条件下，应能按表2规定的条件进行运输试验，试验后各项性能指标应满足本标准的要求。
表2基本环境条件
基本环境条件
相对湿度（25℃）
加速度
脉冲持续时间
包装件重量≤100kg时，自由跌落高度100kg<包装件重量，
<200kg时的倾斜跌落
5检验方法
5.1检验条件
底面棱边长度不大于500mm时倾角底面棱边长度大于500mm时底面离地面最高距离
声阻仪应在4.1规定的条件下进行检验。单位
(°）
分级额定值
100（正常搬动）
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仪器仪表
试验需要下列仪器仪表：
a）0.5级（或优于0.5级）交、直流电压表和直流电流表；b）500V和2500V绝缘电阻表（5.0级）；c）数字电压表（0.5级）；
d）数字电流表（0.5级)；
e）信号发生器：幅度最大允许误差士2%，频率最大允许误差土0.1%；f）1级（或优于1级）千分表；
g）不低于50MHz双踪示波器（精度为3%）；h）频率计（灵敏度30mVRMs）或频谱分析仪（土1dB幅度精度）；i）衰减器（精度为士0.5dB）。5.3性能检测
5.3.1一般要求
典型的声阻仪功能框图参见附录B。图B.3中各个组成部分要适用于声阻抗仪的功能特性。必要时，声阻仪各组成部分性能应由制造者进行测试并提供给用户。5.3.2发生器激励频率
应对声阻仪的频率范围和负载时的发生器输出频率进行测量。频率标称值的误差按公式（1）计算：4f = f=x100 ..
式中：
f—频率标称值，单位为赫兹（Hz)；J——频率测量值，单位为赫兹（Hz)。.（1)
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。5.3.3相位线性检测
测量方法推荐使用附录A中的校准试块，在给定的工作频率下对同一标准缺陷进行重复检查，比较多次检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。5.3.4增益准确度试验
利用最小增益值作为初始条件测得的每个分量输出值并形成参考值Xrer和Yref。若信号发生器不包括衰减器，则应在信号发生器和声阻仪之间安装已标定的衰减器。声阻仪的增益范围至少应分成5档，例如每档相差6dB或10dB。利用相同档次加大声阻仪的增益，并减少信号发生器输出信号的幅度。每档可测量两个输出分量值。增益偏差通过公式（2）和公式（3）求出，单位为分贝。Ex=20lg(Vx/Vxref)
Ey=20lg（Vy/Vyref）
最大偏差是增益偏差的最大值。5.3.5最大输出电压
：（2）
：（3）
利用示波器或符合要求的电压表测量最大输出电压。测量仪器应具有高的输入阻抗（>1MQ），并且带宽与声阻仪的频率范围相一致。测量仪器的最高适用频率为声阻仪最高频率的两倍。5.3.6最大噪声试验
对声阻仪的输入端施加最大许用电压（增益最小）。测量输出端电压Vmaxout。将增益加大至可能的最大Gmax。测量声阻仪的噪声电平Vnoiseout，声阻仪的输入端短路时，在屏幕上观测记录噪声信号的最大模量，即输出端电压，
计算声阻仪输入端的等效噪声见公式（4)：4
5.3.7耐温试验
5.3.7.1概述
Vmaxin Gmin
Ve=Vnoiseout maxout Gmax
JB/T 11277—2012
进行温度检测时，高、低温箱内的温度应保持恒定均匀，温差应在土3℃以内，容积至少应为被检声阻仪的3倍。为防止湿度的影响，在不影响温度检测的条件下，必要时，宜采取对高、低温箱密封或注入干燥空气等措施。
5.3.7.2高温试验
将声阻仪放入高温箱内，试验参数按表1选择。试验后，使温度降至室温，取出声阻仪并在正常工作条件下放置24h以上，再对声阻仪进行检测，其性能仍应满足本标准的要求。5.3.7.3低温试验
将声阻仪放入低温箱内，试验参数按表1选择。试验后，使温度升至室温，取出声阻仪并在正常工作条件下放置24h以上，再对声阻仪进行检测，其性能仍应满足本标准的要求（低温试验后，若声阻仪有凝水现象，则应适当延长预热时间或采用风扇通风等其他方法迅速去潮后，再进行性能检查）。5.3.8耐湿试验
声阻仪耐湿性能的检测方法应符合JB/T9329—1999中4.3的规定。5.3.9运输试验
运输性能的试验方法应符合JB/T9329一1999中第4章的规定。检验规则
6.1出厂检验
6.1.1声阻仪应经过制造厂质量检验部门按出厂检验项目检验合格，签发产品合格证后方可出厂。6.1.2出厂检验项目见表3。
6.2型式检验
型式检验项目见表3。
凡属下列情况之一者，应进行型式检验：新产品或老产品转厂生产的型式鉴定；正式生产后，如结构、材料、工艺有较大的改变，可能影响产品性能时；正式生产时，每三年进行一次检验；产品长期停产后，恢复生产时；一出厂检验结果与上次型式检验结果有较大差异时。表3出厂检验及型式检验项目
显示方式
灵敏度
绝缘电阻
技术要求
检验方法
常规方法
常规方法
目测方法
常规方法
常规方法
常规方法
出厂检验
型式检验
JB/T11277—2012
介电强度
相位线性
增益准确度
最大输出电压
最大噪声
外观质量
耐温试验
耐湿试验
运输试验
注：“”为必检项目，“一”为不检项目。7
标志、包装、运输和购存
7.1标志
表3（续）
技术要求
检验方法
常规方法
目测方法
每台声阻仪应在主机明显位置固定铭牌，其内容至少包括下列各项：a）规格、型号；
b）主要技术参数；
c）制造日期或编号；
d）制造者名称或标志。
7.2包装
出厂检验
型式检验
7.2.1包装应符合JB/T6147—2007中5.1的规定。包装材料应符合JB/T6147—2007中5.2.1的规定，并选用5.2.2或5.2.3规定的木材或瓦楞纸为包装材料。包装箱应符合JB/T6147一2007中5.3.1.1或5.3.3的规定。装箱应符合JB/T6147一2007中5.4的规定。加固应符合JB/T6147—2007中5.5的规定。防护包装应符合JB/T6147-2007中5.6.1的规定。7.2.2包装箱外壁上文字和标志应清楚，而且不应因搬运摩擦而模糊不清，其内容包括下列各项：-产品名称；
一收货单位和地址及电话；
-发货单位和地址及电话；
包装箱应有“易碎物品”、“向上”、“怕雨”、“禁止翻滚”等标志，并符合GB/T191一2008中表1规定的包装储运标志的图形和名称。7.2.3包装箱内应附有下列随行文件：产品装箱单；
产品合格证；
-产品说明书。
7.3运输和购存
7.3.1声阻仪的运输、运输贮存环境条件应符合JB/T9329-1999中第3章的规定。7.3.2声阻仪的运输时应防止振动和碰撞，并应符合JB/T61472007中第7章的规定。7.3.3声阻仪贮存地点及周围环境不应有腐蚀性气体，环境温度、空气相对湿度应符合JB/T9329一1999中第3章的规定。库内保持空气流通，地面保持清洁。6
附录A
（资料性附录）
标准试块示例
JB/T11277-—2012
声阻抗检测中的标准试块宜采用航空工业标准中的金属蜂窝胶接结构声振检测标准试块，如图A.1所示。试块的制作和鉴定方法应符合HB6462中的规定。250
说明：
蒙皮（般厚度为0.3～0.4mm）；2
—粘结剂；
3——垫板（一般厚度为0.4～1.5mm）；4——第一层缺陷；
蜂窝夹芯；
6——第二层缺陷；
第三层缺陷；
一定位孔；
盖板；
一橡皮泥；
11-胶带。
图A.1金属蜂窝胶接结构声振检测标准试块JB/T11277—2012
B.1原理
附录B
（资料性附录）
一种声阻抗检测法原理
声阻抗检测法属于声学检测中振动检测的一类，利用电声换能器激励被检物体振动（其频率多在千赫兹范围），反映被检物体振动特性的机械阻抗文反作用于换能器，构成换能器的负载，当作为负载的被检物体有缺陷或胶层质量变化时，其振动特性将发生变化，使得换能器的振幅、频率、相位等特性也随之发生变化，以此来鉴别被检物体的不连续。换能器的特性包括谐频率、固定频率下的振幅以及相位三个基本参数，针对换能器不同特性的测量，声阻抗检测法可分为振幅法、频率法和相位法。声阻抗检测所用的换能器的通常使用双晶片压电换能器。B.2双晶片压电探头
利用由两个压电晶片组成的探头，以点接触形式激发被检物体做弯曲振动，将被检物体振动的机械阻抗通过触头转换为阻抗仪的负载，通过测量探头的频率、振幅、相位等特性，来检测试件机械阻抗的变化。如图B.1所示。
说明：
一负载块；
2——压电晶片（发射)；
3—辐射杆；
一压电晶片（接收)；
5--检测触头；
被检工件。
图B.1双晶片压电探头结构示意图B.3应用
声阻抗检测法主要用于粘接质量的快速检测，例如检测胶接结构、复合材料、蜂窝结构的单层或多8
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