2目次目次II前言 III引言 IV112范引文件 13語定義 1磁致縮應magnetostrictiveeffect 11磁致縮應inversemagnetostrictiveeffect 112224法2概述 2直2間35全36員47測藝4通檢工規程 4檢作指書藝卡 48測備器材 4概述 4單道波測4掃成式波設備 6陣式波測8對試件 9器材 9檢設的護10910檢前準備 10傳器裝位處理 10傳器安裝 11距—幅線11影檢結的12檢測 13IIII10測果處理 19概述 19基距—度線分的19基被件真缺陷確定 19不接信的1911測錄報告 19附錄A（料）檢報告例 21附錄B（料）單道超導檢儀的能指要求 22附錄C（料）陣式超導檢儀的能指要求 24附錄D（料）磁伸縮聲波B掃檢最大離薦表 26附錄E（料）磁伸縮聲波線測法 27附錄F（料）螺焊管致縮聲波測 30附錄G（料）管支撐構磁伸超導波測 33附錄H（料）橋纜索致縮波測 35引言引言IVIVGB/T31211——GB/T31211.1無損檢測超聲導波檢測第1部分：總體要求；——GB/T31211.2無損檢測超聲導波檢測第2部分：磁致伸縮超聲導波檢測方法。PAGEPAGE31無損檢測超聲導波檢測第2部分：磁致伸縮超聲導波檢測方法范圍本標準規定了用于快速發現構件中存在截面損失的磁致伸縮超聲導波檢測方法。本標準適用于檢測溫度為-20℃～550℃、直徑為10mm～1000mm、壁厚為0.5mm～80mm管狀、直徑為10mm～80mm棒狀、直徑為5mm～226mm束狀和0.5mm～80mm厚的板類等構件的表面和內部缺陷。本標準未建立評價判據，具體的判據由合同各方協商確定。本標準沒有完全給出進行檢測時的安全要求，使用本標準的各方有義務在檢測前建立適當的安全和防護準則。（GB/T9445無損檢測人員資格鑒定與認證GB/T12604.1無損檢測術語超聲檢測GB/T12604.6無損檢測術語渦流檢測GB/T15822.1無損檢測磁粉檢測第1部分:總則GB/T19943JB/T4730.22JB/T4730.334730.44GB/T12604.1和GB/T12604.6磁致伸縮效應magnetostrictiveeffect磁致伸縮鐵磁性材料受外磁場作用時，其尺寸、形狀發生變化的現象。磁致伸縮效應inversemagnetostrictiveeffect截面損失crosssectionalarealoss被檢構件缺陷處橫截面減少的面積。截面損失率ratioofcrosssectionalarealoss被檢材料或構件缺陷處橫截面減少的面積與其公稱橫截面總面積的比值。有效檢測距離effectivetestinglength在一定靈敏度條件下儀器可達到的最大檢測距離。磁致伸縮帶magnetostrictivefilm具有較強磁致伸縮效應的材料制成的帶材，如鎳合金帶、鐵鈷硬磁合金帶、Terfenol-D合金帶等。概述磁致伸縮超聲導波檢測方法分為直接法和間接法兩種。直接法本方法利用材料自身的磁致伸縮效應在構件中直接激勵和接收導波，只能適用于被檢對象為鐵磁（圖1直接激勵法磁致伸縮導波檢測原理圖間接法24.2圖2間接激勵法磁致伸縮導波檢測原理按本標準實施檢測的人員，應按GB/T9445或合同各方同意的體系進行資格鑒定與認證，并由雇主或其代理對其進行職位專業培訓和操作授權。從事磁致伸縮超聲導波檢測的單位應按本標準的要求制定通用檢測工藝規程，其內容至少應包括如下要素：應按9.1.3執行。概述磁致伸縮超聲導波檢測設備及器材按照檢測模式可分為單通道導波檢測設備和多通道陣列式導波檢測用的單通道超聲導波檢測儀應滿足如下要求：20-200kHz；≥250V；20Hz；60dB；10-15~+4010~80%rel.hum。檢測用的單通道超聲導波檢測軟件應滿足如下要求：——信號采集；——信號實時存儲；A——繪制和存儲距離—波幅曲線的功能；——反向回波的識別；——具有時基和距離顯示兩種方式，且可實現波形局部放大；——信號回放；——生成檢測報告DN2196dB校準試樣用于檢測設備靈敏度、DAC曲線校準、檢測距離及各種功能的測試。1DAC9%30.5mm～2mm±0.2mm3圖3校準試件1示意圖1——校準試件；2——粘貼好的磁致伸縮帶；3——9%橫截面損失比的環槽缺陷1；4——3%橫截面損失比的盲孔缺陷；5——9%橫截面損失比的環槽缺陷2。校準試件22±2mm4圖4校準試件2示意圖35圖5校準試件3示意圖8.2.1檢測用的中掃查成像式導波傳感器不僅應滿足8.2.2的所有要求外，還應滿足如下要求：Ф100mmB檢測用的掃查成像式超聲導波檢測軟件應滿足8.2.3節的所有要求外，還應滿足如下要求：AB檢測系統靈敏度及信噪比應滿足以下要求：DN5001%6dB8.2.5DAC6475B試。圖6校準試件4示意圖圖7校準試件5示意圖檢測用的陣列式超聲導波檢測儀應滿足如下要求：8≥250V；1060dB；-15~+4010~80%rel.hum。檢測用的陣列式導波傳感器應滿足如下要求：8：DN150檢測用的陣列式超聲導波檢測軟件應滿足如下要求：AA檢測系統靈敏度及信噪比應滿足以下要求：DN2190.56dB校準試樣用于檢測設備靈敏度、DAC曲線校準、檢測距離及各種功能的測試。6DAC690.50.5mm～2mm0.2mm8圖8校準試件6示意圖4253對比試件用于對被檢測構件上缺陷截面損失率當量進行評定。對比試件應采用與被檢測構件材料性能及幾何形狀相同或相近的材料制作，試件的長度至少為儀器可探測9%截面損失率人工缺陷距離的1.2倍,且不小于12m。除合同有關各方另有約定之外，應按如下要求加工對比試件：3409±0.2mm。35～10mm90.2mm1m39%1m，器材在間接激勵法中，預磁化器的功能是將磁致伸縮帶磁化，使其剩磁達到適當大小。耦合劑耦合劑應標明型號、使用溫度范圍、耦合形式，并有相關的使用說明書。應制定書面規程，對檢測設備進行周期性維護和檢查，以保證儀器功能。檢測資料審查應包括下列內容:采用直接法進行檢測時，傳感器安裝表面應無液體或污垢等固體殘留物以及可能影響檢測的其他障礙物，可以保留10mm厚度以下的涂層、防腐層或保溫層。1.5~2概述磁致伸縮材料一般用于間接法檢測，其實施方法主要包括耦合劑粘接、干耦合等。磁致伸縮帶材宜預先測量好，然后采用裁紙刀或鐵皮剪刀裁取，裁取時應注意：2-4mm截取后的磁致伸縮帶材宜采用預磁化器進行預磁化，刷磁次數5-10次，預磁化具體要求如下：5mm耦合劑粘接分為磁致伸縮帶材的耦合劑涂抹和粘接兩個過程，具有要求如下：在不方便使用耦合劑的工況下，如大于200℃的高溫時，可采用干耦合方式。磁致伸縮帶材干耦合一般需要采用定制的器材輔助實施，可根據輔助器材的操作說明書執行，一般實施原則如下：應采用8.536%9%（為IIIIIIIV6Ⅳ區Ⅲ區記錄線 評定線判廢線Ⅱ區Ⅰ區背景噪聲7.4.296dBⅣ區Ⅲ區記錄線 評定線判廢線Ⅱ區Ⅰ區背景噪聲圖9距離—幅度曲線示意圖在激勵時產生的其他模態導波及在缺陷處發生模態轉換會影響檢測結果。激勵能量越大，有效檢測距離越長；反之，有效檢測距離越短。檢測盲區與激勵信號的頻率、周期數有關。激勵頻率越高，激勵信號周期數越少，檢測盲區越小；反之，則檢測盲區越大。采用A掃描檢測時，構件與構件、支撐物與被檢件等結合部位及附近區域也屬檢測盲區。可通過導波B掃描檢測方法及移動傳感器的安裝位置消除某些檢測盲區，對無法消除的檢測盲區應采用其他無損檢測方法進行檢測。檢測概述T（n,1）T（0,1）；T（n,1）檢測設備的調試包括下列步驟：將儀器檢測顯示靈敏度由測試距離—波幅曲線時的靈敏度提高12dB進行檢測，一旦發現缺陷反射信號，即降低12dB并調出已存儲好的距離—波幅曲線進行比對，凡處于II區，III區和IV區的信號需要進行信號記錄，并測量出在被檢件上的具體位置，在被檢件示意圖和實物上做出標識。檢測中應確認相鄰長度有效范圍之間的重疊，確保不引起漏檢，從而影響檢測結果。檢測信號的分析和解釋通常需要參考相關實驗建立的數據庫，至少應包括如下內容：根據A掃圖排除由被檢構件的端頭、接頭、焊縫、外部支撐等固有特征部位產生的超聲導波反射信號，其余超聲導波反射信號均為分析對象。往復反射波是超聲導波在被檢構件上兩個距離較近的結構特征中往復反射形成的，在信號分析應結合被檢構件的結構特征進行排除。（結合被檢構件的結構特征，將被檢構件的結構特征引起的回波信號在A掃圖中標注出。標注特征應包含特征的導波回波幅值、聲程位置等信息。I區的為IIIIIIVIV概述掃查成像式超聲導波檢測設備一般采用剪切模態對被檢構件實施檢測，以下為典型應用案例：T（n,1）SH將掃查成像式超聲導波檢測傳感器放置在固定位置，且確保該檢測位置所覆蓋檢測區域具有一定的代表性，如含有該被檢構件的焊縫、焊接支架、焊接支撐板等特征。依據9.6.1.3實施檢測設備調試。磁致伸縮超聲導波B掃描檢測的數據采集包括下列步驟：BBB掃描檢測方法相對A掃描檢測增加了一個緯度的位置信息，其檢測信號的分析至少包含如下內容：B對導波B1B表1導波B掃描信號圖管道特征的定性分析類別B掃描成像特點典型特征結構全周向特征同一聲程位置處，反射回波在管道周向上連續且幅值較為一致；焊縫、法蘭等對稱性周向特征同一聲程位置處，反射回波在管道周向上均勻對稱分布；對稱性焊接支撐架等單一周向特征同一聲程位置處，反射回波在管道周向上零星分布或無規律分布；腐蝕缺陷、單一焊接支架、儀表三通等圖10某管道周向掃查時的導波B掃描成像圖根據反向回波分析不僅可以根據9.6.1.6.2節的方法進行分析，而且反向回波在周向分布情況與正向回波相同；往復反射波分析不僅可以根據9.6.1.6.3節的方法進行分析，而且其往復反射波的周向分布信息與特征分布相關；噪聲分析不僅可以根據9.6.1.6.4節的方法進行分析，且其周向分布情況應與特征無關；結合被檢構件的結構特征，將被檢構件的結構特征引起的回波信號在B掃描圖及該周向位置的A掃圖中標注出。標注特征應包含特征的導波回波幅值、水平和垂直方向的位置等信息。選擇B掃圖中缺陷回波信號最強的位置繪制出對應的A掃信號圖，缺陷信號與距離—幅度曲線進行比對分級，反射波幅在I區的為I級，在II區的為II級，在III區的為III級，在IV區的為IV級。概述按照被檢構件的規格選擇合適的傳感器，以下為典型的傳感器應用案例：a）檢測管道時，一般將探頭覆蓋管道一圈抱緊后實施檢測；檢測設備的調試包括下列步驟：（809.2采用檢測信號的分析和解釋通常需要參考相關實驗建立的數據庫，至少應包括如下內容：所示；圖11陣列式超聲導波的對稱性信號分析圖14圖12陣列式超聲導波聚焦后的A掃信號圖根據對稱性信號、水平彎曲信號、豎直彎曲信號分析反射回波的對稱性。表2為管道反射回波的對稱性分析對照表表2管道反射回波的對稱性分析對照表類別特點典型特征結構對稱性特征對稱性信號幅值較大，水平彎曲和豎直彎曲信號幅值較小架等非對稱特征對稱性信號幅值較大，水平彎曲或豎直彎曲中其中一信號幅值較大三通等往復反射波是超聲導波在被檢構件上兩個距離較近的結構特征中往復反射形成的，對稱性分析與距離較近的結構特征相關，在信號分析應結合被檢構件的結構特征進行排除。噪聲分析不僅可以根據9.6.1.6.4節的方法進行分析，且其周向分布情況應與特征無關；結合被檢構件的結構特征，將被檢構件的結構特征引起的回波信號在A掃圖中標注出。標注特征應包含特征的導波回波幅值、聲程位置、通道位置等信息。I區的為IIIIIIVIV概述III級和10.2.4對于確定的不可接受信號，需要采用以下方法進行復檢：NB/T47013.3磁致伸縮超聲導波檢測報告應至少包括如下內容：被檢構件的信息，包括：設備名稱、編號、設計與工作參數、材料和幾何尺寸等；檢測儀器型號、檢測方式、傳感器型號；檢測儀器工作參數設置；距離—波幅曲線；傳感器安裝部位示意圖；檢測軟件名及數據文件名；檢測結果分析及分級結果及數據圖；檢測結論；檢測人員、報告編寫人和審核人簽字及資格證書編號；檢測日期。附錄A為推薦的報告格式。附錄A（）表A.1磁致伸縮超聲導波檢測報告委托單位檢測單位儀器型號執行標準構件名稱構件編號構件規格表面狀況外涂覆層類別構件材質內部介質工作環境使用年限檢測頻率傳感器規格檢測軟件名稱檢測數據文件名儀器參數設置校準試件規格校準試件材料校準結果對比試件示意圖對比試件距離-波幅曲線被檢件結構示意圖檢測結果波形圖及距離幅值曲線分析圖特征列表編號 特征位置 特征類型 信號幅值 信號分級結論檢測人員檢測日期報告人員報告日期審核人員資格證書及編號附錄B（資料性）序號項目測試條件指標要求電氣性能要求①預熱后的穩定性使用合適的探頭和試件，使超聲導波儀器產生左右兩個端面回波信號。將近端面回波信號的幅度調至80在測試過程中，探頭和試塊的溫度變化不能大于30min10min技術指標±5在廠家給定的技術指標范圍內。①信號幅度的變化不能超過全屏幕高度的±2%；②信號位置的變化不能超過全屏幕寬度的±1%。1穩②相對溫度變化的穩定性采用合適頻率的探頭和試件，使超聲導波儀器產生8022把超聲導波儀器放入溫度試驗室，調節試驗室的環境溫度。在制造者給定的技術指標規定的溫度范圍內，最多每間隔10℃時讀取回波高度及其位置。10℃時，參考回波的幅度和位置的變化不能超過±5%2電氣性能要求激指標要求①激勵信號頻率采用頻譜分析儀或帶FFT功能的數字示波器對儀器的激勵信號頻率進行測量，并連接到超聲導波Txi，激勵信號的周期數為4；選擇適當的頻率測試點，但整個頻率范圍或各個不連續頻段的最低和最高的頻率點為必選。①實測值與標稱值之間的偏差≤標稱值的2%；②發射脈沖電壓在儀器出廠文件中提供的最佳阻尼設定值條件下，調節發射脈沖寬度和發射脈沖重復頻率為中間值，測量超聲導波儀器所有發射通道的最大、最小及中間值發射脈沖電壓。②實測值與標稱值（帶負載，即V50）之間的偏差≤標稱值的10%收器性能指標要求①發射脈沖后盲區采用任意波形發生器產生100kHz或超聲導波儀器寬頻帶的中心頻率的連續正弦波，測量相控陣儀器的發射脈沖后盲區，僅測試儀器一個通道。發射脈沖后盲區＜100μs②動態范圍采用任意波形發生器依次選擇相控陣儀器每個頻帶的設定值，采用經過校準的外部衰減器，測量相控陣儀器的動態范圍，僅測試儀器一個通道。可用的動態范圍＞40dB③放大器頻率響應采用任意波形發生器選擇超聲導波儀器頻帶的設定值，采用經過校準的外部衰減器，測量相控陣儀器放大器頻率響應，僅測試儀器一個通道。①頻帶的中心頻率與標稱值之間偏差≤標稱值的10%；②頻帶帶寬的上、下限實測值應包含標稱值范圍；③接收部分頻帶范圍按-3dB測量。2基本功能要求注：①儀器系統具備掃頻功能，分辨率不小于1kHz。注：②儀器系統具有導波方向控制功能。注：③儀器系統能進行存儲和回放或數據外部存儲，記錄數據為原始數據。注：④儀器數字采樣頻率應至少大于激勵頻率的10倍。附錄C（資料性）序號序號項目測試條件指標要求1電氣性能要求激指標要求①延時分辨率將示波器連接到陣列式超聲導波儀器參考信號發射終端；使用超聲導波儀器的信號發生器激勵一個周期的正弦信號，幅值設置為最大幅值的80%；示波器使用超聲導波檢測儀內的同步信號進行同步；設置每個激勵單元的延時為零；使用示波器測量每個激勵單元中同步信號與正弦信號之間的時間tP0；設置每個激勵單元的延時為等同于一個延時分辨率，該延時分辨率為制造商提供的分辨率；使用示波器測量每個激勵單元中同步信號與正弦信號之間的時間tP1；tP1-tP0勵單元的延時分辨率；①實測值與標稱值之間的偏差≤標稱值的2%；②延時線性度將示波器連接到超聲導波儀器信號發射終端Tx????；使用超聲導波儀器的信號發生器激勵一個周期的正弦信號，幅值設置為最大幅值的80%；示波器使用超聲導波檢測儀內的同步信號進行同步；設置每個激勵單元的延時為零；使用示波器測量被檢驗過的激勵單元中同步信號與正弦信號之間的時間????P0；將儀器制造商規定技術參數中的激勵單元最大延時按照每10%99個延時等同于9個目標延時；對于每個目標延時????Targeti，使用示波器測量被檢驗過的激勵單元中同步信號與正弦信號之間的每個時間??i，可計算出其誤差差值??dif，其計算公式如下：??dif=??i???0???aei最大的延時誤差不超過250ns③激勵電壓誤差將示波器連接到超聲導波儀器信號發射終端Tx????；使用超聲導波儀器的信號發生器激勵一個周期的正弦信號，幅值設置為最大幅值的80%；示波器使用超聲導波檢測儀內的同步信號進行同步；最大的電壓誤差不超過15V將激勵單元的輸出電壓按照制造廠商提供的數值進行激勵輸出；對于每個輸出電壓aeiidif，其計算公式如下：dif=i?aei收器性能指標要求①增益線性度將信號發生器接到超聲導波檢測儀器的接收端Rxi供。1099等同于9個目標增益；對于每個增益電壓??aeiGidif，其計算公式如下：??dif=Gi???aeti最大的增益誤差不超過1dB2基本功能要求注：儀器系統通道數量不少于8個。注：儀器系統的電壓輸出檔位不得少于8個。注：儀器系統的可調增益不得低于40dB。附錄D（資料性）磁致伸縮超聲導波B掃描檢測最大距離推薦表表D.1磁致伸縮超聲導波B掃描檢測最大距離推薦表單位：米頻率(kHz)管道直徑648096112128144160180200DN100———0.50.50.60.70.80.8DN125——0.50.60.90.911.21.2DN1500.50.50.80.91.11.21.41.61.8DN20011.31.51.61.81.92.12.42.6DN2501.31.61.81.92.22.42.62.93.3DN3001.51.71.92.12.42.733.53.9DN3501.822.22.42.83.23.74.24.9DN4002.533.33.74.24.85.66.57DN45033.74.24.65.56.16.36.67.3DN5003.54.44.95.25.76.36.677.6DN60044.755.35.86.46.87.27.8DN7003.33.74.34.85.35.86.26.97.6DN80033.84.45.15.96.57.17.98.8DN9003.84.75.86.17.58.39.210.311.3DN10004.966.98.29.510.611.512.914.3注：本表格基于材質為碳鋼無縫直管、外表面無包覆層情況計算獲得的數據，僅供參考。附錄E（資料性）磁致伸縮超聲導波在線監測方法本附錄用于發現板類、管類等波導結構中存在截面損失的磁致伸縮超聲導波監測方法。本附錄用于采用單通道磁致伸縮超導導波儀器、陣列式磁致伸縮超聲導波檢測儀器采用巡檢式監測、實時在線監測的監測方法進行監測。儀器除了滿足8.2.1節、8.4.1節規定的要求外，還應滿足以下要求：——若儀器安裝到現場，其防護等級應滿足現場實際使用需求，但不可低于IP65；——具有讀取監測探頭的SN識別碼；——具有溫度讀取與記錄的功能；探頭除了滿足8.2.2節、8.4.2節規定的要求外，還應滿足以下要求：——換能器防護等級應滿足現場實際使用需求，但不可低于IP65；——分配有唯一的SN識別碼，可供儀器識別；——可安裝溫度傳感器，實時讀取被檢構件的溫度數值；除了滿足8.2.3節、8.4.3節規定的要求外，還應滿足以下要求：——可對信號進行溫度補償處理——信號分析時可提取缺陷特征信號；——具有設置閾值報警功能；——讀取監測換能器的SN識別碼并且自動匹配采集信號；概述監測過程可分為基準信號的采集與監測數據的采集兩個步驟。基準信號是超聲導波監測的基準數據，用于后期采樣數據的對比，至少包括以下內容：（）被監測構件的數據采集過程至少包括以下內容：概述監測信號的分析和解釋通常需要與基準信號進行對比或者利用正負樣本訓練得到傷損模型，具體（）和9.5）（（（）監測設備初始化監測設備初始化利用頻掃功能確定監測頻率調試設備，確定工作參數傷損狀態下基準信號利用頻掃功能確定監測頻率調試設備，確定工作參數傷損狀態下基準信號健康狀態下基準信號對導波信號進行預處理（標準化處理、去直流、取包絡、特征分析、不同信號變換域處理等）得到被監測對象的腐蝕狀態得到被監測對象的腐蝕狀態基于差異對比的處理方法利用健康狀態下基準信號對實測信號進行對比分析基于健康狀態和傷損狀態基準信號訓練識別模型的機器學習方法分析方法人工觀察法開始監測，得到實測信號并進行預處理（標準化處理、去直流、取包絡、特征分分析方法人工觀察法開始監測，得到實測信號并進行預處理（標準化處理、去直流、取包絡、特征分析、不同信號變換域處理等）附錄F（資料性）螺旋焊管磁致伸縮超聲導波檢測本附錄用于將低碳碳素結構鋼或低合金結構鋼鋼帶按一定的成型角卷成管坯，然后將管縫焊接制成的螺旋焊管。一般采用間接激勵法激勵非軸對稱模態導波進行檢測。8.120-200kHz1kHz；檢測系統應滿足以下要求：3%、69%；A1%；BDN300220mm206dBB對比試塊采用本部分第8.4.2規定的與被檢測管道材料性能及幾何形狀相同的鋼管。非軸對稱導波反射波入射波缺陷焊縫A非軸對稱導波反射波入射波缺陷焊縫圖F.1檢測原理示意圖BBB圖F.2B掃描探頭移動示意圖B）BBBAscan/RFFscan、Hscan圖F.3典型的螺旋焊管B掃描檢測圖附錄G（資料性）管道支撐結構處磁致伸縮超聲導波檢測200mmVU一般采用間接