ICS_19.100 N 77
中华人民共和国国家标准
GB/T40023—2021
无损检测仪器 超声衍射声时检测仪
技术要求
Non-destructive testing instruments--Ultrasonic time-of-flight diffraction
instrument-Technical requirements
2022-05-01实施
2021-04-30发布
国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会
发布 GB/T40023—2021
目 次
前言
二
范围 2 规范性引用文件
术语和定义技术要求检验规则标志、包装、运输和贮存
3
4
5
5
6
5Z10 GB/T 40023—2021
前 言
本标准按照GB/T1.1一2009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：爱德森（厦门)电子有限公司、中国科学院金属研究所、中国科学院声学研究所、南
昌航空大学、广东汕头超声电子股份有限公司超声仪器分公司、辽宁仪表研究所、武汉中科创新技术股份有限公司、汕头超声仪器研究所有限公司、装甲兵工程学院、中国铁道科学研究院、北京中研国辰测控技术有限公司。
本标准主要起草人：林俊明、蔡桂喜、沈建中、卢超、陈伟、王琳、王子成、陈和坤、董世运、黄凤英赵晋成。
I
Z0 GB/T40023—2021
无损检测仪器超声衍射声时检测仪
技术要求
1范围
本标准规定了超声衍射声时检测仪的技术要求、检验规则、标志、包装、运输和贮存本标准适用于超声衍射声时检测仪
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—2008包装储运图示标志 GB/T2611—2007 7试验机通用技术要求 GB/T6587—2012 2电子测量仪器通用规范 GB/T12604.1 无损检测术语超声检测 GB/T25480一2010仪器仪表运输、贮存基本环境条件及试验方法 JB/T6147—2007 试验机包装、包装标志、储运技术要求
3术语和定义
GB/T12604.1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
超声衍射声时 ultrasonic time-of-flight diffraction; UTOFD 超声衍射声波的传播时间。
3.2
超声衍射声时检测仪 UTOFD instrument 声时仪通过检测缺陷两个端头的超声衍射声时和计算它们的时差来实现无损检测的仪器。
4技术要求
4.1 一般要求
声时仪应包括脉冲发射器、放大器、模数转换器、编码器、数据存储单元、波形显示器、图像显示单元、嵌人式处理软件等功能部件，满足以下要求：
脉冲发射器应能够调节脉冲宽度；
a)
b） 放大器宜具有低噪声、高增益、宽频带等特性； c) 模数转换器应具有高信噪比、高采样率等特性； d) 编码器应提供编码器接口形式和参数；
- GB/T 40023—2021
e) 数据存储单元应能够以不可更改方式将部分A扫描信号和衍射声时（TOFD)图像存储于磁、
光等永久介质，并能输出其硬拷贝； f) 波形显示器应具有未检波的射频（RF)波形显示功能； g) 图像显示单元应至少能以256级灰度显示TOFD图像； h) 嵌入式处理软件应包括TOFD显示的深度或时基线性化算法，以测量衍射体深度和高度，并
且宜具有消除直通波和底波、局部位置信号放大、信号平均降噪等必要的分析功能
4.2 2频带宽度
频带宽度（一3dB)应涵盖标称最低工作频率一半至标称最高工作频率两倍的带宽。 示例：标称工作频率范围为1MHz～7.5MHz时，仪器频带宽度为0.5MHz～15MHz。
4.3有效增益范围
有效增益应不小于100dB。
4.4时基线性误差
时基线性误差应不大于士0.5%
4.5 5垂直线性误差
垂直线性误差应不大于满屏信号土2%。 4.6等效输入噪声
SAG
等效输入噪声应小于100×10-9V/Hz/2。
4.7发射脉冲电压幅值
发射脉冲的激励波形主要包括尖脉冲、单极性方波脉冲和双极性方波脉冲，电压幅值应可调，峰峰值应不小于200V。 4.8发射脉冲上升时间
发射脉冲上升时间为脉冲前沿幅度从脉冲峰值的10%上升至90%的时间，应小于可能使用的最高探头标称频率周期时间的0.25倍。 4.9发射脉冲持续时间（脉冲宽度）
最小脉冲宽度应大于或等于标称最高工作频率周期时间的一半，最大脉冲宽度应小于或等于标称最低工作频率周期时间的一半。脉冲宽度调节步长应小于目标脉冲宽度的10%。 4.10 发射脉冲反冲幅度
发射脉冲反冲幅度应小于峰-峰发射脉冲电压的4%。 4.11串扰抑制
串扰抑制应大于60dB。 4.12发射脉冲重复频率
脉冲重复频率应可调，在每个设定值下测得的脉冲重复频率值应在产品说明书中规定值的土5% 以内。
2 GB/T 40023—2021
4.13采样率
采样率应是探头标称频率的4倍及以上。如果需要对转换得到的数据进行数字信号处理，则采样率至少应增加至探头标称频率的8倍。
4.14采样精度
采样精度应不小于10位。 5采集深度
4.15
采集深度应不小于1kpts。
4.16 6时间窗长度
时间窗的起点相对于发射脉冲的时间间隔至少应在0us～200us间可调节，时间窗长度（显示的采样点数与声时仪采样率倒数的乘积)至少应在5us～100us间可调节。
4.17 7采样误差
信号显示幅度为80%时的采样误差应不大于士5%。
4.18 8 响应时间
响应时间应在产品说明书规定的允差范围内。
4.19 编码定位精度
扫查数据采集同步记录的编码器位置分辨率应小于0.5mm。 4.20 供电方式
仪器的供电方式应为直流电池供电或交流适配器供电
4.21 外观质量
仪器的外观质量要求应符合GB/T2611一2007中第10章的相关规定。 4.22耐温
仪器的耐温性能要求应符合GB/T25480一2010中第3章的相关规定。
4.23 3耐湿
仪器的耐湿性能要求应符合GB/T25480一2010中第3章的相关规定。
4.24抗振动
仪器的抗振动性能应符合GB/T6587一2012中4.7规定的Ⅱ组仪器要求。
4.25抗冲击
仪器的抗冲击性能应符合GB/T6587一2012中4.7规定的Ⅱ组仪器要求。
3 GB/T40023—2021
5 检验规则 5.1 出厂检验 5.1.1 凡出厂产品应经过制造者质量检验部门按出厂检验项目检验合格，签发产品合格证后方可出厂。 5.1.2 出厂检验按表1规定项目进行。 5.2 型式检验 5.2.1 凡属下列情况之一者，应进行型式检验：
a) 新产品或老产品转厂生产的型式鉴定； b) 正式生产后，如结构、材料、工艺有较大的改变，可能影响产品性能时； c) 产品长期停产后，恢复生产时； d) 出厂检验结果与上次型式检验结果有较大差异时。
5.2.2 型式检验按表1规定项目进行。
表1 出厂检验与型式检验
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 4
项目频带宽度有效增益范围时基线性误差垂直线性误差等效输人噪声发射脉冲电压幅值发射脉冲上升时间发射脉冲持续时间发射脉冲反冲幅度
检验要求 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 4.11 4.12 4.13 4.14 4.15 4.16 4.17 4.18 4.19 4.20 4.21 4.22
出厂检验 △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ 一
型式试验 △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △
串扰抑制发射脉冲重复频率
采样率采样精度采集深度时间窗长度采样误差响应时间编码器定位精度供电方式外观质量
一
一
一
0 △ 54G
耐温 GB/T40023—2021
表1(续)
项目耐湿抗振动抗冲击
出厂检验
型式试验 △
序号 22 23 24 注：“△”为必检项目，“"○”为抽检项目，“二”为不检项目。
检验要求 4.23 4.24 4.25
0 0
△ △
5.3 判定规则
5.3.1 对于出厂检验，每台检测仪全部检验项目均满足要求方为合格。 5.3.2 2对于型式检验，当批量不大于50台时，抽样2台，若检验后有1台不合格，则判定该批次产品为不合格批；当批量大于50台时，抽样5台，若检验后样本中出现2台或2台以上不合格品，则判定该批产品为不合格批。
标志、包装、运输和贮存
6
SZC
6.1标志
每台仪器应在外壳明显位置固定铭牌，其内容包括： a) 规格、型号、编号； b) 制造商名称及商标。
6.2 包装 6.2.1 仪器的包装应符合JB/T6147一2007中第5章的规定， 6.2.2 包装箱外壁上文字和标志应清楚，而且不应因搬运摩擦而模糊不清，其内容包括：
a) 产品名称； b) 收货单位、地址及电话； c) 发货单位、地址及电话； d) 包装箱应有“易碎物品”“向上”“怕雨”“禁止翻滚”等标志，并符合GB/T191一2008中表1的
规定。
6.2.3 包装箱内应附有下列随行文件：
a) 产品装箱单； b) 产品合格证； c) 产品说明书（应标明执行标准号）。
6.3 运输和贮存
6.3.1 仪器的运输、贮存环境条件应符合GB/T25480一2010第3章的相关规定。 6.3.2 仪器在运输过程中应防止震动和碰撞，并应符合JB/T6147一2007中第7章的相关规定。 6.3.3 仪器贮存地点及周围环境不应有腐蚀性气体，保持空气流通，地面保持清洁。 ICS_19.100 N 77
中华人民共和国国家标准
GB/T40023—2021
无损检测仪器 超声衍射声时检测仪
技术要求
Non-destructive testing instruments--Ultrasonic time-of-flight diffraction
instrument-Technical requirements
2022-05-01实施
2021-04-30发布
国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会
发布 GB/T40023—2021
目 次
前言
二
范围 2 规范性引用文件
术语和定义技术要求检验规则标志、包装、运输和贮存
3
4
5
5
6
5Z10 GB/T 40023—2021
前 言
本标准按照GB/T1.1一2009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：爱德森（厦门)电子有限公司、中国科学院金属研究所、中国科学院声学研究所、南
昌航空大学、广东汕头超声电子股份有限公司超声仪器分公司、辽宁仪表研究所、武汉中科创新技术股份有限公司、汕头超声仪器研究所有限公司、装甲兵工程学院、中国铁道科学研究院、北京中研国辰测控技术有限公司。
本标准主要起草人：林俊明、蔡桂喜、沈建中、卢超、陈伟、王琳、王子成、陈和坤、董世运、黄凤英赵晋成。
I
Z0 GB/T40023—2021
无损检测仪器超声衍射声时检测仪
技术要求
1范围
本标准规定了超声衍射声时检测仪的技术要求、检验规则、标志、包装、运输和贮存本标准适用于超声衍射声时检测仪
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—2008包装储运图示标志 GB/T2611—2007 7试验机通用技术要求 GB/T6587—2012 2电子测量仪器通用规范 GB/T12604.1 无损检测术语超声检测 GB/T25480一2010仪器仪表运输、贮存基本环境条件及试验方法 JB/T6147—2007 试验机包装、包装标志、储运技术要求
3术语和定义
GB/T12604.1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
超声衍射声时 ultrasonic time-of-flight diffraction; UTOFD 超声衍射声波的传播时间。
3.2
超声衍射声时检测仪 UTOFD instrument 声时仪通过检测缺陷两个端头的超声衍射声时和计算它们的时差来实现无损检测的仪器。
4技术要求
4.1 一般要求
声时仪应包括脉冲发射器、放大器、模数转换器、编码器、数据存储单元、波形显示器、图像显示单元、嵌人式处理软件等功能部件，满足以下要求：
脉冲发射器应能够调节脉冲宽度；
a)
b） 放大器宜具有低噪声、高增益、宽频带等特性； c) 模数转换器应具有高信噪比、高采样率等特性； d) 编码器应提供编码器接口形式和参数；
- GB/T 40023—2021
e) 数据存储单元应能够以不可更改方式将部分A扫描信号和衍射声时（TOFD)图像存储于磁、
光等永久介质，并能输出其硬拷贝； f) 波形显示器应具有未检波的射频（RF)波形显示功能； g) 图像显示单元应至少能以256级灰度显示TOFD图像； h) 嵌入式处理软件应包括TOFD显示的深度或时基线性化算法，以测量衍射体深度和高度，并
且宜具有消除直通波和底波、局部位置信号放大、信号平均降噪等必要的分析功能
4.2 2频带宽度
频带宽度（一3dB)应涵盖标称最低工作频率一半至标称最高工作频率两倍的带宽。 示例：标称工作频率范围为1MHz～7.5MHz时，仪器频带宽度为0.5MHz～15MHz。
4.3有效增益范围
有效增益应不小于100dB。
4.4时基线性误差
时基线性误差应不大于士0.5%
4.5 5垂直线性误差
垂直线性误差应不大于满屏信号土2%。 4.6等效输入噪声
SAG
等效输入噪声应小于100×10-9V/Hz/2。
4.7发射脉冲电压幅值
发射脉冲的激励波形主要包括尖脉冲、单极性方波脉冲和双极性方波脉冲，电压幅值应可调，峰峰值应不小于200V。 4.8发射脉冲上升时间
发射脉冲上升时间为脉冲前沿幅度从脉冲峰值的10%上升至90%的时间，应小于可能使用的最高探头标称频率周期时间的0.25倍。 4.9发射脉冲持续时间（脉冲宽度）
最小脉冲宽度应大于或等于标称最高工作频率周期时间的一半，最大脉冲宽度应小于或等于标称最低工作频率周期时间的一半。脉冲宽度调节步长应小于目标脉冲宽度的10%。 4.10 发射脉冲反冲幅度
发射脉冲反冲幅度应小于峰-峰发射脉冲电压的4%。 4.11串扰抑制
串扰抑制应大于60dB。 4.12发射脉冲重复频率
脉冲重复频率应可调，在每个设定值下测得的脉冲重复频率值应在产品说明书中规定值的土5% 以内。
2 GB/T 40023—2021
4.13采样率
采样率应是探头标称频率的4倍及以上。如果需要对转换得到的数据进行数字信号处理，则采样率至少应增加至探头标称频率的8倍。
4.14采样精度
采样精度应不小于10位。 5采集深度
4.15
采集深度应不小于1kpts。
4.16 6时间窗长度
时间窗的起点相对于发射脉冲的时间间隔至少应在0us～200us间可调节，时间窗长度（显示的采样点数与声时仪采样率倒数的乘积)至少应在5us～100us间可调节。
4.17 7采样误差
信号显示幅度为80%时的采样误差应不大于士5%。
4.18 8 响应时间
响应时间应在产品说明书规定的允差范围内。
4.19 编码定位精度
扫查数据采集同步记录的编码器位置分辨率应小于0.5mm。 4.20 供电方式
仪器的供电方式应为直流电池供电或交流适配器供电
4.21 外观质量
仪器的外观质量要求应符合GB/T2611一2007中第10章的相关规定。 4.22耐温
仪器的耐温性能要求应符合GB/T25480一2010中第3章的相关规定。
4.23 3耐湿
仪器的耐湿性能要求应符合GB/T25480一2010中第3章的相关规定。
4.24抗振动
仪器的抗振动性能应符合GB/T6587一2012中4.7规定的Ⅱ组仪器要求。
4.25抗冲击
仪器的抗冲击性能应符合GB/T6587一2012中4.7规定的Ⅱ组仪器要求。
3 GB/T40023—2021
5 检验规则 5.1 出厂检验 5.1.1 凡出厂产品应经过制造者质量检验部门按出厂检验项目检验合格，签发产品合格证后方可出厂。 5.1.2 出厂检验按表1规定项目进行。 5.2 型式检验 5.2.1 凡属下列情况之一者，应进行型式检验：
a) 新产品或老产品转厂生产的型式鉴定； b) 正式生产后，如结构、材料、工艺有较大的改变，可能影响产品性能时； c) 产品长期停产后，恢复生产时； d) 出厂检验结果与上次型式检验结果有较大差异时。
5.2.2 型式检验按表1规定项目进行。
表1 出厂检验与型式检验
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 4
项目频带宽度有效增益范围时基线性误差垂直线性误差等效输人噪声发射脉冲电压幅值发射脉冲上升时间发射脉冲持续时间发射脉冲反冲幅度
检验要求 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 4.11 4.12 4.13 4.14 4.15 4.16 4.17 4.18 4.19 4.20 4.21 4.22
出厂检验 △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ 一
型式试验 △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △
串扰抑制发射脉冲重复频率
采样率采样精度采集深度时间窗长度采样误差响应时间编码器定位精度供电方式外观质量
一
一
一
0 △ 54G
耐温 GB/T40023—2021
表1(续)
项目耐湿抗振动抗冲击
出厂检验
型式试验 △
序号 22 23 24 注：“△”为必检项目，“"○”为抽检项目，“二”为不检项目。
检验要求 4.23 4.24 4.25
0 0
△ △
5.3 判定规则
5.3.1 对于出厂检验，每台检测仪全部检验项目均满足要求方为合格。 5.3.2 2对于型式检验，当批量不大于50台时，抽样2台，若检验后有1台不合格，则判定该批次产品为不合格批；当批量大于50台时，抽样5台，若检验后样本中出现2台或2台以上不合格品，则判定该批产品为不合格批。
标志、包装、运输和贮存
6
SZC
6.1标志
每台仪器应在外壳明显位置固定铭牌，其内容包括： a) 规格、型号、编号； b) 制造商名称及商标。
6.2 包装 6.2.1 仪器的包装应符合JB/T6147一2007中第5章的规定， 6.2.2 包装箱外壁上文字和标志应清楚，而且不应因搬运摩擦而模糊不清，其内容包括：
a) 产品名称； b) 收货单位、地址及电话； c) 发货单位、地址及电话； d) 包装箱应有“易碎物品”“向上”“怕雨”“禁止翻滚”等标志，并符合GB/T191一2008中表1的
规定。
6.2.3 包装箱内应附有下列随行文件：
a) 产品装箱单； b) 产品合格证； c) 产品说明书（应标明执行标准号）。
6.3 运输和贮存
6.3.1 仪器的运输、贮存环境条件应符合GB/T25480一2010第3章的相关规定。 6.3.2 仪器在运输过程中应防止震动和碰撞，并应符合JB/T6147一2007中第7章的相关规定。 6.3.3 仪器贮存地点及周围环境不应有腐蚀性气体，保持空气流通，地面保持清洁。