1、【仪器设备操作规程】 生效时间：2010 年 01 月 04 日 TNLINK/CZ08-B/1泰克尼林科技发展有限公司 1智能超声波检测系统操作规程 11 适用范围本规程适用于本公司的 ISONIC 2005 型智能超声波检测仪的操作与维护。2 编制依据2.1 ISONIC 2005 型智能超声波检测仪 产品使用说明书2.2 公司仪器设备管理程序2.3 国家质量监督检验检疫总局特种设备 TOFD级检测人员培训教材3 人员3.1 使用 ISONIC 2005 型智能超声波检测仪进行 TOFD 检测的人员，必须经过专业技术培训、考核和认定，取得级以上（含级）超声波检测资质的人员方可操作。3.2
2、熟悉 ISONIC 2005 型智能超声波检测仪的基本结构，各部分的作用及各控制开关（旋钮）的作用及调节方法。4 职责该仪器操作人员负责按本规程做好智能超声波检测仪的使用、保养和交接工作，设备管理员负责本仪器的管理，指定专人负责验收和日常维护保养。保证智能超声波检测仪处于完好状态。5 开机前5.1 检查电源电压是否正常，电源插头是否安全可靠。5.2 检查需要进行检测的项目所需的配件是否齐全。5.3 检查主机后面接线、跳线是否正确，检查主机与编码器、探头之间接线是否连接正确。5.4 本仪器的放置即要便于观察又要牢靠，防止摔倒和晃动，并置于干燥地点。5.5 本仪器外形结构见图 1 所示。6 开机操
3、作6.1 接通电源， 经充电器（220V 交流电源）接入仪器或直接由专用充电电池供电。6.2 打开主机后面电源开关（图 1 中右图左上角的红色开关） ，仪器运行 Windows XP 视窗系统，根据检测项目要求选择相应检测软件，按 ISONIC 2005 说明书要求运行专用软件。6.3 仪器屏幕上弹出图 2 的对话框，按上属第二行设置键进行仪器设置，按上属第一行操作键进行实际操作，按上属第三行返回键返回 Windows XP 视窗， 按下属第一行关闭键对仪器进行关机。特别注意：关机后，至少等 30 秒后才可以重新开机。图 1 ISONIC 2005 型智能超声波检测仪外形结构图7 操作7.1
4、TOFD 检测基本步骤7.1.1 资料审查准备网线接口外接显示器端口电池电量低指示灯电源开关指示灯面板防水鼠标防光触摸显示器前置防水键盘电源开关 屏幕亮度调节电池连接器编码器接口电池固定孔直流电压输入 11V-16V发射波输出接口接收波输入接口USB接口PS2接口【仪器设备操作规程】 生效时间：2010 年 01 月 04 日 TNLINK/CZ08-B/1泰克尼林科技发展有限公司 2a. 检测前充分了解受检件、欲检出缺陷情况等信息，以设计最好的检测方案。信息包括对在制、在用及焊接情况等。b. 在制，了解设计制造规范、检测检验方法、制造工艺、装备、环境条件。c. 在用，还应了解运行条件、故障情
5、况、上次检测检验发现问题。d. 焊接，了解材料的焊接性、焊缝结构形式、焊接方法、焊接时的现场条件、需要检出的缺陷类型等。7.1.2 被检工件准备a. 检查焊缝外观，余高高度、宽度(扫查侧过宽影响 PCS 设置，底部过宽导致下表面检测盲区增大)，两边母材厚度是否一致等( 不等厚能引起多个底波 )。b. 检查扫查面情况( 是否平整、宽度是否满足扫查器放置、清除表面飞溅等杂质、粗糙度满足耦合 机加工 6.3m、喷丸 12.5m)。c. 确定和标记检测区域，画出焊缝中心线和检测区域宽度。d. 去除余高的焊缝，余高磨平齐平邻近母材，有余高的焊缝，修磨并进行圆滑过度。7.1.3 选择探头种类和频率a. 短
6、脉冲(直通波 LW 与底面反射波 BW 间脉冲长度不超过两个周期)。b. LW 与 BW 的时间窗口至少 20 个信号周期。c. 对衰减大的粗晶材料选低频( 保证信噪比)，综合考虑 和扩散。7.1.4 选择探头角度和晶片尺寸（ ）a. 计算或软件波束扩展、覆盖区域。b. 非平行扫查小 大覆盖；平行扫查已知大概深度，大 。7.1.5 设置探头入射点间距 PCS2T/3 准则，与余高宽度及扫查面相适应。7.1.6 选择探头组数和扫查次数a. 按以上步骤 7.1.37.1.5 选的结果，根据规程等要求，确定探头组数和扫查次数，以保证覆盖深度范围。b. 一组以上按各区优化参数，如频率 f、 、PCS
7、等。7.1.7 选择 A 扫描采集参数a. 选数字化 f(5 倍探头标称 f)，以获得足够的波幅分辨能力。b. 选滤波，以获得最好的信噪比 SNR，最小带宽为 0.52 倍探头标称 f。c. 设置激发脉冲宽度，以获得最短的信号和最大的深度分辨率。d. 设置信号平均值至最低，以获得一个合理的 SNR。e. 设定脉冲重复频率 PRF，与数据采集速度相称。f. 设置时间窗口(一般以 LW 和 BW)覆盖有用的 A 扫，以便数字化；分区覆盖相邻区；无 LW 和BW 时，计算设置，在试块上校核。g. 单通道起始(LW 前) ，宽度( 底面一次波型转换波之后) 。7.1.8 参数的测定和校准a. 测定探头
8、的入射点、前沿和楔块中的传播时间( 探头延时)。两探头直接接触，在仪器中找出其最高波的位置，两探头的中间点为入射点；重叠的一半距离为前沿，由 A 扫读出探头延时。b. 采用对比试块验证时间窗口在厚度方向上的覆盖性。c. 深度校准(利用 LW 和 BW 的时间间隔校准)在工件或对比试块校准 A 扫时基与深度的精度，深度测量误差不大于工件厚度的 1%。7.1.9 设置增益（注意材质衰减特性的影响）【仪器设备操作规程】 生效时间：2010 年 01 月 04 日 TNLINK/CZ08-B/1泰克尼林科技发展有限公司 3a. 用 LW（工件上）设置：满屏 FSH 的 40%80%，b. 用底波设置（
9、工件上） ：底波调至 FSH，再增益 18 30dB ，增加值通过试验或依经验确定。c. 利用噪声设置（校正试块上） ， FSH 的 5% 10%（LW 之前的电噪声低于晶粒噪声至少6dB） ，焊缝比试块噪声弱很多时，在工件“干净” （如邻近焊缝的母材）区域进行设置。7.1.10 位置传感器校准与扫查增量设置a. 在检测前对位置传感器校准移动扫查装置一段距离，检查仪器所显示位移与实际位移的误差，误差应该不大于扫查长度的 1%。b. 扫查增量设置指扫查过程中 A 扫信号间的采样间隔，1mm(10 T150mm)或 2mm(T 150mm)。7.1.11 发现缺陷后的进一步扫查a. 存在的缺陷被检
10、出后，采用非平行、偏置非平行、平行扫查、脉冲反射等检测方法。b. 缺陷位置大致知道后，优化参数（更高 f、更大 、更小 PCS ）以获得最准确的结果。7.1.12 检测过程中和检测结束时的系统复核a. 复核项目包括灵敏度和深度。b. 应在初始设置和校准时采用的对比试块上进行。c. 如在工件上进行灵敏度设置，则在工件的同一部位复核。7.2 系统设置7.2.1 发射与接收的设置发射与接收的主操作面板里按下 键，见以下设置：# 参数或模式 子菜单 所需要的设置1 发射波模式 PULSER 双探头模式2 脉冲宽度，发射强 度，抑制 PULSER 脉冲宽度，发射强度，抑制的调节可以根据接收到的信号的信
11、噪比去选择3 滤波，频率 RECEIVER 滤波与频率的选择必须匹配于探头的频率4 显示 RECEIVER 显示为射频5 声速 BASIC 声速的设置等于同一物质中的声速值6 探头延迟 MEASURE 探头延迟的设置等于在试块上已测实际的探头延迟值7 显示延迟以及范围 BASICS显示延迟和范围可以在 A 扫界面里清楚的表现出来：在 A 扫界面里有相应的横波、纵波、底面回波、始波、纵波底面回波，以及变形波在 A 扫界面的的位置，分别为上面、中间和下面。8 增益 BASICS 根据检测程序里对缺陷信号波幅的要求来决定的完成设置后可以按下 I 键。7.2.2 编码器的设置a. 把探头放入探头夹里，
12、将其连接到扫查架上，然后调节到所需要的间距。将转换器接上扫查架，将编码器接上转换器上，然后根据需要选择滑轮的方向， （滑轮所移动的轨迹平行或垂直于焊缝）具体图片如下：TOFD 的探头及编码器，平行或垂直于焊缝移动的。b. 进入标度程序，按下图 2 的前置面板中的 键，进入设置菜单。按下图 3 左图前置面板中的键，出现编码器设置的窗口，按下图 3 右图这个键，出现图 4 的标度编码器的窗口。c. 在标度过程中，编码器的滑轮移动一段线性距离(300mm)，当滑轮在起点时，按下 Step1 键，然后移动到平板上所设距离的终点。到达所设的终点后按下 Step2 键，将编码器的滑轮反向移动到起点，【仪器
13、设备操作规程】 生效时间：2010 年 01 月 04 日 TNLINK/CZ08-B/1泰克尼林科技发展有限公司 4出现图 4 中左二图的编码器测试窗口。d. 如图 4，按下 Reset 键，重置测试的 0 点。按下 YES 键，出现键入编码器名称窗口。按下 NO键，可返回到编码器标度窗口。按左三图，则键入新的编码器名，然后返回编码器的设置窗口。e. 按 OK 键，或者是前置面板的 键，建立一个新的编码器的数据，自动返回到设置菜单。下次再运行编码器的标度栏时，按 ADD，添加一个新的编码器，方法和上面介绍的一样； 按 Rename，对所选的编码器重命名；按 Test，核实所选择的编码器的精度
14、；按 Calibrate，重新标度所选择的编码器；按 Remove，移除所选的编码器，并删除设置；按 Cancle 键，忽略所有的变更；按 OK 键，确认当前建立的编码器，然后返回设置的菜单。图 2 仪器功能选择对话窗口 图 3 编码器设置对话窗口 a图 4 编码器设置对话窗口 b7.2.3 探头前沿和延迟的测定a. 点击图 2 最上面的操作键，进入主操作页面，然后点击子菜单 PULSER，设置探头发射模式为双探头、强度（发射波的波幅是通过主操作面板上的 键去控制）为 18 级、阻尼（子菜单Damping）为 1000 欧、调节器（子菜单 Tuning）为 NO、 脉冲宽度（子菜单 Pulse
15、r width）尽量宽一些、抑制（子菜单 Reject）为零、脉冲重复频率（子菜单 PRF）为 A 显示波幅达到最高。b. 返回主操作页面，然后点击子菜单 RECEIVER，设置显示（子菜单 display）FULL 或者RF（射频） 、滤波（子菜单 Filter）为无滤波（BB） 、频率（ 子菜单 Frequency）要覆盖探头的有效宽度（上下限尽量接近 0.52 倍探头标称频率） 。c. 返回主操作页面，然后点击子菜单 BASIC 项，设置为显示延迟（子菜单 Display Delay）为0us。将两个探头紧贴在一起，显示出来自探头边缘的一个信号，设置增益、范围、声速，找到最大波。d. 把
16、探头放在中间找到最大的回波 ，调整增益使 A 扫回波到达 75%80% 的高度。为使回波达到最高，通过优化 PULSER 里的 TUNING 项，通过比较好的发射强度输出与探头匹配，使超声的激励能量增加至最优化，回波波幅清楚的显示出超声激励能量的等级，使 A 扫回波达到 75%80%。e. 增加增益使第一个接收信号半波的高度为 A 扫高度的 20%，减少范围使信号为 A 扫宽度的50%。激活闸门 A（子菜单 GATE A 中 aSwitch 调整为 ON） ，设置为 5%（通过 aThreshold 菜单调） ，将闸门调整到适当位置（通过 aWidth 菜单调闸门宽度，aStart 调闸门位置
17、） 。选择 s(A)为测量值，然后设置测量模式为 FLANK。使闸门 A 通过直通波的第一个半波。增加显示延迟值，使信号起点在 A 扫水平基点的开端。停止移动显示延迟，此时显示延迟的值就等于探头延迟值。两探头直接接触，在仪器中找出其最高波的位置，两探头的中间点为入射点，重叠的一半距离为前沿。【仪器设备操作规程】 生效时间：2010 年 01 月 04 日 TNLINK/CZ08-B/1泰克尼林科技发展有限公司 5图 5 探头前沿和延迟的测定显示图7.2.4 显示延迟和范围a. 显示延迟基于累积探头延迟、探头间距以及声速，显示延迟=探头延迟+探头间距/ 声速。b. 声速是材料实际的纵波声速；探头
18、间距是沿着直通波方向，探头中心点的距离。如图 6c. 探头间距根据检测程序进行选择，探头的位置、显示延迟和范围也根据检测程序来调整，显示为如图 7 的右图。 探头中心点的距离（PCS）图 6 工件中超声波传播路径及其 A 扫描信号图 7 A 扫描信号图像7.2.5 增益、PCS、声速等的设置a. 在主操作页面点击子菜单 BASIC 项，点击右下第二键 I，在接下的显示窗口中，点击 True to Location Recording，在接下的显示窗口中，点击 TOFD，在接下的如图 7 显示窗口中点击子菜单Gain，调整增益（ Gain）至检测工艺要求的波高范围，点击子菜单 US Veloci
19、ty 调整声速至 5900m/s，不断点击调整范围（Range）和显示延迟（Display Delay） ，使直通波、纵波底面回波和变形波回波信号位于图 7 的右图适当的位置上，以符合检测工艺对扫查图象的要求。b. 依据检测工艺，计算并调整好 PCS（用直尺测量两探头入射点的距离为 PCS） 。在以上图 7显示窗口中，点击右下第二键 I，出现如图 8 显示窗口。点击子菜单扫描长度（ Length） ，调整到检测工艺规定区段扫查长度加上 10%的相邻扫查区段重叠的长度。点击子菜单设置时间（Time）和控制等待时间（Time-Wait ） ，将扫查过程的相关时间设定在合理的范围内。将计算好的 PC
20、S 通过控制探头间距（Base）进行设置，设置均值（Averaging）至 2、4、 8 或 OFF 以满足检测要求。探头入射点位置 直通波 纵波底面回波 直通波信号 纵波底面回波信号变形波回波信号【仪器设备操作规程】 生效时间：2010 年 01 月 04 日 TNLINK/CZ08-B/1泰克尼林科技发展有限公司 6图 8 扫描显示窗口7.3 TOFD 检测7.3.1 TOFD 扫描a. 将探头放在线性扫查的起点，按下 I 键，探头在扫描直线上扫查，扫描过程如下图 9。b. 确认 PCS、扫描长度、设置时间、等待时间和均值均处于正常、合理的数值。图 9 扫描过程图 图 10 语言功能7.3
21、.2 开始或停止 TOFD 记录按 键，或是前置面板中的 I 键，可以开始 TOFD 记录。当 TOFD 记录开始时， 将会隐藏， 键处在可用状态。按下 键，或者是前置面板中的 I 键，将自动完成记录。当完成记录后 键将会隐藏， 键回到可用的位置。7.3.3 TOFD 后处理特点a. 通过直通波与底面回波所组成的 TOFD 的扫描图，可以改善近表面对扫描图线性化、增强图像对比度，通过增加增益进一步优化图像、两个相邻缺陷的区分以及定量。b. 按图 10 从左至右依次按键，在标准语言里，提供英语和德语，其它的语言根据需求提供。c. 按图 11 从左至右依次按键，进入测量单位的选择（公制与英制） 。
22、图 11 测量单位的选择d. 按图 12 从左至右依次按键，进入打印机的选择。图 12 打印机的选择e. 返回 Windows 窗口：在开始屏幕里点击图 13 的键，进入在操作面板，然后双击一下 进入。以下几种情况必须退回 Windows 窗口：. 连接网络- 打印检测结果到网络打印机，把数据转换到个人电脑里面；. 设置打印机驱动程序；. 设置 USB 存储驱动程序；. 硬盘管理。f. 外接 USB 附件：在仪器的上端，有两个 USB 接口，在标准 Windows 程序中会自动连接到鼠标、键盘，必须保证已装了 USB 存储器及打印机的驱动程序。外接显示器，可以通过旁边的插孔连接，右边开关放在关
23、闭的状态。当前探头位置TOFD 图像记录扫描长度不超过 400mm 扫描长度超过 400mm空白 TOFD 记录区域【仪器设备操作规程】 生效时间：2010 年 01 月 04 日 TNLINK/CZ08-B/1泰克尼林科技发展有限公司 7g. 充电电池充电：当本机未连接电池，电池可以充电，连接充电器与电池的方法如下图 14 所示，在电池上有充电指示灯，在充电的时候，它一直亮着，当充电完成时，指示灯闪烁。图 13 返回 Windows 窗口 图 14 充电器充电7.3.4 按有关标准要求检测。进行数据回放，复现整个检测过程。检测结果可通过互联网传输或连接打印机直接输出。8 维护保养8.1 仪器工作时应避免雨雪或机油等杂质进入仪器内部。8.2 仪器工作时应尽量离开强磁场。8.3 仪器每次用完，应立即进行外表清洁，探头线、电源线切忌扭曲，探头插头不要猛拉，拨接插头时应用手抓住插头的金属部分，切忌抓住电缆线拨插。8.4 长时间放置时应定期通电干燥。8.5 ISONIC 2005 型智能超声检测仪的维护执行仪器设备管理程序 （TNLINK/CX23 ）的规定。8 相关文件及资料8.1 仪器设备管理程序 （TNLINK/CX2【仪器设备操作规程】 生效时间：2010 年 01 月 04 日 TNLINK/CZ08-B/1泰克尼林科技发展有限公司 8
