ICS 19.100 N 77
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T28880—2012
无损检测 不用电子测量仪器对脉冲反射式超声检测系统性能特性的评定 Non-destructive testing-Evaluating performance characteristics of ultrasonic pulse-echo testing systems without the use of electronic measurement instruments
(1ISO 18175:2004,MOD)
2013-02-15实施
2012-11-05发布
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 GB/T28880—2012
目 次
前言 1范围 2规范性引用文件 3术语和定义 4 原理 5 意义和用途测量超声响应数据的方法
6
6. 1 总则 6. 2 水平极限和水平线性 6.3 垂直极限和垂直线性 6. 4 分辨力· 6.5 灵敏度和噪声 6.6 经过校准的增益控制器准确度 6.7 采用直声束法检测发射脉冲（始脉冲）后的“盲区” 6.8 斜射检测的灵敏度和分辩力报告 7.1 总则· 7.2格式 8精密度和系统误差· 9关键词· 附录A（资料性附录） 专门设计的图6所示分辨力参考试块附录B（资料性附录） 许用的RB-RA型、RB-RC型、RB-E型参考试块附录C（资料性附录） 采用斜射技术检测时的灵敏度和分辨力测定方法
12
15 16 17 17 18 18 18 18 18 19 21 23
hn
- GB/T28880—2012
前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准使用重新起草法修改采用ISO18175：2004&无损检测不用电子测量仪器对脉冲反射式超
声检测系统性能特性的评定》。
本标准与ISO18175：2004的技术性差异及其原因如下：
关于规范性引用文件，本标难做了具有技术差异的调整，以适应我国的技术条件，调整的情况集中反映在第2章“规范性引用文件”中，具体调整如下：
用技术内容相当的GB/T11259—1999代替了ASTME428-2000（见6.4.2)；
·
：用等同采用国际标准的GB/T12604.1代替了ISO5577（见第3章）； ·在文件清单中增加了等同采用国际标准ISO2400：1972的GB/T19799.1一2005（见附录
C的 C.1. 3); 在文件清单中删除了ISO18175：2004原引用的ASTME1316-2002a《无损检测术语》，
.
该标准定义的术语已包含在GB/T12604.1中；在文件清单中删除了ISO18175：2004原引用的JISZ2352，并将ISO18175；2004引用
·
JISZ2352的内容直接编写成本标准的条款（见6.4.5和6.4.6）。
一按我国机械制图标准规范了本标准中图样和尺寸标注方法；
本标准统一采用国际单位制（SI)；增加了附录B"许用的RB-RA型、RB-RC型、RB-E型参考试块”；增加了附录C“采用斜射技术检测时的灵敏度和分辨力测定方法”。
本标准做了下列编辑性修改：
用“本标准”代替“本国际标准”；删除了ISO18175：2004的前言，重新编写了前言。
注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 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：中国航空工业第一集团公司北京航空材料研究院、长春机械科学研究院有限公
司、广州大学。
本标准主要起草人：梁菁、陈洪程、徐忠根。
m GB/T28880—2012
无损检测不用电子测量仪器对脉冲反射式超声检测系统性能特性的评定
声明：本标准未涉及与其使用有关的安全条款，即使有也不完全。在使用本标准以前，制定适当的安全与健康规程，并规定其限定范围是使用者的责任。
1范围
本标准描述了评定脉冲反射式超声检测仪（以下简称为检测仪）下列性能特性的方法：
水平极限和水平线性；垂直极限和垂直线性；
一人射面和背面的分辨力；
灵敏度和噪声；校准后的增益控制器的准确度。
对这些特性的评定主要用于检测仪之间的比较，或通过定期复测，用于评定某一给定检测仪特性的长期变化情况，这些变化可能是检测仪将发生故障的征兆。如果变化超过给定的限值，检测仪需要校正或维护。
本标准也可用于评定采用脉冲波列和A型显示（射频或视频）的超声检测仪。本方法适用于车间或现场条件，且不需要其他电子测量仪器。
本标准没有对检测系统性能的限值予以规定，如果需要这样的验收指标，则应由使用方规定。本标
准中提出的验收指标只是作为一个示例，客户和最终用户的控制文件中或多或少都包含有限制性的验收限值。需要评定的规定参数、检测条件和频率，以及所要求的报告数据等也应由用户确定。本标准可用于评定包括探头、检测仪、联接件、固定装置以及外接的报警和辅助装置等完整的检测系统，主要适用于系统状态不改变或无替代部件的重复使用的系统。本标准不能代替对用于检测给定材料系统的校准。
除被评定的检测仪外，所需要的检测器具包括选定的参考试块和精密的外接衰减器（当有规定时）。 本标准中还包含有关评定方法的应用和评定结果的解释等方面的条款。 本标准中示例所述的替代的方法或其他方法只有在客户同意时才能使用。
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/T11259一2008无损检测超声检测用钢参考试块的制作与检验方法 GB/T12604.1无损检测术语超声检测(GB/T12604.1—2005，ISO5577:2000,IDT） GB/T19799.1—2005无损检测超声检测1号校准试块（ISO2400：1972,IDT) ASTME114.接触法直射声束超声脉冲回波检测操作规程（ASTME114-1995，Standard
practice for ultrasonic pulse-echo straight-beam examination by the contact method)
ASTME127铝合金超声标准参考试块的制作和检验操作规程（ASTME127-1998，Standard
1 GB/T28880—2012
practice for fabricating and checking aluminum alloy ultrasonic standard reference blocks)
ASTME214液浸法纵波脉冲反射超声检测操作规程（ASTME214-2001，Standardpracticefor immersed ultrasonic examination by the reflection method using pulsed longitudinal waves)
IEEE标准100美国电气电子工程师协会（IEEE）电工和电子术语词典（IEEEStandard dictionary of electrical and electronic terms,Wiley-interscience, New York)
3术语和定义
GB/T12604.1和IEEE标准100界定的术语和定义适用于本文件。
4原理
4.1被评定的检测系统包括检测仪.探头、连接电缆和耦合剂。对于液浸式检测系统还需要合适的固定装置。 4.2当检测指定用途的整个检测系统时，选定的检测条件应与使用者确定的检测系统预期的最终使用条件相一致。 4.3从适当的参考试块上获取超声响应特性，并用数字或图形表示。
5意义和用途
5.1本标准描述的方法适用于车间和现场条件。对整个系统及其客组成部分的性能进行更详细或更精密的检测，通常需要采用实验室技术以及示波器和信号发生器等电子设备。在必要时可以采用这些方法检测，但这些方法的应用不在本标准的范围内。 5.2本标准既不规定系统性能的验收限值，也不作为设备的综合性技术规范。 5.3尽管本标准包括了多种重要性能，然而在某些应用中可能还有一些重要的性能尚未包括在本标准中。 5.4由于需要规定待评定的参数和适用的检测条件，故本标准所描述的操作规程应由熟悉超声无损检测技术的人员制定，检测工作也应由此类有资格的人员操作，或者在其监督下进行， 5.5在执行本标准时，根据使用设备的型式可能需要更为详细的操作说明。 5.6在评定整个系统时，应谨慎选择所规定的检测项目。如果在预定的应用中，某些参数不是关键的，就不必选作检测项目。例如，在设有缺陷闻门报警的“通过/不通过”检测中，垂直线性可能是无关紧要的；当需要从检测仪显示器上准确测定缺陷深度或试件厚度时，水平线性就是必要的参数。 5.7对系统进行评定或校准的频次在本标准中未予以推荐或提示。这需要由使用者根据设备的使用情况、环境条件和稳定性来确定。 5.8本标准中的某些条款仅适用于配备以分贝（dB)值标定的接收器增益控制器的检测仪。虽然在不同的检测仪中有时称之为“增益”、“衰减器”或“灵敏度”，但本标准采用了“增益控制器”这一术语，该术语特别适用于控制检测仪接收器增益的那些控制器，但不包括抑制、电子距离-幅度补偿或自动增益控制器等。 5.9本标准描述的评定方法一般能适用于采用接触法或液浸法的大多数直射声束检测的通用型及常用频率的检测仪和探头的任意组合设备。本标准的某些条款也适用于斜探头、轮式探头、延迟块探头和双晶探头的评定，但在应用时应经双方协商同意并在检测报告中注明。 5.10测试结果的有效性依赖于检测仪显示器读数的准确度。在检测仪的显示屏具有合适的刻度和显示清晰度的情况下，假设其读数误差为士1mm，其可读能力在标尺满刻度（FS)的1%与2%之间。
2 GB/T28880—2012
6测量超声响应数据的方法
6.1总则
6.1.1应以本标准为指南制定适合于每一要使用的给定型式的检测仪或系统的周期检查方法。在制定每个方法的过程中，都要根据所需的文件和所要评定的检测仪的检测范围，来选择合适的探头、固定装置和参考试块，并确定所需的显示条件。除非另有规定，建议通常将面板上大多数控制器调节在中间值位置，“抑制”应放在关断位置。从这些设置的初始值开始调整检测仪控制器位置，如此，在调整控制器的过程中重要的是观察和记录被评价参数的任何异常现象。 6.1.2当某一项检测需要用经过校准的控制器来改变接收器增益时，假定灵敏度随面板读数的增大而提高的控制器称为“增益控制器”，灵敏度随面板读数增大而降低的控制器称为“衰减控制器”。当应用细调（参考)增益控制器时，一般不以分贝为单位校准，且其灵敏度随着顺时针方向旋转而提高。 6.1.3尽管在本标准描述的方法中未包括电子距离-幅度补偿的应用，但并不排除对其应用的可能性。 如果采用这种补偿会影响到按本标准测得的任何一种性能或综合性能，则在评定各种性能时均宜采用与此同等程度的补偿，并应在报告中注明所补偿的程度。如果使用方需要，可以分别测出带有和不带有距离-辐度补偿的两种数据。 6.1.4如果显示屏上不带有合适的刻度，则在检测偏移量时检测者应使其眼晴与外部标尺刻度要相对固定，以使视差减至最小。按此规定进行实际操作时，读数大概能准确到标尺满刻度的2%以内。如果由于某种原因，被检测系统无法做到这点，则要估计其可能的准确度，并记录在报告中。在显示屏表面上配置一个将满刻度划分为50格或100格的外部标尺，有时能改善可读能力。 6.1.5当采用接触法检测时，应稳固地放置探头，并确保耦合条件的变化不会影响检测结果，见 ASTME114 6.1.6当采用液浸法检测时，要有足够的时间达到热稳定，除去探头和检测表面上的气泡和微粒，使探头操纵器和参考试块的位置保持稳定，见ASTME214。 6.2水平极限和水平线性 6.2.1重要性
当需要测定不连续的深度时，水平极限和水平线性是重要的性能参数。通常需要规定最小的扫描长度，以获得所需要的水平可读能力。扫描线的非线性会影响从显示屏上直接测定缺陷深度或厚度的准确度。 6.2.2器具·
在扫描范围和所考患的其他检测条件下，要求参考试块呈现若干个（最好是11个)无干扰的多次背面回波。任何具有良好超声穿透性，表面平整且平行，厚度约为规定扫描范围十分之一的试块，一般都能满足要求。当声束直接通过厚度T时，图1所示的铝合金试块适用于大多数检测仅的中颖率范围和扫描调节范围的检测。对于其他的检测颊率或尺寸很大的探头，为了消除干扰，可能要求采用不同尺寸或设计成其他型式的试块。不论采用接触法或液浸法，所用的耦合系统在检测过程中应提供稳定的显示信号。检测仪的水平标尺刻度要求能达到6.1.4所规定的读数准确度。
注：可选用带固定试块的探头。 6.2.3检测方法
将探头与合适的试块耦合，使声束不与任何检测孔相交。调节检测仪增益、扫描延迟和扫描长度等
3 GB/T 28880—2012
Z
试块尺寸表
试块 mm
图1中的尺寸
尺寸 32 25 19 25 19 75 25. 0 50 $1. 2
公差 1 1 1 1 1 1 0. 2 1 0. 1
A B c D E H T W d和d
所有表面：单面度0.02mm 平行度0.02mm 粗糙度≤1.5μm 注：材料为7A09T6"铝合金，用水溶性塑料堵孔。
图1推荐用于评定水平线性和垂直线性的试块
控制器，以显示11个无干扰的背面回波。在检测每个背面回波位置之前，将每个背面回波幅度调整至全屏幅度的50%。再调节各扫描控制器（范围、微调或延迟），使第三和第九个背面回波的前沿分别位于全屏宽度的20%和80%处（依次将每个背面回波调至全屏幅度的50%）。当第三和第九个背面回波精确对准上述的20%和80%全屏宽度位置后，将其他各个背面回波相对全屏宽度的位置读出并记录下来。如果检测仪上没有扫描延迟控制器时，则将第二和第八个背面回波分别对准全屏宽度的20%和
1）ISO18175：2004中规定的7075T6铝合金材料相当于我国的7A09T6铝合金。 4 GB/T28880—2012
80%位置，将始脉冲起点和其余多个背面回波相对全屏宽度的位置读出并记录下来。
允许采用的替代方法：将参考试块第一个背面回波的前沿调整到水平标尺刻度的零点，第六个背面回波的前沿调整到水平标尺满刻度处。观察并记录第二至第五个背面回波的位置分别与水平标尺满刻度的20%、40%、60%和80%标尺刻度的偏差，用该偏差表示时基线非线性的程度。
注：可适当修改该检测方法，即采用数目更多或更少的背面回波，例如，若来用11个背面回波时出现干扰回波，则
可采用六个背面回液，这时宜将第二个背面回波对准水平标尺满刻度20%的刻度外，而将第五个背面回波对准标尺满刻度80的刻度处。在显示的回波信号前沿幅度相同的情况下，宜检测每一个多次回波的水平位置。 也可以选择规定的任意幅度值，只要在检测中始终使用该幅度值。典型的常用值有与基线相交处、全屏幅度的一半或信号峰值等位置的值。
6.2.4数据的分析处理 6.2.4.1水平极限是以长度单位毫米表示的，是显现在显示屏水平标尺刻度线内的最大可用扫描长度。除非另有说明，一般都假设该极限值代表100%水平标尺的满刻度。如不能达到满刻度，则表明检测仪工作可能不正常。 6.2.4.2水平线性检测结果可用表格形式表示，或绘制成图2所示的图。通过两个设置基准点的直线表示理想线性，而偏离此直线的位移量称为偏差（以标尺满刻度的百分数表示）。例如图2所示的检测点（第六个背面回波位于标尺满刻度的55%处），其偏差为标尺满刻度的5%。以“最差”的检测点表示最大的非线性度。用全部落在一个规定允差之内的一组连续检测点表示线性范围。
YI 11 10 9 85 7
2
7
1
030405060708090100X
10 20
说明： X一一扫描线上信号的位置，以水平标尺满刻度的百分数（%FS)表示； Y背面回波个数； 1 设置点坐标(80,9)； 2 理想直线； 3—偏差(5%FS); 1设置点坐标(20，3) 注：本图中坐标（55，6)作为读取检测点的示例。
图2处理测定水平线性数据的示例
5