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2分钟弄懂超声检测6种灵敏度(探伤、基准、起始、扫查灵敏度等)

超声检测常常会遇见让人傻傻分不清的灵敏度,比如探伤灵敏度工作灵敏度起始灵敏度扫查灵敏度定量灵敏度基准灵敏度

你能分清楚各种灵敏度的含义吗?或许知道其中某些常用的含义,但是将每个灵敏度解释清楚的确很难,至少我在看到这篇文章之前——《超声检测中的灵敏度、频率和K值》——是分不清。

闲来无事,逛逛远东论坛,无意中发现了这篇文章,学习之后眼前一亮,曾经萦绕在脑海中的谜团一一揭开。这篇文章是陕西师范大学,莫润阳等人发表在《无损检测》期刊上的一篇文章。

什么是灵敏度?

灵敏度表示检测能力的强弱,在超声检测仪器屏幕上能识别最小超声信号的能力,或者说检出最小缺陷的能力。灵敏度表示为一种能力,即检出最小缺陷的能力,发现的缺陷越小,灵敏度度越高。

什么是探伤灵敏度?

国际上将探伤灵敏度定义为:在规定频率、增益和抑制等条件下,能探出最小缺陷的能力。

探伤灵敏度也表示检出最小缺陷的能力,和上面讲述的灵敏度近似相同。我理解的是探伤灵敏度更进一步诠释了灵敏度的含义。

决定探伤灵敏度高低的关键因素——信噪比,即只要缺陷波大于噪声,且大于某一规定值,缺陷才能被探测出来,通常采用6dB法度量信噪比。所以探伤灵敏度与被检工件材质(声散射、折射、衰减等)、探头和仪器组合性能有关。比如:细晶均匀的材质比粗晶材质探伤灵敏度高,碳钢性比奥氏体不锈钢探伤灵敏度高,晶片为复合材料的探头比陶瓷探头灵敏度高。

超声检测培训教材第19页,超声波脉冲反射法检测的极限灵敏度约λ/2,因为当反射体远远小于波长时,波的绕射强,即衍射较强,而缺陷回波很低,容易漏检,但仅在理想情况下存在该极限灵敏度。而实际中的探伤灵敏度上限,取决于检测系统的信噪比,即信噪比越高,其探伤灵敏度的上限也越高,发现的缺陷越小。所以提高探伤灵敏度的方法是,采用质量较好的探头、连接线、质量过硬的仪器,以及细化被检工件材质的晶粒等。

什么是工作灵敏度、起始灵敏度、扫查灵敏度、定量灵敏度?

工作灵敏度是指检测过程中设置仪器的使用灵敏度,包括起始灵敏度、扫查灵敏度和定量灵敏度,应依据相应的标准来设置。

起始灵敏度  在实施检测前,将仪器和探头的组合灵敏度预先调整到某一设定值,以保证能够发现整个扫查深度上最小的缺陷,该缺陷应依据相应的验收标准设置。

如直探头扫查锻铸件时设置的参数,通常采用平底孔、大平底等反射体来设置的灵敏度。或者斜探头扫查焊缝时,采用对比试块的长(短)横孔制作的DAC曲线,未设置评定线、定量线、和判废线(或H0)时只有一条曲线的灵敏度,此灵敏度称为起始灵敏度。

扫查灵敏度  在实施检测前,为了粗扫时提高扫查速度,同时不会引起缺陷漏检,应将仪器的增益值设置到某一高度。

如NB/T47013.3-2015标准规定,焊缝的扫查灵敏度不应低于评定线灵敏度,此时在检测范围内最大声程处的评定线高度不应低于满屏刻度的20%。当探头和仪器的组合信噪比较高时,可以再适当的提高增益,防止扫查速度过快,造成缺陷漏检。

定量灵敏度  在实施检测过程中,当发现缺陷后,根据缺陷的位置及其它情况(衰减补偿、表面补偿)以及验收标准重新调整灵敏度对缺陷进行评定。如NB/T47013.3-2015(GB/T29712-2013)标准规定,应根据被检工件的厚度设置定量灵敏度,即评定线、定量线、判废线,以及验收等级、判费等级均属于定量灵敏度。

基准灵敏度  一般指将对比试块人工反射体回波高度,或被检工件底面回波高度调整到某一基准时的灵敏度。

如锻铸件直探头扫查时,当板厚≯20mm时,用CBⅠ试块将工件等厚部位第一次底波高度调整到满刻度的50%,再提高10dB作为基准灵敏度。焊缝斜探头扫查时,采用对比试块制作的DAC曲线,且未调整相应定量的dB值。基准灵敏度与起始灵敏度概念相近。

超声检测报告中,其中有一项需填写探伤灵敏度,如上图填写为评定线的灵敏度值,按照上面对灵敏度的解释,是否不妥?

下图为某单位出的检测报告,报告中存在两种灵敏度,即探伤灵敏度和基准灵敏度是否正确?


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