超声相控阵检测教材ISONIC相控阵操作说明.doc

ISONIC相控阵设备操作指南焊缝高级检测软件功能一、进入检测界面1、根据所使用的仪器进入相控阵检测模式，在相控阵界面下点击，见图1所示图12、点击进入选项模式，见图2所示图23、点击进入焊缝检测模式见图3所示图34、相控阵探头选择根据检测选用的相控阵探头选择相应的探头型号，如图4所示，图4右上角所显示的即为探头楔块及探头的参数如果在“选择探头”的下拉选项中无检测所用的探头型号，则点击手动输入探头及楔块的参数进行保存然后点击图45、点击进入相控阵扇形扫描参数设置界面，如图5所示图5二、检测参数设置：1、基础参数设置：l 增益：根据检测对象所需的检测灵敏度进行设置l 声程：根据检测对象设置声程范围l 声速：设置为横波声速（例如：钢中横波声速为3230m/s）l 显示延迟：就是常说的“零偏”设置点击（如图6所示），通过点击左键或右键，将“表面补偿”设置为激活状态（如图7、图8所示），点击，仪器将自动校准“零偏”自动校准后的显示延迟将会自动修正为探头延迟，如图6所示注：此处“表面补偿”为调节检测参数时所选用的入射角度（“激发设置”中所选取的调节检测参数的入射角度）在探头楔块中传播的延时，及探头延时，仪器自动校准“表面补偿”，即零偏后，显示延迟与“测量参数”中的探头延迟相同。

“测量参数”中的探头延迟，当选定入射角度后，仪器自动计算生成，所以是不可修改的，调节的左键右键为灰色图标如图9、图10所示本次示例选择的入射角度为55°，探头延时为13.45us图6图7图8图9图10l 抑制：设置为0%2、激发参数设置：l 增益：根据检测对象所需的检测灵敏度进行设置l 激发模式：设置为单晶l 脉冲宽度：主要用于优化脉冲回波信号初始设置为探头频率周期的一半，将探头置于放置在被检工件或标准试块上，根据脉冲回波的信号质量，点击左键或右键进行微调如图11所示注：调节依据准则为：脉冲回波信号脉宽最窄且相对回波高度最高本次示例选取的探头为5MHz-32晶片的相控阵探头，其脉冲宽度为T=1/f=1/5MHz=200ns图11l 激发等级：激发等级代表激发电压的大小，激发等级最高位12级，最高激发电压可达到400Vpp双极脉冲电压注：激发等级的大小依据被检工件的厚度及被检工件的材料性质决定，依据相应标准进行选择l 重复频率：一般≦（1500 Hz～2000 Hz）注：重复频率与显示延时及声程有关，详细计算公式为：（1/PRF）≥ [显示延时+（2×最大声程）/v]×6其中： PRF---重复频率V ---材料声速6 ---安全系数最大声程= 工件厚度/cos（检测所有到的最大入射角度）3、接收参数设置：l 增益：根据检测对象所需的检测灵敏度进行设置。

l 滤波器：主要用于优化脉冲回波信号，提高信噪比设置为的状态如图12所示l 低通滤波：初始设置为探头中心频率的0.5倍，将探头置于放置在被检工件或标准试块上，根据脉冲回波的信号质量，点击左键或右键进行微调注：调节依据准则为：脉冲回波信号脉宽最窄且相对回波高度最高本次示例选取的探头为5MHz-32晶片的相控阵探头l 高通滤波：初始设置为探头中心频率的1.5倍，将探头置于放置在被检工件或标准试块上，根据脉冲回波的信号质量，点击左键或右键，进行微调注：调节依据准则为：脉冲回波信号脉宽最窄且相对回波高度最高本次示例选取的探头为5MHz-32晶片的相控阵探头注：滤波器的低通和高通频率必须包含探头的中心频率l 波形模式：设置为全波图124、闸门设置： 脉冲信号调节中有两个独立的闸门，闸门A与闸门B，设置方法相同开启闸门均是为了读取闸门内脉冲回波信号的测量值，如声程、深度、表面距离等本示例以闸门A为例进行功能讲解如图13所示l 增益：根据检测对象所需的检测灵敏度进行设置l 门A开关：点击左键或右键，将闸门A设置为激活状态l 门位A：设置A闸门起始点l 门宽A：设置A闸门宽度l 门高A：设置A闸门高度（占满屏高度的百分比）。

图135、报警选项设置：用于自动化检测，一般情况下不使用6、测量参数设置：l 增益：根据检测对象所需的检测灵敏度进行设置l 测量数值：闸门覆盖范围内的脉冲信号的测量值根据检测需要进行选择s(A):A闸门所捕捉的信号距探头入射点的声程a(A):A闸门所捕捉的信号距探头前端的水平距离t(A):A闸门所捕捉的信号距探头入射点的深度T(A):A闸门所捕捉的信号到探头入射点所用的时间V(A):A闸门所捕捉的信号高于/低于闸门高度的dB数H(A):A闸门所捕捉信号自身高度的百分比VC(A):A闸门所捕捉信号高于/低于DAC曲线的dB数 注： 必须将闸门激活，方可选择测量参数 本次示例选择的测量数值为t(A)，读取信号的深度值l 测量方式：测量方式一共有4种，检测时选择“波峰点”测量方式四种测量方式如图 14所示l 探头延时：仪器自动计算得出，不可调节注：当选定入射角度后，仪器自动计算生成，所以是不可修改的，调节的左键右键为灰色图标如图15所示本次示例选择的入射角度为55°，探头延时为13.45us图157、激发设置： l 增益：根据检测对象所需的检测灵敏度进行设置l 开始：设置从第几个晶片开始激发。

注： 本次示例选择第9晶片为开始激发晶片l 激发晶片数：激发晶片的总数量注： 激发晶片的数量依据被检工件的厚度及被检工件的材料性质决定，依据相应标准进行选择 本次示例选择激发16个晶片l 入射角度：选定调节检测参数的角度一般设置为扇形扫查角度范围的中间角度例如扇形角度范围35°～75°，则入射角度设置为55°注：选择中间角度是为了在做角度增益补偿的时候，大角度的回波能够在角度增益补偿窗口显示出来本次示例选择入射角度为55°，扇形扫查角度范围为35°～75°l 聚焦深度：“厚度修正”激活的情况下可选聚焦声程：“厚度修正”关闭的情况下可选 注：聚焦方式分为两种，聚焦深度和聚焦声程当“厚度修正”激活的时候，聚焦模式为聚焦深度，即聚焦的范围按照工件的深度值进行计算当“厚度修正”关闭的时候，聚焦模式为聚焦声程，即聚焦的范围按照声波在工件中传播的距离进行计算如图16、图17所示图16图178、接收设置： l 增益：根据检测对象所需的检测灵敏度进行设置l 开始：设置从第几个晶片开始激发注： 本次示例选择第9晶片为开始激发晶片l 激发晶片数：激发晶片的总数量注： 激发晶片的数量依据被检工件的厚度及被检工件的材料性质决定，依据相应标准进行选择。

本次示例选择激发16个晶片l 入射角度：选定调节检测参数的角度一般设置为扇形扫查角度范围的中间角度例如扇形角度范围35°～75°，则入射角度设置为55°注：选择中间角度是为了在做角度增益补偿的时候，大角度的回波能够在角度增益补偿窗口显示出来本次示例选择入射角度为55°，扇形扫查角度范围为35°～75°l 聚焦深度：“厚度修正”激活的情况下可选聚焦声程：“厚度修正”关闭的情况下可选 注：聚焦方式分为两种，聚焦深度和聚焦声程当“厚度修正”激活的时候，聚焦模式为聚焦深度，即聚焦的范围按照工件的深度值进行计算当“厚度修正”关闭的时候，聚焦模式为聚焦声程，即聚焦的范围按照声波在工件中传播的距离进行计算如图16，图17所示² 激发设置一般与接收设置相同三、DAC曲线制作：1、DAC/TCG设置l 增益：依据检测标准要求进行设置l DAC/TCG/DGS：点击左键或右键，选择创建l 门位A：设置A闸门起点l 记录点：制作曲线的点数最大40个采样点)l DAC曲线：辅线关闭2、理论DAC曲线制作步骤（1）当DAC/TCG/DGS选择为“创建”时，图18所示的图标被激活注：dB/mm为材料的衰减系数。

2）点击图标，可输入不同材料的理论衰减系数相应的理论DAC曲线将在A超窗口中显示如图19所示3）点击左键或右键将DAC/TCG/DGS调节为“DAC”，曲线制作完成图18图193、实际DAC曲线制作步骤（1）“厚度修正”选择关闭，聚焦声程设置根据实际检测工件确定见图20所示注： 本次示例采用二次波对20mm的对接焊接件进行检测，聚焦深度选择在工件中部10mm位置所选择的基准入射角度为55°，则在进行DAC曲线制作时，聚焦声程为20/cos55°×3/2=52mm 图20（2）根据被检工件，依据其检测的相应标准选择制作DAC曲线的标准试块依据标准选择不同深度的孔将相控阵探头放置在标准试块上，找到第一个孔的最大反射回波，调节增益使回波的高度达到检测标准要求，确定检测的起始灵敏度调节门位A，将闸门A套住回波，点击左键或右键 将“记录点”设置为1 依次找到剩余不同孔的最大反射回波，并在闸门A套住回波的情况下，并记录点数3）所有点记录完后，点击左键或右键将DAC/TCG/DGS调节为DAC曲线制作完成4）记下此时的DAC起始灵敏度，即增益值本次示例以检测20mm厚度的对接焊接件为例，依据JB/T4730标准要求，选择CSK-ⅢA为标准试块。

选取10mm、20mm、30mm、40mm、50mm孔为记录点进行曲线制作制作方法如下：l 将相控阵探头放到CSK-ⅢA试块上，找到深度为10mm孔的最大反射回波，调节增益，将反射波高调节为屏幕满屏高80%~90%，调节闸门A的门位，用闸门套住反射回波，记录点1见图21图21l 将相控阵探头放到CSK-ⅢA试块上，找到深度为20mm孔的最大反射回波，调节闸门A的门位，用闸门套住反射回波，记录点2见图22图22l 将相控阵探头放到CSK-ⅢA试块上，找到深度为30mm孔的最大反射回波，调节闸门A的门位，用闸门套住反射回波，记录点3见图23图23l 将相控阵探头放到CSK-ⅢA试块上，找到深度为40mm孔的最大反射回波，调节闸门A的门位，用闸门套住反射回波，记录点4见图24图24l 将相控阵探头放到CSK-ⅢA试块上，找到深度为50mm孔的最大反射回波，调节闸门A的门位，用闸门套住反射回波，记录点5见图25图25l 所有点记录完后，点击左键或右键将DAC/TCG/DGS调节为DAC曲线制作完成见图26 图26l 记下此时的DAC起始灵敏度，即增益值注：本次示例起始灵敏度为40.5dB 四、角度增益补偿曲线制作：1、角度增益补偿制作步骤（1）制作角度增益补偿曲线时，一般选用半圆试块（见图27所示）或者其他具有不同深度的横通孔的试块制作角度增益补偿曲线。

图27 半圆试块（2）“厚度修正”选择开启，聚焦深度位置根据检测具体情况设置，一般按照实际检测工艺进行设置见图28所示。