JJF陕0332023 超声波水浸探伤系统校准规范.docx

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1、的岸陕西省地方计量技术规范JJF(K)0332023超声波水浸探伤系统校准规范Ca1ibrationSpecificationforWaterSeasoningU1trasonicTestingSystem2023-11-16发布20230516实施JJF（陕）033-2023超声波水浸探伤系统校准规范Ca1ibrationSpecificationforWaterSeasoningU1trasonicTestingSystem归口单位：陕西省市场监督管理局主要起草单位：西安航天计量测试研究所西北工业集团有限公司计量理化二中心参加起草单位：西部超导材料科技限公股份有司本规范由陕西省市场监督管理

2、局负责解释本规范主要起草人：T国（西安航天计量测试研究所）李平（西安航天计量测试研究所）栾延飞（西北工业集团计量理化二中心）参加起草人：邓鹏波（西安航天计量测试研究所）周童（西北工业集团计量理化二中心）赵米锋（西安航天计量测试研究所）范志山（西部超导材料科技股份有限公司）目录引言I11范围12引用文件13概述14计量特性24.1 位置精度24.2 几何精度24.3 超声性能25校准条件35.1 环境条件35.2 校准项目和校准用标准器及其他设备36校准项目和校准方法46.1 位置精度的校准46.2 几何精度校准46.3 超声性能校准57校准结果表达78复校时间间隔7附录A超声波水浸探伤系统原始

3、记录（供参考）8附录B校准证书内容及内页格式10附录C超声波水浸探伤系统线性轴定位精度测量结果不确定度评定12附录D超声波水浸探伤系统垂直线性误差测量结果不确定度评定17附录E灵敏度和信噪比试块20附录F分辨力试块21引言JJF1071-2010国家计量校准规范编写规则、JJF1OOI2011通用计量术语及定义、JJF1059.1-2012测量不确定度评定与表示共同构成本规范制定的基础性系列文件。本规范参考JJG7462004超声探伤仪、JJF1oI(M987长度计量名词术语及定义、GB/T17421.1-1998机床检验通则第1部分：在无负荷或精加工条件下机床的几何精度、GBI17421.2

4、-2016机床检验通则第2部分；数控轴线的定位精度和重复定位精度的确定、GJB1580A-2019附录A超声检验仪使用性能最低要求及校验方法和ASTME317-2016不用电子测量仪器评价脉冲式超声波检测系统的性能的方法的部分内容，并结合超声波水浸探伤系统实际生产和使用情况，对其具体技术指标和校准方法进行了规定和解择。本规范为首次发布。超声波水浸探伤系统校准规范1范围本规范适用于超声波水浸探伤系统校准。2引用文件本规范引用了下列文件：JJG746-2004超声探伤仪JJF1010-1987长度计量名词术语及定义GB/T17421.11998机床检验通则第1部分：在无负荷或精加工条件下机床的几何

5、精度GBT17421.2-2016机床检验通则第2部分：数控轴线的定位精度和重复定位精度的确定GJB1580A-2019附录A超声检验仪使用性能最低要求及校验方法ASTME317-2016不用电子测量仪器评价脉冲式超声波检测系统的性能的方法凡是注明日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。3概述超声波水浸探伤系统采用水浸耦合方法，通过脉冲反射检测工件的内部缺陷。该系统由超声波探伤仪、机械传动和扫查装置、水浸槽、机械控制系统、检测结果评价分析软件组成（见图1）O1X1轴：2C轴；3B轴；4A轴：5Z箱：6X2轴；7Y箱；8工作

6、面4计量特性41位置精度各运动轴位置精度最大允许误差见表Io表1位置精度最大允许误差名称最大允许误差定位精度重复定位精度反向差值运动轴线性轴X釉0.2mnmO.Iinni0.1mmY轴0.2nmm0.1nm0.1nmZ轴OJmnVm0.1mn0.1nun忖转轴A轴/B轴/C轴0.20.10.05。4.2 几何精度各线性轴几何精度最大允许误差见表2。表2几何精度最大允许误差名称测量方向最大允许误差直线度X轴O.ImmZmY轴OJmiwmZ轴0.1mnm垂直度X轴与Y轴0.2mmmX轴与Z轴0.2nnnmZ轴与Y轴0.2mi,m平行度X釉与工作面O.Iinm/mY轴与工作面O-Immrn4.3 超

7、声性能超声性能要求见表3。校准时采用的频率范围选择表3中一种或几种频率进行。表3超声性能要求特性超声频率IMHz2.25MHZ5MHzIOMHz15MHz垂直线性误差5%水平线性误差2%动态范围不小于26dB灵敏度100%50%100%100%100%信噪比/100%:20%100%:20%100%:20%入射面分辨力（铝中）mm3817.512.57.55-底面分辨力（铝中），mm197.552.52.5*衰减器衰减误差总衰减量不小于80dB,每20dB的误差不超过1dB,总袁减误差不超过2dB15MHz国汶分费力打.毛宸反射反与表面氏史汉喑交父行更爱隹室叵在潢买.变40%乂内注：以上1重特

8、性不做合格与否电定，仅供参考。5校准条件5.1 环境条件环境温度：205;相对湿度：85%:周围无明显振动、气流、光照和电磁干扰；超声波探伤系统与校准用标准器温度平衡时间不少于2ho5.2 校准用标准器及其他设备校准用标准器及其他设备见表4。表4校准用标准器及配套设备序号仪器设备名称技术指标1激光干涉仪系统测量范围：040）m；最大允许误差:（0.5+11（r61）m2光电自准直仪准确度等级：1级测量范围：10,+10，3大理石直角尺准确度等级：0级：型号规格：400nun300nun4大理石平尺准确度等级：0级；测量范围：（0-600）nm5帧角传感器正多面棱体示值误差：0.01：测量范围：

9、（0-360）二等6F分表测量范围：05mm7带有猝发音函数信号发生器频率范围（0.515）MHz频率稳定度：5IO-4频率准确度：5X1O-4界发音正弦失真：05%猝发音包含的正弦波个数不小于108标准衰减器衰减范围（0-80）dB；频率范围（015MHZ）:至少有IOdB.IdB.O.1dB二种衰减分档形式；衰减误差O.5%AO.O2）dB.A为衰减量。9灵敏度信噪比试块金属声程275mm；平底孔直径：0.4nm和0.8mm10分辨力试块平底孔直径1.2mm；孔深：2.5mn,5.0mn,7.5mm,12.5mm.17.5nmc:允许,更呈准德更满足要去的其它校虐设各。6校准项目和校准方法

10、校准前首先检查外观及各部分相互作用，确定没有影响计量特性因素后再进行校准。6.1 位置精度的校准6.1.1 线性轴位置精度校准校准顺序由近向远等距离逐点进行，在测量范围内，校准点不少于8个，也可根据客户要求选择其他校准点，被校准轴以同一进给速度在目标位置间依次移动，使用双频激光干涉仪正反测量3个循环，按公式（1）计算定位精度、公式（2）计算重复定位精度，公式（3）计算反向差值。P=E+2Sj1-艮-2S；1R=Rj（2）IyjmaxB=Bj（3）Umax6.1.2 回转轴位置精度校准A、B轴校准顺序由负向最小角度至正向最大角度逐点等距转动进行，在测量范围内，校准点不少于8个，也可根据客户要求选

11、择其他校准点。被校准轴以同一进给速度在目标位置间依次转动，使用倾角传感器正反测量三个循环后，使用公式（1）、（2）、（3）,可得到定位精度、重复定位精度和反向差值。C轴校准使用正多面棱体与光电自准直仪，校准方法及数据处理方法同上。6.2 几何精度校准6.2.1 线性轴的直线度校准顺序由近向远等距离逐点进行，在测量范围内，校准点不少于8个，也可根据客户要求选择其他校准点。读取各目标位置的数值，使用直线度软件分析（推荐最小条件法处理数据），可得到该测量轴线直线度。当扫查系统为龙门桥式结构时，需分别对X1轴、X2轴进行校准。6.2.2 两线性轴的垂直度在测量范围内，大致均匀分布至少5个校准点，也可根

12、据客户要求选择其他校准点。千分表垂直接触大理石直角尺工作面并读数，被校准轴以同一速度移动，取其变化量最大值作为校准结果。6.2.3 线性轴对工作面的平行度在测量范围内，大致均匀分布至少5个校准点，也可根据客户要求选择其他校准点，平尺平行于被校准轴放置，干分表垂直接触平尺上表面中心线附近并读数，被校准轴以同一速度移动，取其变化量最大值作为校准结果。6.3 超声性能校准6.3.1 垂直线性误差信号发生器与被校系统超声探伤仪连接（连接方式见图2）,使信号发生器输出阻抗、衰减器特性阻抗和终端负载相互匹配。系统超声探伤仪的工作方式置为双晶模式或收发模式,抑制设置为“关”，超声探伤仪衰减器置适中量值。将超

13、声探伤仪的发射端接信号发生器输入端，探伤仪的接收端连接衰减器并与信号发生器的输出端连接。调节信号发生器的输出，同时调节标准衰减器，获取波形的最小高度和最大高度即为垂直线性的下限和上限。图2信号发生器与超声探伤仪连接图调节标准衰减器使探伤仪屏幕获得100%满刻度的波形，且标准衰减器至少有30dB衰减余量。调节标准衰减器，记录每衰减2dB时信号幅度的百分数，直至衰减总量达26dB,然后将校准值与理论值相比较（见表5）,以最大正偏差与最大负偏差的绝对值之和作为垂直线性误差，按公式（4）计算：=,max+.max（4）式中：垂直线性误差，以表示；包mJ最大正偏差绝对值，以表示；B-maJ最大负偏差绝对

14、值，以表示。表5波型幅度与衰减量对应表衰减量A/dB02468101214161820222426理论值/%10079.463.150.139.831.625.120.015.812.510.07.96.35.06.3.2水平线性误差信号发生器与被校系统超声探伤仪连接（连接方式见图2）,并使信号发生器输出阻抗、衰减器特性阻抗和终端负载相互匹配。系统超声探伤仪的工作方式置为双晶探头模式或收发模式，抑制设置为“关”，超声探伤仪衰减器置适中量值。调节信号发生器频率、信号幅度、调制波数及标准衰减器，使系统超声探伤仪显示出六个幅度相等的（例如垂直满刻度80%）脉冲波型。调节系统超声波探伤仪参数，使第一个波的前沿对准水平刻度0%,第六个波的前沿对准水平刻度100%,依次读取第二至第五个波的前沿与水平刻度20%、40%、60%、80%的偏差，其最大偏差值为被校系统水平线性误差。6.3.3 动态范围调节信