ICS 19.100 J 04
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T30820—2014
无损检测 绝对式涡流探头阻抗测定方法 Non-destructive testing--Practice for determining the impedance of absolute
eddy-current probes
2014-06-24发布
2014-12-31实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
发布 中华人民共和国
国家标准
无损检测 绝对式涡流探头阻抗测定方法
GB/T 30820-2014
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开本880×12301/16 印张0.75 字数16 千字 2014年9月第一版 2014年9月第一次印刷
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前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由全国无损检测标准化技术委员会（SAC/TC56)提出和归口。 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、南昌航空大学、空军装备研究
院航空所、西安交通大学、国核电站运行服务技术有限公司、装甲兵工程学院
本标准主要起草人：林俊明、徐可北、任吉林、雷洪、陈振茂、叶琛、董世运。
一 GB/T 30820—2014
无损检测 绝对式涡流探头阻抗测定方法
1范围
1.1本标准规定了绝对式涡流探头检测线圈阻抗的测定方法。本标准适用于桥式、空芯或铁氧体磁芯、绕线式、有或无磁屏蔽的导电材料探伤探头。本标准可作为购买方收货前对探头阻抗测定的通用方法。 1.2本标准不适用于差动式、交流耦合式或发射/接收式探头。本标准不涉及测试探头中所使用的磁性材料的情况。除此之外，本标准不适用于针对某个具体应用进行探头优化选择或针对某项具体检测进行探头校准的基本规则， 1.3单位推荐使用国际单位制，括号内的数值仅供参考。
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/T12604.6无损检测术语涡流检测
3术语和定义
GB/T12604.6界定的术语和定义适用于本文件。
4意义和应用
涡流探头可用于导电性材料的零件和结构的无损检测。多数情况下，检测的目的是寻找材料中存在的缺陷，如裂纹，将使零件或者结构不能安全合格的继续使用。没有达到本项标准要求的涡流探头不能用于检测，除非探头经过了其他系统的认证，或者制造商和购买方签订了使用协议，或者是两种情况都有。
5原则要求
5.1测试试块的使用
本标准所描述的测试试块只适用于测量涡流探头的阻抗，不应用于检测时的测试试块或者探伤灵敏度的测定。 5.2相关责任
涡流探头阻抗数值的初始测量应由探头制造商根据此标准测量。这些测量结果应和探头放在 -
起，并且由探头使用方来保存。当对探头重新测量时可以应用这项标准，探头使用前测量的结果应与原始阻抗值进行对比。探头使用后的测量阻抗值不应与原始数值相比较
1 GB/T 308202014
6具体要求
6.1测试方法
阻抗测试应在符合本标准的带有人工刻槽的铝合金测试试块上进行。根据探头的具体形状尺寸、 趋肤深度、匹配阻抗、所需信号强度和应用情况等要求，对于每一个被测试的探头，所采用的工作频率（应符合探头制造商确定的范围)应是可以改变的。符合6.1.1的商用阻抗分析仪可以用于测量阻抗。 将测量结果记录于工作表（参见附录A)中，从而计算出探头的阻抗。计算的结果应与可以接受的标准进行比较，判定探头的可用性。 6.1.1测试仪器
测试仪器应选择商用阻抗分析仪或带有振荡器的电感电容电阻测定计，该振荡器能在探头工作频率下激励产生电流。测试仪的输出端应能够显示探头的阻抗，或者以极坐标方式显示线圈的幅值和相角；或者以直角坐标方式显示线圈阻抗的电阻和感抗分量；或者是同时具备两种显示方式。在规定的期限内，测量仪器应按照供应商的参数进行校准，并在校准贴条上标注校准日期和下次的校准日期或间隔。 6.1.2测试试块
测试试块应选用19mm(0.75in)厚的7075-T6铝合金材料制作。测试试块上应加工有螺孔用来测试螺栓孔专用探头。测试试块上还应在用于测试的表面加工平底槽。所有测试表面应加工到粗糙度 ≤15μm（591μin）。铝合金的电导率应在30%IACS～35%IACS范围。 6.1.2.1带有平底槽试样的测试面的尺寸至少应是探头直径的6倍，或51mm×51mm（2in×2in），或是更大尺寸。平底槽应贯穿测试试块的表面，并且至少为50mm（2in）长，0.1士0.01mm(0.004士 0.0004in)宽和0.5±0.025mm(0.02±0.001in)深。 6.1.2.2测试螺孔应制成标准的尺寸以便于螺孔专用探头的检测。孔的边缘应距离另一个孔和测试试块边缘至少19mm(0.75in）。应在孔的内表面上刻槽，槽应覆盖整个孔内表面的轴向长度，宽度为： 0.1±0.01mm(0.004±0.0004in），深度为：0.5±0.025mm(0.02±0.001in）。 6.1.2.3图1为测试试块，试块可用于测试两个不同尺寸的螺孔专用探头。测试试块的长度（工十 51mm)取决于使用者所需要的螺孔的大小和数量。
2 GB/T30820—2014
.r+51 mm
51 mm
I
0.10 mm
51 mm
0.5 m
-
19 mm
图1测试试块
6.2测试步骤 6.2.1测试
阻抗值可在极坐标系或直角坐标系中表示。在极坐标下，阻抗表示为幅值IZI，和相位角θ，经常以 1ZIZθ形式表示。直角坐标表示方法是电阻部分R和电抗或者虚数（用i表示)成分X的一个结合。 这种形式通常是以R士jX的形式出现。图2显示的是测量结果的两种表示方式以及阻抗变化（△Z)的计算。探头的阻抗先后在无缺陷处和有缺陷处各测量一次，将两次的测量结果计算出来。
所有现场测试应在15℃到27℃（60°F到80F）之间。探头的测试频率应为探头的额定工作频率。 6.2.2探头在空气中的阻抗
将探头与测量器连接起来，探头放置于离任何导电材料或金属至少50.8mm（2in）。测量其阻抗值并记录于工作表中。对比测量值与6.3.1的数据。 6.2.3测量探头在测试试块表面远离刻槽处的平均阻抗
将探头置于测试试块的表面或者测试试块的孔内。对于表面探头，将探头放在测试试块表面的四个不同的位置。位置的中心至少要距离测试试块边沿、缺陷和孔4倍的线圈直径。对于螺孔专用探头，在孔的项部和底部位置旋转探头到四个不同的方向。
测量探头的阻抗，并将这四个阻抗值记录在工作表中，以极坐标和直角坐标的形式都可以。如果有必要，将极坐标的值转化为R。r和X。（电阻成分和电抗成分)的形式。计算每种情况的幅值，并将他们记录于工作表中。
根据A.3.1.3的定义确定测试的幅值数据的变化量（离散量）并与6.3.2所给的要求做一个比较。 当获得了可以接受的数值后，将四个数据作平均计算出R。av和Xav，并将平均值记录于工作表中。
3 GB/T30820—2014
(2) A8
W8
46
Zi
0
Zime X(Q) 47. 40 38. 36 44. 93
ZReai R(0)
44
电 42
Air 4. 45 AI 6. 62 Ti 7. 10
抗
40
/8
AR+/A=AZ 2. 17+/9. 04=9. 30 / 103. 5* 0. 48+j6. 57=6. 59 / 85*
OZAl
38
AZ(Air-AI) Z(Ti-AI)
36 0
1 2
1 4
1
1
1
lo (2)
8
6
电阻图2直角坐标与极坐标合成Z
6.2.4探头置于刻槽处的最大阻抗
将探头置于刻槽处获取最大的阻抗读数。重复本步骤四次，并将四次测量的阻抗结果R。和X。记
录在工作表的直角坐标系中。将这四个值求平均值计算出Ronavg和Xonag，并将平均值写在工作表中。 6.2.5 探头性能
槽型缺陷引起的探头阻抗变化，△Z，其幅值是Ronavg一Rffag与X。nak一X。ag的失量和，变化的部分为|△ZI除以IZffI，计算I△ZI和IZaavg的公式参见附录A。将计算结果记录于工作表中，并将他们与6.3.3的要求相比较，从而决定其是否合格。 6.3验收标准
满足本标准所描述的合格探头应满足以下的标准。 6.3.1空载探头的阻抗
除非其他的特殊情况下，空载探头的阻抗幅值应在20α到1000Q之间，相角应在70度到90度之间。阻抗在20Q以下表明在探头线圈有可能出现短路的情况，阻抗值在10002以上表明探头线圈有可能出现开路情况。
空载探头的阻抗的幅值应在制造商对该探头给定值的10%以内，并且应在测试仪器的输入阻抗范围之内。 6.3.2 2测量值的离散量
当远离槽处的阻抗值大于4%时，表明离散现象太严重，应重新进行测量工作，此时应更加小心地放置探头，以保证探头贴紧标准试块表面。重复出现较大的离散表明需要对系统进行分析，采用不同的 GB/T 30820—2014
测试人员或者已知的合格的探头。如果测量数据的离散量无法减少到合理的数值内，则判定探头是不合格的。 6.3.3探头阻抗比
该比率由涡流探头制造商和探头购买方协商确定
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