ICS 19.100 N 77
JB
中华人民共和国机械行业标准
JB/T13935—2020
无损检测仪器 超声检测超声衍射声时检测仪
Nondestructive testing instrument -- Ultrasonic examination-
Ultrasonic time-of-flight diffraction testing instrument
2020-04-16发布
2021-01-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布 JB/T13935—2020
目 次
前言， 1范围 2规范性引用文件 3术语和定义， 4符号和说明. 5要求... 6试验方法 7检验规则， 8标志、包装、运输和贮存
1
11 18
表1 符号和说明，表2垂直线性的理论和允差值表3出厂检验和型式检验项目.
12 **17
图1防止发射脉冲损坏检测设备的保护电路图2测量的发射脉冲参数. 图3测量发射能量泄漏抑制的连接方式图4测量发射脉冲后盲区的设备连接方式. 图5测量发射脉冲后盲区时在超声TOFD检测仪显示屏上的波形图，图6设备的通用连接方式，图7采用通用的设备连接方式产生的检测波形图8用于检测时基线性的信号时序图图9 测量超声TOFD检测仪响应时间的时序图
.8
10 ...10
11 13 15 16 JB/T13935—2020
前言
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：汕头市超声仪器研究所有限公司、中国特种设备检测研究院、辽宁仪表研究所、
中信戴卡股份有限公司、中国船级社实业公司。
本标准主要起草人：陈智发、谢晓宇、曹燕亮、郑阳、王琳、刘军、邓丹。 本标准为首次发布。
II JB/T13935—2020
无损检测仪器超声检测超声衍射声时检测仪
1范围
本标准规定了超声衍射声时检测仪（以下简称超声TOFD检测仪）的术语和定义、符号和说明、 要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。
本标准适用于带宽为0.5MHz～30MHz的单通道和多通道超声TOFD检测仪。
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包装储运图示标志 GB4793.1一2007测量、控制和试验室用电气设备的安全要求第1部分：通用要求 GB/T6587-2012电子测量仪器通用规范 GB/T9969工业产品使用说明书总则 GB/T12604.1无损检测术语超声检测 GB/T19001质量管理体系要求 GB/T27664.1一2011无损检测超声检测设备的性能与检验第1部分：仪器
3术语和定义
GB/T12604.1、GB/T27664.1一2011界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
衍射声时timeofflightdiffraction，TOFD 采用一发一收双探头模式、利用缺陷端点的衍射波信号，探测缺陷位置及尺寸的一种超声检测方法。
3.2
TOFD图像TOFDimage 将扫查过程中采集的A扫描信号连续拼接而成的TOFD数据二维显示。 注：一个轴代表探头移动距离，另一个轴代表深度，一般用灰度表示A扫描信号的幅度。
3.3
探头中心间距probecenterspacing，PCS 两TOFD探头入射点之间的距离。对曲表面，是指两TOFD探头入射点之间的最短距离。
3.4
净增益netgain 接收通道的可用最大放大倍数。
4符号和说明
符号和说明见表1。
I JB/T13935—2020
表1 符号和说明
单位 dB pF pF dB Hz Hz Hz Hz dB dB dB 一 V//Hz 2 2 2 dB s
说明
符号 Aov Aa Cat Cain D, 万 Jmax h f Ga Gmax Go N nin Ri Rmax Rain s Tenal To tA1、 tA2 ta 4 Ve Vein Vin Vmax Vmin V. Vso Vrs Vp Z 4f AT
检测过程中所用的衰减器的设定值最大增益时接收器的并联电容最小增益时接收器的并联电容发射过程中发射能量泄漏抑制 -3dB时的下限频率频谱中最大幅度的频率 -3dB时的上限频率中心频率接收放大通道的净增益可调最大增益读数 A/D（模/数）转换芯片输入端信号等于该芯片最大不失真输入峰-峰信号时的仪器增益读数测量次数接收器输入端的每平方根带宽噪声端电阻最大增益时接收器的输入电阻最小增益时接收器的输入电阻外部衰减器的衰减量时间相关增益曲线结束时间时间相关增益曲线开始时间瞬时分辨力脉冲宽度发射脉冲幅度从峰值幅度的10%达到90%的上升时间接收器输入电压接收器等效输入噪声输入电压接收器最大输入电压接收器最小输入电压发射脉冲反冲幅度带有502负载的发射器，其发射脉冲的电压幅度带有752负载的发射器，其发射脉冲的电压幅度 A/D转换芯片最大输入信号的峰-蜂电压值发射器的输出阻抗频带宽度时间增量
5 5 5 > v v v v v v V v ? Hz s
2 JB/T13935—2020
5要求
5.1一般要求
超声TOFD检测仪应满足下列条件： a）制造厂通过GB/T19001质量管理体系认证，或产品经有资质的检测机构检测合格并获得其出具
的检测报告。 b）标明制造厂名称、型号和系列，并在铭牌或外壳上标明唯一编号。 c）附有与超声TOFD检测仪型号和系列相符的出厂合格证、使用说明书。 d）附有与出厂配置相符的装箱单 e）附有外形尺寸、结构简图，标明质量（在工作条件下）。 f）标明电源类型。 g）标明探头插座规格。 h）标明电池工作时间（新电池在最大功耗情况下）。 i）按照技术要求工作时，温度和电压[交流电和（或）电池]的范围，若需预热，应规定预热时间；
标明当电池电压过低使超声TOFD检测仪性能低于技术要求时的指示方式。 j）标明数据输出及存储部件。 k）部分一般功能性要求：
· 仪器的每个通道检测显示应至少包括A扫描信号和TOFD图像，且A扫描信号使用射频
波（RF）形式。 对于常规TOFD应用，超声设备和扫查机构组合后的信号获取和数字化速度，应满足1mm
·
至少能实现一次A型扫描。数据获取和扫查机构运动应同步，有体现数据丢失的相关指示或标志。
·选择时基线的合适部分对其中的A型扫描进行数字化，并提供一个位置和长度可调的时间
窗。窗口的起点应在距发射脉冲0μs～200μs间可调，长度应在距发射脉冲5μs100μs间可调，以选择合适的信号数字化和显示。
·数字化的A型扫描线应以与幅度相对应的灰度或单色阶显示，邻近相连就形成一个B型显
示。灰度或单色的色阶级数应至少为256级。 为了存档，设备应能将所有A型扫描或B型扫描（视情况而定）存储在可离线使用的存储
·
媒介（例如U盘、光盘等）中。为输出报告，设备应能对A型扫描或B型扫描（视情况而定）进行硬拷贝。
· 应包括TOFD显示的深度或时基线性化算法，以测量衍射体的深度和高度。 · 应具有移除直通波、局部位置信号放大等必要的分析功能。
设备应可连接扫查装置，用于保持两探头入射点间距离PCS值不变并平行排列。为超声设备提供探头位置信息，以生成与位置有关的B型显示。探头位置信息可通过例如增量型磁或光学编码器、电位计获得。TOFD应用中的扫查装置可用马达或手动驱动，扫查装置应具有一个合适的导向装置（钢鼓、钢带、自动跟踪系统、导向轮等）。扫查过程应保证探头的耦合稳定性。
·
5.2显示器
应列出下列各项： a）显示屏的尺寸、像素数量、色阶级数； b）垂直和水平方向长、短刻度线的数目。
3 JB/T13935—2020
5.3稳定性 5.3.1预热后的稳定性：
a）信号幅度变化的允许值为全屏幅度的±3%； b）沿时基线漂移的允许值为全屏宽度的±1%。
5.3.2显示抖动：
a）信号幅度变化的允许值为全屏幅度的±3%； b）信号位置变化的允许值为全屏宽度的±1%。
5.3.3相对电压变化的稳定性：
a）信号幅度变化的允许值为全屏幅度的±3%： b）信号位置变化的允许值为全屏宽度的±1%。 具有低电压自动关机系统或报警指示功能。
5.4发射器 5.4.1脉冲重复频率
在每个设定值下测得的脉冲重复频率值应在制造厂技术规格书中规定值的1土10%以内。发射脉冲重复频率最大值应不小于500Hz。 5.4.2有效输出阻抗
有效输出阻抗应在制造厂技术规格书中规定值的1士10%以内，并且最少有一档不大于502。 5.4.3发射脉冲电压（峰-峰值）
发射脉冲电压（带负载，即Vso）应在制造厂技术规格书中规定值的1土10%以内，且应至少有档大于200V。 5.4.4脉冲上升时间
脉冲上升时间应小于制造厂技术规格书中规定的最大值且应至少有一档小于15ns。 发射脉冲可以是单极性或双极性方波，脉冲上升时间应不大于探头标称频率对应周期的25%。
5.4.5脉冲宽度
脉冲宽度应在制造厂技术规格书中规定值的1土10%以内。 5.4.6脉冲反冲幅度
脉冲反冲幅度应小于峰-峰发射脉冲电压的4%。 5.5接收器 5.5.1发射能量泄漏抑制
在发射强度最强时，发射期间的发射器到接收器的发射能量泄漏抑制D，应大于60dB。 5.5.2发射脉冲后盲区
发射脉冲后盲区应至少有一档小于2μs。
4 JB/T13935—2020
5.5.3放大器的频率响应
带宽应在制造厂技术规格书中规定值的1土10%以内。 接收器带宽应至少在探头标称频率-6dB带宽的50%～200%范围内，除非特殊材料和产品等级要
求更大带宽。可使用相适应的带通滤波器。接收放大电路频带范围按-3dB测量应至少包括0.5MHz~ 15 MHz。 5.5.4等效输入噪声
等效输入噪声ni<80×109V/VHz
5.5.5 5衰减器误差
在任意连续20dB量程内，衰减器累积的允许误差为土1dB。 5.5.6 6垂直线性误差
垂直线性误差不超出土2% 5.5.7有效增益范围
有效增益范围≥100dB。 5.5.8净增益
应至少有一档带宽范围的接收放大通道的净增益大于或等于80dB。 5.5.9 9接收器输入阻抗
输入阻抗的实数部Rmax应满足：502≤Rmax≤1kQ2，并联电容Cmax≤150pF的条件。 5.5.10瞬时分辨力
瞬时分辨力应小于或等于1.5倍1/fo，界面波后的瞬时分辨力应小于或等于3倍1/fo。 5.6模数转换部分 5.6.1时基线性误差
时基线性误差不超出土0.5%。 5.6.2数字采样误差
信号幅度的变化量不超出土5%。 应以探头标称频率至少6倍的采样频率对未检波信号（RF信号）进行数字化。
5.6.3响应时间
响应时间应在制造厂技术规格书中的规定值以内。 5.7安全要求 5.7.1基本绝缘、加强绝缘
基本绝缘、加强绝缘的安全要求应符合GB4793.1一2007中I类规定，且其无击穿或重复的飞弧现象。
5 ICS 19.100 N 77
JB
中华人民共和国机械行业标准
JB/T13935—2020
无损检测仪器 超声检测超声衍射声时检测仪
Nondestructive testing instrument -- Ultrasonic examination-
Ultrasonic time-of-flight diffraction testing instrument
2020-04-16发布
2021-01-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布 JB/T13935—2020
目 次
前言， 1范围 2规范性引用文件 3术语和定义， 4符号和说明. 5要求... 6试验方法 7检验规则， 8标志、包装、运输和贮存
1
11 18
表1 符号和说明，表2垂直线性的理论和允差值表3出厂检验和型式检验项目.
12 **17
图1防止发射脉冲损坏检测设备的保护电路图2测量的发射脉冲参数. 图3测量发射能量泄漏抑制的连接方式图4测量发射脉冲后盲区的设备连接方式. 图5测量发射脉冲后盲区时在超声TOFD检测仪显示屏上的波形图，图6设备的通用连接方式，图7采用通用的设备连接方式产生的检测波形图8用于检测时基线性的信号时序图图9 测量超声TOFD检测仪响应时间的时序图
.8
10 ...10
11 13 15 16 JB/T13935—2020
前言
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：汕头市超声仪器研究所有限公司、中国特种设备检测研究院、辽宁仪表研究所、
中信戴卡股份有限公司、中国船级社实业公司。
本标准主要起草人：陈智发、谢晓宇、曹燕亮、郑阳、王琳、刘军、邓丹。 本标准为首次发布。
II JB/T13935—2020
无损检测仪器超声检测超声衍射声时检测仪
1范围
本标准规定了超声衍射声时检测仪（以下简称超声TOFD检测仪）的术语和定义、符号和说明、 要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。
本标准适用于带宽为0.5MHz～30MHz的单通道和多通道超声TOFD检测仪。
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包装储运图示标志 GB4793.1一2007测量、控制和试验室用电气设备的安全要求第1部分：通用要求 GB/T6587-2012电子测量仪器通用规范 GB/T9969工业产品使用说明书总则 GB/T12604.1无损检测术语超声检测 GB/T19001质量管理体系要求 GB/T27664.1一2011无损检测超声检测设备的性能与检验第1部分：仪器
3术语和定义
GB/T12604.1、GB/T27664.1一2011界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
衍射声时timeofflightdiffraction，TOFD 采用一发一收双探头模式、利用缺陷端点的衍射波信号，探测缺陷位置及尺寸的一种超声检测方法。
3.2
TOFD图像TOFDimage 将扫查过程中采集的A扫描信号连续拼接而成的TOFD数据二维显示。 注：一个轴代表探头移动距离，另一个轴代表深度，一般用灰度表示A扫描信号的幅度。
3.3
探头中心间距probecenterspacing，PCS 两TOFD探头入射点之间的距离。对曲表面，是指两TOFD探头入射点之间的最短距离。
3.4
净增益netgain 接收通道的可用最大放大倍数。
4符号和说明
符号和说明见表1。
I JB/T13935—2020
表1 符号和说明
单位 dB pF pF dB Hz Hz Hz Hz dB dB dB 一 V//Hz 2 2 2 dB s
说明
符号 Aov Aa Cat Cain D, 万 Jmax h f Ga Gmax Go N nin Ri Rmax Rain s Tenal To tA1、 tA2 ta 4 Ve Vein Vin Vmax Vmin V. Vso Vrs Vp Z 4f AT
检测过程中所用的衰减器的设定值最大增益时接收器的并联电容最小增益时接收器的并联电容发射过程中发射能量泄漏抑制 -3dB时的下限频率频谱中最大幅度的频率 -3dB时的上限频率中心频率接收放大通道的净增益可调最大增益读数 A/D（模/数）转换芯片输入端信号等于该芯片最大不失真输入峰-峰信号时的仪器增益读数测量次数接收器输入端的每平方根带宽噪声端电阻最大增益时接收器的输入电阻最小增益时接收器的输入电阻外部衰减器的衰减量时间相关增益曲线结束时间时间相关增益曲线开始时间瞬时分辨力脉冲宽度发射脉冲幅度从峰值幅度的10%达到90%的上升时间接收器输入电压接收器等效输入噪声输入电压接收器最大输入电压接收器最小输入电压发射脉冲反冲幅度带有502负载的发射器，其发射脉冲的电压幅度带有752负载的发射器，其发射脉冲的电压幅度 A/D转换芯片最大输入信号的峰-蜂电压值发射器的输出阻抗频带宽度时间增量
5 5 5 > v v v v v v V v ? Hz s
2 JB/T13935—2020
5要求
5.1一般要求
超声TOFD检测仪应满足下列条件： a）制造厂通过GB/T19001质量管理体系认证，或产品经有资质的检测机构检测合格并获得其出具
的检测报告。 b）标明制造厂名称、型号和系列，并在铭牌或外壳上标明唯一编号。 c）附有与超声TOFD检测仪型号和系列相符的出厂合格证、使用说明书。 d）附有与出厂配置相符的装箱单 e）附有外形尺寸、结构简图，标明质量（在工作条件下）。 f）标明电源类型。 g）标明探头插座规格。 h）标明电池工作时间（新电池在最大功耗情况下）。 i）按照技术要求工作时，温度和电压[交流电和（或）电池]的范围，若需预热，应规定预热时间；
标明当电池电压过低使超声TOFD检测仪性能低于技术要求时的指示方式。 j）标明数据输出及存储部件。 k）部分一般功能性要求：
· 仪器的每个通道检测显示应至少包括A扫描信号和TOFD图像，且A扫描信号使用射频
波（RF）形式。 对于常规TOFD应用，超声设备和扫查机构组合后的信号获取和数字化速度，应满足1mm
·
至少能实现一次A型扫描。数据获取和扫查机构运动应同步，有体现数据丢失的相关指示或标志。
·选择时基线的合适部分对其中的A型扫描进行数字化，并提供一个位置和长度可调的时间
窗。窗口的起点应在距发射脉冲0μs～200μs间可调，长度应在距发射脉冲5μs100μs间可调，以选择合适的信号数字化和显示。
·数字化的A型扫描线应以与幅度相对应的灰度或单色阶显示，邻近相连就形成一个B型显
示。灰度或单色的色阶级数应至少为256级。 为了存档，设备应能将所有A型扫描或B型扫描（视情况而定）存储在可离线使用的存储
·
媒介（例如U盘、光盘等）中。为输出报告，设备应能对A型扫描或B型扫描（视情况而定）进行硬拷贝。
· 应包括TOFD显示的深度或时基线性化算法，以测量衍射体的深度和高度。 · 应具有移除直通波、局部位置信号放大等必要的分析功能。
设备应可连接扫查装置，用于保持两探头入射点间距离PCS值不变并平行排列。为超声设备提供探头位置信息，以生成与位置有关的B型显示。探头位置信息可通过例如增量型磁或光学编码器、电位计获得。TOFD应用中的扫查装置可用马达或手动驱动，扫查装置应具有一个合适的导向装置（钢鼓、钢带、自动跟踪系统、导向轮等）。扫查过程应保证探头的耦合稳定性。
·
5.2显示器
应列出下列各项： a）显示屏的尺寸、像素数量、色阶级数； b）垂直和水平方向长、短刻度线的数目。
3 JB/T13935—2020
5.3稳定性 5.3.1预热后的稳定性：
a）信号幅度变化的允许值为全屏幅度的±3%； b）沿时基线漂移的允许值为全屏宽度的±1%。
5.3.2显示抖动：
a）信号幅度变化的允许值为全屏幅度的±3%； b）信号位置变化的允许值为全屏宽度的±1%。
5.3.3相对电压变化的稳定性：
a）信号幅度变化的允许值为全屏幅度的±3%： b）信号位置变化的允许值为全屏宽度的±1%。 具有低电压自动关机系统或报警指示功能。
5.4发射器 5.4.1脉冲重复频率
在每个设定值下测得的脉冲重复频率值应在制造厂技术规格书中规定值的1土10%以内。发射脉冲重复频率最大值应不小于500Hz。 5.4.2有效输出阻抗
有效输出阻抗应在制造厂技术规格书中规定值的1士10%以内，并且最少有一档不大于502。 5.4.3发射脉冲电压（峰-峰值）
发射脉冲电压（带负载，即Vso）应在制造厂技术规格书中规定值的1土10%以内，且应至少有档大于200V。 5.4.4脉冲上升时间
脉冲上升时间应小于制造厂技术规格书中规定的最大值且应至少有一档小于15ns。 发射脉冲可以是单极性或双极性方波，脉冲上升时间应不大于探头标称频率对应周期的25%。
5.4.5脉冲宽度
脉冲宽度应在制造厂技术规格书中规定值的1土10%以内。 5.4.6脉冲反冲幅度
脉冲反冲幅度应小于峰-峰发射脉冲电压的4%。 5.5接收器 5.5.1发射能量泄漏抑制
在发射强度最强时，发射期间的发射器到接收器的发射能量泄漏抑制D，应大于60dB。 5.5.2发射脉冲后盲区
发射脉冲后盲区应至少有一档小于2μs。
4 JB/T13935—2020
5.5.3放大器的频率响应
带宽应在制造厂技术规格书中规定值的1土10%以内。 接收器带宽应至少在探头标称频率-6dB带宽的50%～200%范围内，除非特殊材料和产品等级要
求更大带宽。可使用相适应的带通滤波器。接收放大电路频带范围按-3dB测量应至少包括0.5MHz~ 15 MHz。 5.5.4等效输入噪声
等效输入噪声ni<80×109V/VHz
5.5.5 5衰减器误差
在任意连续20dB量程内，衰减器累积的允许误差为土1dB。 5.5.6 6垂直线性误差
垂直线性误差不超出土2% 5.5.7有效增益范围
有效增益范围≥100dB。 5.5.8净增益
应至少有一档带宽范围的接收放大通道的净增益大于或等于80dB。 5.5.9 9接收器输入阻抗
输入阻抗的实数部Rmax应满足：502≤Rmax≤1kQ2，并联电容Cmax≤150pF的条件。 5.5.10瞬时分辨力
瞬时分辨力应小于或等于1.5倍1/fo，界面波后的瞬时分辨力应小于或等于3倍1/fo。 5.6模数转换部分 5.6.1时基线性误差
时基线性误差不超出土0.5%。 5.6.2数字采样误差
信号幅度的变化量不超出土5%。 应以探头标称频率至少6倍的采样频率对未检波信号（RF信号）进行数字化。
5.6.3响应时间
响应时间应在制造厂技术规格书中的规定值以内。 5.7安全要求 5.7.1基本绝缘、加强绝缘
基本绝缘、加强绝缘的安全要求应符合GB4793.1一2007中I类规定，且其无击穿或重复的飞弧现象。
5