【机械行业标准(JB)】 无损检测 材料超声速度测量方法

[CS19.100
中华人民共和国机械行业标准
JB/T75222004
代JB7522—1994
无损检测
材料超声速度测量方法
Non-destructive testing - Practice for measuring ultrasonic velocity inaterials
2004-D6-17发布
2004-11-D1实施
中华人民共和国家发展和改革员会发布前
2规范性引用文件
3-术语和定义
方法概雾
仪器设备.
5.1检测仪器.
耦合剂
5.4标准荐号试典
6测望程序
6.：织饭速度
横饭速度
附录（资料情险录）材料声连重测量的其他重要技术引
超声仪聚的特性
抗案示液器..
电子间标记.
超声干游计（逆表比较仪）
穿过派凝二的脉冲速度
脉冲回波双品探头法.…
猪波法（安值法）
相应比较法
脉冲叠法
脉冲回波交选相逆度法.
声共娠独
瞬间接触正为耦合技术，
开揽托和对梯线技术，
连续波（CW）柜微支术
测群声速的其他替代方法
透射传措冲同波法
A.1不依题干序度的速度方法
附示B（资料性附录）1荐产料中的声速.附录C（资料性附示）水中声速度随温度的变化图1始啦感冲称7个受射被.
图A.1避免因视差引起误差进行的仪器设置医A.2收解读数设置
JR/T75222004
[B/T7522-2004
表A.！对于45’人射的Wt计算慎..表.工程材料六的声．…
2一些陶瓷材料的密度和高速度
表C1水中趣速原随温皇均变化
JB/T7522--2004
请注点本标弹的某内容有可能涉及专利：不标准的发布机构小应我担识别这些专利的费任，本标准整改采用ASTME494-95：3001材料超声速度量方法？（英文版）本标降代替RT7522-19944林料超卢迷的测里方法3。本标准根ASTM494-95：2001电起草老虑到我国国情，在采用ASTME494-95：2.001时本标准做了，此挣改，有关没术性差妇下：a）5i用了与ASTM标准相当的我国标准，而非ASTM标准：b）刷绘ASTM标准的宽料性附录XI。为便于使用，本部分还做了下列编辑性修改：”“本方法”和“本规程”一词政火“本标难\；）拖人B1.规定的引导语：
c）恢GB/T1.1现定对附录号和部分条号重零做了编号：本标准与JB3/T7522—1994相比，车要变化划下：一增加了术语和定义见篇3竞！：增了方法概要（见弟4垒！
修改了材必司声速度测量的其他重要技术（1994年版的附录A和附录月：本版的附录A）词整了工翌封必中的产速（1994年版的附录C：本版的张录B）：调壁了水中超声速度造温度的变化（1994车版的降录：本版的附录C)本标难的附录、系录卫和陈景为资料性附录。本标准主中国机工业联合会提三：本标准压全国无摄检测标准化拉术委员会（SACrICS6：归口：本标准起克单位：国率质量监督检验检疫总同号炉压力容器检测部究心。本标隧主要起京人：试功压、完彦：本标理所代替标准的历次版本发市情说为JB/T7522—1494。
1范围
无损检测材料超声速度测量方法.IB/T7522—2004
本标注规定了用A型脉冲反射式超声探伤仪测且材料中超声速度的测试程学。本标准述了一种通过与超当连，已的参考林料进行对比测买来碗定未知材料试单中赶声递度的方运，志标准视量的试样是指障度大于放等丁5U11的国本材料，其与超声波能盘传播方向直的两个表面之间的平行麦在二3”之门，与趋声探头据合的表面要个优于3.2m的表面组度。用让他专门凯的超声仪器、辅动设各利专要技未可获持更精确的结票，制录A中刻出了测显超声被既的其他一-些行法
计1：么老技术，仪限、材料种负初操作人另等四带内变化都带引还范对速度指示的完化有时进至会达至5选2：受述内素单因索影确果预期能更加精确（可能在1品的公范内2规范性引用文件
下列文件十的条款适过本标演的用而或为本标滤的条款。凡是注口考的属文件，随后所有的修单：不包括数误的内咨）或修订版均不追用十不标准。然丽，鼓刷根据本标准达成协议的冬方研究是否可使压这些文牛的量新版本，凡是不注日期的引用文件，其最薪版本适用于小标洗。GB/T126K.：无提检术语避声检测JBT9214A型脉冲度乐.比超声探忧系统T作性能测试方法（JB/T9214—1999，CAJIS22344：19932
3术语和定文
GB/T126，1确立的术语和定义适用本标准。4方法联要
在退体中能够传搭几个可能的探动模式，本协泄沙及到两种传摘逆度，即拟波的速（）和横被的速（计当试许在与波束垂直力上的何尺可远大与波面积和返长时，凯波道爱不学试几何形状的影响，旗波的传疑速度基本上一受试样厂的尺寸的影响。该处捐述的力法，这适用于带规脉反射式超声探伤仪。
5俊器设备
本标准中采用的超声验测系统可氢括以下部分。5.1检仪器
检测仪器是任何由开基线、发射（脉冲）装置、法受装置（回波效大器；和能产生、接受并显示超产波电信号的A扫描显示电路组皮的战声仪器。没解应能错A扫推基线以二.5mm的精避读出AtAA，A（其定义贴6.1.4和6.2.4，等斤今件至。为了获得最佳的矫度，应在能够品示至少2次，的好母5次满晰反射团波的条件下，采用愿可能商的频率，5.2探头
根据接法设计用米俭测的探头能土并接改适当大小，类型和频率的趋声液。直接接融额波奠式南来灿世织被速度：直接接触波模式用来测空碳被速度。5.3耦骨剂
JB/F7522—2004
对士裂波速度测虽，揭合剂成是实际使用的材料，您姆，洁净的轻质油，对于横波详度视风，应谈采用高粘性的材料，如树脂或固体粘结剂对桌些材料，使用类形丁烯，蜂或其地商黏弹性的材料更有效，火多数腋体中，不传播横被。对客乳漆水的材料，要求采用特殊的非液态耦合剂。耦合剂不得封料本身有害，
5.4标准争考试块
5.4.1连变标谁试快：任何已知超声波速度、能敏声穿磷，且有适当的表面粗度、形状、厚度和平行面的材料，标准试块的声迷应由其他--些更高精度的技术或与已知水的产速（参见附录A5和附求已）相比较来确定，参考试块成该与被测材料具有相似的在减系数。5.4.2水平线性划试，禁见JB/T9214水平线性定方法，6 测量程序
6.1纵被速度
用纵被在末知材科中的传播时问与在速瘦标难试快（准》中的传播时间进行比较来确定纵被速度().
6.1.1选拌具有个乎行表面的试块并测量其度，精度商工土0.02mm或0.1%。B.1.2在每个试块上用探头测得-个信号模式（如图1所示），在可消晰分辨的条件下，尽可能使反射问凌数多。两次诞量的时茎（扫描线控谢）必须设觅成相同，图1始波脉冲和了个后射鸟波
含.1.3用刻弹尺较-卡尺分别测量已却和未知材料试块上第一个反射回被前沿和最后一个可消晰识别的反的回波前沿之间的时基线距离：为了获得更高的猜度，可在第个反射回波的前沿位置固定之后，调节放大段后一个反时回波，使之与实一个反射回波的高度一效。这样能测量到更确的时间或既离。随后再确定最后一一反射可波前沿的位置，在任意两个反射回波之间，信号传播声程为两的试块厚度。信号传播适过试快井返国到人射点检一次完特路径，在阅1中国1和回渡了之询信号通过广6次完整路径。计算在两个被视试块1第一个友射回获到最后个反射回波之间通过的完整路径改数。达个数字比及射回皱的数月>1。注意每次测量到的试换序、完整略径次数和从第一个到品片一个波之间的距高不必相同.
5.1.4依下式计节术知声连值：
U=(AU) /(A?
沿A扫尽示的时基线测量到已知材科从第个到第V个反射回波之间的距离：单位为Ⅱ，云知材料中完整路轻的改数
未知材科的学玉，单位为m：
已知均料中的声速，单位为m's：活4打排显示的时君测量到末知材料以第一全到第个反射回波之间的距离，单快为：，一-己知材料中完整路径的次数；一—只知材释的厚度，年位为m。注：只要系统保持一致。在测量中采用什么单位非不要。6.2横玻速滤
JB/T7522—2004
通过比较横波在已知超声速度（）的材料和未知材料中的传播时闻来确定模波谢度（）6.2.1选择两个表画为行面的试块，并测量其厚度，精商于士0.02mm或0.1%，6.22在每个试块上用探头测得一个信号模式（如图1所示），在可消晰分辨的条件下，尽可能使匠射回获数多。两款测量的时著载《打描控微？必须设置成相圆6.2.3用刻度或卡尺分别测整已知和末知材科试决上第一个区射回波前沿和最后一个可清晰误别的反射回波前沿之间的时基线距离。为了获得更高的精斑，可在第一个反射回波的前沿位置固示之后，调节放大受后一个反射回波，使之与第一个反射回波商度一致，这样能测量到更精碎的时间或距离。资增加了亲减值号中的高赖皮分，随后再确定最后一个反时回夜前沿的位暨，计算在两个被测试块从赏一个反射回被到最后启一个反射回波之间通过的完整路替达数。这个致字比回波数吕少1，注意每次测盘到的试块厚量，完整路径次数和从第一个到最后一个反射问波之间的距商不必拥同。6.2.4依下式计算未知声速值
式中：
A，一沿A扫描是示时基线测量到已知材料从第·个到第W个反射画波之间的距需，首立为m：月，—一未知材斜中完整路径的次数：1—米知材料的厚度，单位为Ⅱ
—一已知材料的摘波速度，单位为m/sA一一沿A扫描显示时基线测量到未知材料从第一个到第N个反射同波之间的率离，单位为mn.一二知材科中完整路径的次数一已知材科的厚度，单位为m。
7报告
声速测量抵告凸应包括如下数据。）绒液：
（用公式 1）=
h）横波：
tn/3。
.[B/T7522—2004
存！后公式2）
水平线在：
）测量频牢，
e）揭合剂。
r? 探头：
1）额率：
2）尺寸；
3）形：
4)类型：
5）序到号
）试轶几何尺寸。
h）仪器：
1）名称：
2）型号：
3）列号：
4）柜关控制设斑，
m/a。
A.1引言
附录A
（料性附录）
材料超古速度测的其他重要拉术JB/Y7522—2004
A.11一些按太可以用米精确测显材科中的超声速度。这些装术大多需要用到专门研制或辅地性的议器设备，
41.2能自动测基声速或时间间隔或同利测量两素的仪器都可以买到，原本为其他测量而发计的位器如亨我计量器）也可用于声测望A.1.3已经引人丁各种法来解决对试块中被形的时间间隔或数目进行精确测量的间题，本附录不可能通括所有这些技术。本刚录对拥有更特的仪器或能得到辅助仪器及需望得到更精确结具的情况来说是有用的
4.1.4小附录将包活些只造合在定验室中使用的技术。只台在诸如实验室中才能达到的严格控制的多件：下才能得到受精确的结果。测盘过窃可能会很缓慢且需要精心准希的试块A.2超声仪器的特性
超声议暴可测盘到时向传操的超卢波。A.3精密示波器
浦助的打密段极射线小滤器能用来观察回波模式。使用精密求波器的标准水平显示能测量出连续次反射间波之间的偿扭时间，再按下式计算速度度m[2厚度（m）[时间【）]
A.4电子时间标记
A.4.1在基本的仪器显六器上可以用一个附件来为个步骤品示-一个或重感现频标证，这通常添加位标准回波模式上，标证可崩标准控谢器来移动。控谢器可首接接微读出附间。A.4.2在感示器1首先将需一个骤与第一个反射[液相0配，然后，如果有的钙，将第二个标记与第二个反点回波相匹配。董下这两个标记的控制器该数，能确定穿过试块-次完整路径所用的时间（计算公政与A.3一致
.5超声平涉计（速度比较收）
A.5.1对超声速的测盘可启比较脉冲在试决和在对比试块丰传潘路径的传插时间算出，镀体（例如水：中的超声座度总已知的，云此试块中的卢速能以大约0.1%的精度确定A.5.2窦际上，试缺中的反射回波与干沙计传路径中传来的转变到十涉点上获得的反射可波是一数的。试块和干泌计策体中的超声速选与它们的长度戒比，且这两个量必须梢确阅盘，A.5.3一个带规探头用来了完在…个川效式水宿中的侧．探头频率应微足试的要求，衰减部分必须插人到十游计深头和电统之间，它可不受其他测试案件的影响而改一步计的同波高度。A.5.4一个反射器浸人盛装液休的水榜中，并安融在一个可调市的机械1以使之不倾斜。该机械装量能够小接触地迅速来回运动．通过个轴司以作很好的调节。执转动一整图可使运动路径攻变m印，抽对上的一格幻分刻瘦代表0.01mm.5
JB/T7522-2004
5.5，水槽中必须充满超市速度已郑的液体。如在20它下，水的超声速度=1483.1m/.温度系数层Aw十2.5m/s·，对水而言，对温虚的检查是完全必要的（垒见附录C)A.5.6也可以使用混合泌体，例如，水利酒精（1B免的重量百分比）的混合物，在室退下的温度系数是裤
A.6.7按下式计算速：
速度。 (m/s) 度水(m fs)x厚胞;(m)离水中(n)
A,6穿过混凝土的脉冲速度
AB.1脉冲发生器以不小于5U次/s的速率产生IUHz～50kHz的更其脉冲，A.62将探头表面道过辋合介质按压在规凝土表面上。用水、油或其他粘性材料将混凝土湿润可将探头振动膜与混凝生接融衰所之间的空气除掉，通过指列闸门标识脉冲对应的接收被能、读标准化刻度盘载者计算播和接收脉冲之间的计数液形周期邀，可以测盘出振动群中心之间是短的高线路径长度和在A扫措显示器上的传播时间。
A了脉冰回波双品探头方法
A.7.1本方法使用的单探头包含两部分，一部分作为发射器，另一部分作为接收器。A.72恶然避卢连度测量主要是对基于试快厚度的时间的测量，比大多数厚度测量这器用本方法成功均以高循度测量享度，将这种速展游量法引人实腰影清肾的：计，用效品探头方法，减冲回波的传播时间是试块厚度的1线性函数，当此技术皮用于速度测量时可能孔起试人的误差，迪应测且的误差可以用一个与被两试块声速和厚资相近的参析试缺来消除，单操头系统调常更适合对连成能行精测量，
A.7.3推使任何采双品探头方法且有标准化刻度的厚度测量仪，包括A扫描显示单元和仪表读出器单元。对A扫描显示单元而言，因为刻度刻在显示器的内表面或对输山信号送行积分，现差间题就披解决了：别于议变读出錦单元或数字式读出单元而言，视差不尽主要的问题，A.7.4大多数双品探头厚度测量仪器利用第个反射回波来进行读出的测量，因此测试范围通常是固定的并很好地标推化了。不必产生儿个反射向皱来求取乎均传播时间。4.7.5因为案个反射亘波比后面任-个反射回波，如从显像管一端开始的第五个回被，更具有深度或时间上的代表性，所以具为曲表面的试块在测直「出现间题更少，在小查径管材中的误差可能比确当的平育试块更大。
A.76步：
A.7.6.1在·个已知卢逆的钢制阶梯试缺上校准仪帮和探头。通过调节扫描延退利范控制，确保两个或亚求的享度（高和低）读数出现在正确的距离上离A.1)。4.7.8.2不改变仅器的打描和范围控制测量未知速度试快的厚度。用卡尺验平分尺测盘教测区的实际厚度。
A.7.6.3按下式计笋末知速度
x实际厚度
量厚度
式十：
一未知速度，
A.8谐波法（年值法）
相对以
L-5093m/s此内容来自标准下载网
有-·
#91-60s
避免因拟引起课差进行的器设置JR/T7522-2004
A.日.1当只有儿个回波能被利用时，用超声回波仪器洲量肇厚将变得不准确，因为存在府吸收，离蚀或不适宜的放射性几何缩构，在这些情况下，可以将壁测仪游到回战韧率的谐波上（谐法】来境高测量给果的摘变
A.它.2到目前为止，干涉计方法已经用于精街测盘声传播。在那汽对是终摘准不作高要求的场合下谐波法可代替复求且费时的干涉待，在常规争件下，用所调的“季值法能获得口.5%或更商的精度，A.8.3改进的方法利用了从探头发射经一长短冲杆后进人有几个被长厚的试样的发射频率（tf)脉冲。缓冲器杆要足够长以便容纳燃个式脉冲，而脉冲也要足够长来占据试块中的三个循环行程。脉冲在试块里反射时会产生白十涉。当氛块中的循环行程等于半波长的奇数倍时，会产生一个特征叫波模式：俏数倍时则产生另一个举式，当寸频率变化时这两仲偿式会交苦转变。树位与以M为单位的固期频将相对应，一种节征模式垂克一次时，相位变化一个周期：测种模式之间是12相位周期。对应于频率的恒位倒数是以微砂为单位的延迟时回，对下厚度为工试扶：遵度为：2t
A.9拘位比较法
A.9.1该方法是人由不同循环行程日组成的两个脉冲回波。如果用精确调整频率来产格控制液相位，柑角的表达式可以写成
传播垫厚：
一共振频率：的2培：
L—-浮度：
-没数：
［（2
JB/T7522—2004
?因为在探义和试块之间密封产生的相位角。医比，速度表示为：
= (2//) [— (/2元> ]
A.92实验证明，只要试块厚度至少为超市被长的10倍，尺寸和形状的影响可以有效地减小到零，通带用高频（I0MH2-20MHz）米使达独影响最小化。A.9.3相位比较法的主要优点显绝对谅度可以不受鹅合设差的影而以非带高的精奥确定、整为误头的拥合影响可以评价出来。该方法间择使得在载偿尺度小至2mm的小试块小视量声速成为可能。A.10脉冲豆法
A.10.1，该方法将H脉以近似等于波在块中传播的循行径延退时间的间确应用了探头，安：观察阴好在最后一个成用脉后整加的叫波，需要周期性地忽略几个应用脉冲。当回波引始按信孕之问的对间间减工进行相位满节时，结果脉评出现最大振，在比条件下，下列等式是成立的，8=T/p）—（L/f）[mp式中：
坏行程证时间
—脉冲的频率：
照一一个或为正或为负的替整：---与在深头增面上反射的疫关联的相位角：p—— 个数1:2 3..),
双然工近似等于循环行程延逆时预的倍数，对于1，成用脉冲对每个循环行程延迟出现一次追常，在不同的操头转保额款下和0就之间对了多改测量用亲获得在与程与-个额率了之间了的差异，对应于=0，了的负值有最小的基级：除非试块有非带的机械独性，延退时，间由。=T十：2绘出。诚块中的声遵是31其中与试快的长度。A.10.2这种特殊方达的优点在干探头的帮合可以考进去，所以本方法可以很好地适岸于在压力和源变化的场分下进行测，用该方法，换头试块之间的稠合影响可忽跨不计，理想条件下，这种方法的精医在10-\之内，而A.9的非位比较法则产10*之内。按这种方法，可以向试块发送强信号、所以送至当衰减非常尚时，也能进行速度测星，A.10.3这两貌技求的局限性奈材格的多孔性外，项计还依赖于其他各动因，死晶轻大小和晶粒过界状记：
A.11脉冲回波交选相速度法
在本方法中，成对的间波在观测示波解上以等于两个回波之可传播时间倒数的频率派动x轴来进行比较。读A.10中的人T法在回波之间选择适当循环交选送的rf.就能对超声相速良迹行精确测显。修正因超声射产生的相位前，并成用于各种不回的识落对之间约传播时间，可提高平驾错环行程传耀时间的嘴度，延迟时间可精确到0.20s甚尘更高，在某些清况下可能低到510°，对弥微生材料，交选经检被的高斯包路（典曲面形冲，是有窄性宽。）可获得群延巡，自此，可测量出群速的，对非弥散性芯料大部分面体：用宽需数学腺社来代势脉冲。4.12声并振法
A.12.1动添声共振法，已发展成板认为匠一种获得固体声连和弹性常年的标证法。百本今用的：撑断的和扭转的共振数率延巨酬定，从这些数值可计算自速：A.12.2该方法的优点是在不丧火尚精度的情况下测量更捷简单。用该方法可确定典型多孔将水性案合化合物的净性税量
小提示：此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容，若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。