《無損檢測+電磁超聲脈沖回波式測厚方法gbt+40730-2021》詳細解讀

《無損檢測電磁超聲脈沖回波式測厚方法gb/t40730-2021》詳細解讀contents目錄1范圍2規(guī)范性引用文件3術語和定義4測厚原理、厚度值計算及測厚類型5人員要求6安全要求7檢測工藝規(guī)程contents目錄8檢測設備和器材9檢測程序10測量結果不確定度11檢測記錄與報告附錄A(資料性)電磁超聲測厚方法的主要優(yōu)點及局限性附錄B(資料性)常用材料溫度-橫波聲速表contents目錄附錄C(資料性)電磁超聲測厚儀測量材料溫度-聲速曲線的方法附錄D(資料性)影響電磁超聲測厚結果測量不確定度的因素011范圍03適用于各種形狀和尺寸的試樣，包括平面、曲面和復雜幾何形狀。01本標準規(guī)定了使用電磁超聲換能器（EMAT）產生的脈沖回波來測量導電材料厚度的無損檢測方法。02適用于金屬和非金屬導電材料（如鋼板、鋁板、鈦板等）的厚度測量。適用范圍本標準不適用于非導電材料或表面有涂層的導電材料的厚度測量。對于多層結構或復合材料，本標準可能無法準確測量每一層的厚度。某些特殊情況下，如材料內部存在缺陷或結構異常，可能會影響測量的準確性。不適用范圍對于不同材料和測量條件，可能需要選擇合適的電磁超聲換能器和參數(shù)設置以獲得最佳測量結果。應定期對測量設備進行校準和維護，以確保其準確性和可靠性。在使用本標準進行厚度測量時，應確保測量設備和操作符合相關安全規(guī)范。注意事項022規(guī)范性引用文件本標準引用了多個與電磁超聲脈沖回波式測厚方法相關的國家和行業(yè)標準，包括但不限于超聲波探傷設備的性能與檢驗方法、無損檢測術語等。引用標準的目的是為了確保本標準的實施過程中，所涉及的術語、定義、技術要求和測試方法等能夠與其他相關標準保持一致，從而提高標準的通用性和可操作性。引用標準引用文件的內容規(guī)范性引用文件詳細列出了所引用的標準編號、標準名稱以及具體的條款或章節(jié)。這些引用文件的內容涵蓋了電磁超聲脈沖回波式測厚方法的原理、設備要求、操作程序、結果評定等方面，為實施本標準提供了全面的技術支持。0102引用文件的適用性在使用本標準時，應同時查閱所引用的相關標準，確保對電磁超聲脈沖回波式測厚方法的全面理解和掌握。規(guī)范性引用文件是本標準的重要組成部分，其適用性直接關系到本標準的實施效果。隨著科技的不斷進步和標準化工作的深入推進，部分引用文件可能會被更新或替代。在實施本標準時，應關注相關引用文件的最新動態(tài)，及時采用最新版本的標準，以確保本標準的先進性和有效性。引用文件的更新與替代033術語和定義01無損檢測是指在不損害或不影響被檢測對象使用性能的前提下，利用材料內部結構異?；蛉毕荽嬖谝鸬臒?、聲、光、電、磁等反應的變化，進行檢查和測試的方法。02無損檢測是工業(yè)發(fā)展必不可少的有效工具，廣泛應用于各種材料和產品的質量檢測、安全評估及壽命預測。03常見的無損檢測方法包括超聲檢測、射線檢測、磁粉檢測、渦流檢測和滲透檢測等。無損檢測

電磁超聲電磁超聲是一種利用電磁感應原理激發(fā)和接收超聲波的方法，具有非接觸、無需耦合劑、適用于高溫和高速等惡劣環(huán)境等優(yōu)點。電磁超聲測厚技術利用電磁超聲探頭在被測材料表面產生超聲波，通過測量超聲波在材料中的傳播時間來確定材料的厚度。電磁超聲測厚方法廣泛應用于金屬、非金屬等材料的厚度測量，特別適用于在線、自動、快速測量場合。脈沖回波式是指探頭發(fā)射一個超聲波脈沖信號，該信號在被測物體內部傳播，遇到缺陷或底面時產生反射回波，被探頭接收并轉換成電信號進行處理和分析。脈沖回波式測厚方法通過測量超聲波脈沖在被測材料中的往返時間來計算材料的厚度，具有較高的測量精度和可靠性。在實際應用中，需要根據(jù)被測材料的性質、厚度范圍、測量精度等要求選擇合適的探頭和測量參數(shù)，以獲得最佳的測量結果。脈沖回波式044測厚原理、厚度值計算及測厚類型電磁超聲脈沖回波式測厚利用電磁超聲換能器在試件中產生超聲波脈沖，該脈沖在試件內部傳播，當遇到試件底面或內部缺陷時，部分能量被反射回換能器，形成回波。通過測量超聲波脈沖在試件中的傳播時間，并結合已知的超聲波在試件材料中的傳播速度，可以計算出試件的厚度。這種方法具有非接觸、無需耦合劑、可在高溫和惡劣環(huán)境下使用等優(yōu)點。測厚原理厚度值計算是基于超聲波在試件中的傳播時間和已知波速來進行的。已知波速通常是通過事先對相同材料的試件進行校準來獲得的，或者根據(jù)材料的物理性質進行估算。傳播時間可以通過測量超聲波發(fā)射和接收回波之間的時間差來得到。厚度值等于波速與傳播時間乘積的一半，因為超聲波需要在試件中往返一次。厚度值計算涂層測厚針對涂層或鍍層等覆蓋在基材上的薄層進行厚度測量，如涂層厚度、鍍層厚度等。這種測量需要考慮超聲波在涂層和基材之間的傳播特性。常規(guī)測厚適用于一般金屬材料的厚度測量，如鋼板、鋁板等。復合材料測厚針對由多種不同材料組成的復合材料進行厚度測量，如玻璃纖維增強塑料（GFRP）等。這種測量需要綜合考慮各種材料對超聲波傳播的影響。測厚類型055人員要求03人員應經過相關培訓，熟悉電磁超聲脈沖回波式測厚儀的操作和維護。01無損檢測人員應取得相應的無損檢測資格證書，具備從事電磁超聲脈沖回波式測厚工作的資質。02資格證書應涵蓋電磁超聲脈沖回波式測厚方法，且在有效期內。5.1人員資質掌握電磁超聲脈沖回波式測厚的基本原理和檢測方法。能夠獨立完成電磁超聲脈沖回波式測厚操作，包括儀器校準、試件準備、檢測實施等。具備對檢測結果進行準確分析和判定的能力。5.2技能要求010203嚴格遵守無損檢測的相關標準和規(guī)范，確保檢測結果的準確性和可靠性。負責電磁超聲脈沖回波式測厚儀的日常維護和保養(yǎng)，確保其處于良好工作狀態(tài)。在檢測過程中發(fā)現(xiàn)異常情況或問題時，及時向相關人員報告并協(xié)助處理。5.3職責與權限定期參加無損檢測相關的培訓和學習，提高專業(yè)技能水平。按照相關規(guī)定進行定期考核，確保人員持續(xù)滿足崗位要求。積極參與技術交流和經驗分享活動，促進團隊整體技能的提升。5.4培訓與考核066安全要求無損檢測設備應符合相關電氣安全標準，確保操作人員的人身安全。設備應設有過流、過壓保護裝置，防止因電流或電壓異常而損壞設備或危及人員安全。設備的接地應可靠，以防止靜電積累或雷電對設備造成損害。6.1電氣安全操作人員應佩戴符合規(guī)定的防護用品，如防護服、防護眼鏡等，以降低輻射對身體的影響。在設備周圍應設立明顯的安全警示標志，防止無關人員進入輻射區(qū)域。電磁超聲脈沖回波式測厚方法產生的輻射應符合國家相關標準，不得對操作人員及周圍環(huán)境造成危害。6.2輻射安全03定期對設備進行維護保養(yǎng)，確保設備處于良好的工作狀態(tài)，降低安全隱患。01無損檢測設備的機械結構應穩(wěn)固可靠，防止因設備故障或操作不當而導致人員傷害。02設備的運動部件應設有防護罩或安全裝置，確保操作人員在設備運行過程中不會觸及危險區(qū)域。6.3機械安全操作人員應經過專業(yè)培訓，熟練掌握無損檢測設備的操作方法和安全注意事項。在操作過程中，應嚴格遵守操作規(guī)程，不得擅自更改設備參數(shù)或違規(guī)操作。若發(fā)現(xiàn)設備異常情況或安全隱患，應立即停止操作并報告相關人員進行處理。6.4操作安全077檢測工藝規(guī)程123明確需要檢測的材料類型、厚度范圍以及檢測精度要求。確定檢測對象和檢測目的根據(jù)檢測對象和目的，選用適當頻率、晶片尺寸和角度的探頭，以及性能穩(wěn)定的超聲測厚儀器。選擇合適的探頭和儀器確保被檢測材料的表面平整、清潔，無油污、銹蝕等雜質，以保證超聲波的良好傳播。檢測表面準備7.1檢測前準備在進行檢測前，應對超聲測厚儀器進行校準，確保測量結果的準確性。儀器校準將探頭放置在被測材料的合適位置，使用合適的耦合劑（如機油、甘油等）確保探頭與材料表面之間的良好耦合。探頭放置與耦合操作儀器發(fā)射超聲波脈沖，當脈沖通過被測材料到達分界面時，會被反射回探頭并被接收。發(fā)射超聲波并接收回波根據(jù)接收到的回波信號，測量并記錄超聲波在材料中的傳播時間，進而計算出被測材料的厚度。測量與記錄7.2檢測操作過程數(shù)據(jù)處理對測量得到的厚度數(shù)據(jù)進行整理、統(tǒng)計和分析，剔除異常值，確保數(shù)據(jù)的真實性和可靠性。結果判定根據(jù)預設的厚度標準或規(guī)范，判定被測材料的厚度是否合格，并給出相應的結論。報告編制撰寫檢測報告，詳細記錄檢測過程、方法、結果以及結論，為后續(xù)的材料使用或維修提供依據(jù)。7.3檢測結果分析與處理隨著使用時間的增長，探頭可能會出現(xiàn)磨損現(xiàn)象，影響測量精度。應定期檢查并更換磨損嚴重的探頭。探頭磨損與更換耦合劑的選擇和使用對檢測結果有很大影響。應選用合適的耦合劑，并確保其均勻涂抹在被測材料表面。耦合劑選擇與使用在檢測過程中，可能會遇到異常信號（如雜波、干擾等）。應學會識別并處理這些異常信號，以避免誤判或漏判。異常信號處理7.4注意事項與常見問題處理088檢測設備和器材電磁超聲測厚儀應選用符合相關標準和規(guī)定的電磁超聲測厚儀，確保其準確性和可靠性。探頭探頭的選擇應根據(jù)被測材料的性質、厚度范圍以及檢測要求來確定，同時應定期檢查探頭的性能和完好性。8.1檢測設備在檢測過程中，應使用合適的耦合劑以確保超聲波能夠有效傳入被測材料，常用的耦合劑包括水、油等。為了校驗檢測設備和探頭的準確性，應選用與被測材料相同或相近的參考試塊進行定期校驗。耦合劑參考試塊8.2輔助器材8.3設備調試與校準在使用前，應對電磁超聲測厚儀進行必要的調試，包括參數(shù)設置、探頭校準等，以確保設備處于最佳工作狀態(tài)。定期對電磁超聲測厚儀進行校準，確保其測量結果的準確性和可靠性。校準應由具有相應資質的計量機構進行。定期對電磁超聲測厚儀進行維護和保養(yǎng)，包括清潔設備、檢查連接線等，以延長設備的使用壽命。如發(fā)現(xiàn)設備出現(xiàn)故障或異常情況，應立即停止使用并及時聯(lián)系專業(yè)人員進行維修。維修后的設備應重新進行校準和調試，確保其性能達標后方可繼續(xù)使用。8.4設備維護與保養(yǎng)099檢測程序確定檢測對象和檢測需求，包括被測材料的類型、厚度范圍、表面狀況等。對儀器進行校準和調試，確保其處于良好的工作狀態(tài)。選擇合適的超聲波測厚儀器，確保其性能滿足檢測要求。制定詳細的檢測計劃，包括檢測時間、地點、人員分工等。9.1檢測準備按照檢測計劃，對被測材料進行適當?shù)谋砻嫣幚?，如清除油污、銹跡等，以確保超聲波能夠正常傳播。發(fā)射超聲波脈沖并接收反射回波，觀察儀器顯示的厚度值。將超聲波探頭緊貼在被測材料表面，確保良好的聲耦合效果。在不同位置進行多次測量，以獲取更準確的厚度數(shù)據(jù)。9.2檢測操作03如發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)或厚度超標情況，及時進行復測和確認，并采取相應的處理措施。01對檢測數(shù)據(jù)進行整理和分析，包括計算平均值、標準差等統(tǒng)計量，以評估被測材料的厚度分布情況。02根據(jù)檢測結果，判斷被測材料是否滿足相關標準或設計要求。9.3檢測結果處理與分析完成檢測報告，詳細記錄檢測過程、結果及結論，并簽字確認。將檢測報告及時提交給相關部門或人員，以便進行后續(xù)工作。對檢測過程中使用的儀器進行維護和保養(yǎng)，以確保其長期穩(wěn)定工作。9.4檢測后工作1010測量結果不確定度不確定度的定義與分類定義測量結果不確定度是表征被測量之值分散性的參數(shù)，與測量結果相聯(lián)系的參數(shù)。分類標準不確定度、合成標準不確定度、擴展不確定度。測量環(huán)境的影響如溫度、濕度等環(huán)境因素的變化會對測量結果產生影響。測量過程中的隨機誤差由于測量過程中各種隨機因素的影響，如人員操作不穩(wěn)定等，會產生隨機誤差。測量設備的精度限制任何測量設備都存在一定的精度限制，導致測量結果存在誤差。不確定度的來源通過觀測列統(tǒng)計分析進行的標準不確定度評定，得到實驗標準差。基于概率分布假設得到的標準不確定度評定，需根據(jù)實際情況選擇適當?shù)母怕史植碱愋?。不確定度的評定方法B類評定A類評定123在無損檢測中，通過分析和評定測量結果的不確定度，可以了解測量結果的可靠性和精度水平。不確定度是測量結果質量的重要指標，有助于發(fā)現(xiàn)測量過程中可能存在的問題，為改進測量方法和提高測量精度提供依據(jù)。在國際標準和行業(yè)規(guī)范中，對測量結果的不確定度有明確要求，是確保測量數(shù)據(jù)可比性和有效性的重要手段。不確定度的應用與意義1111檢測記錄與報告應詳細記錄被檢工件信息，包括名稱、材質、規(guī)格、檢測部位等。同時，記錄檢測過程中的重要參數(shù)，如探頭型號、頻率、掃描速度等。檢測記錄內容檢測記錄可以采用表格、圖表或文字描述等形式，以確保信息的準確性和可追溯性。記錄形式鼓勵使用電子記錄管理系統(tǒng)，便于數(shù)據(jù)的存儲、查詢和分析。電子記錄管理11.1檢測記錄報告應全面反映檢測結果，包括檢測數(shù)據(jù)、分析、結論及建議等。對于異常數(shù)據(jù)或缺陷，應提供詳細描述和定位信息。報告內容報告應按照規(guī)定的格式進行編制，確保結構清晰、內容完整。同時，應使用專業(yè)術語和規(guī)范表述，提高報告的權威性和可讀性。報告格式報告在發(fā)布前應經過審核和批準程序，確保內容的準確性和合法性。審核與批準11.2報告編制存檔期限檢測報告應按規(guī)定期限進行存檔，以備后續(xù)查詢和追溯。對于重要或特殊的檢測報告，應適當延長存檔期限。保密要求涉及商業(yè)秘密或技術機密的檢測報告，應嚴格遵守保密規(guī)定，確保信息安全。未經授權，不得擅自泄露或傳播報告內容。11.3報告存檔與保密12附錄A(資料性)電磁超聲測厚方法的主要優(yōu)點及局限性主要優(yōu)點非接觸測量電磁超聲測厚方法無需與被測材料直接接觸，從而避免了傳統(tǒng)機械測厚方法可能帶來的劃傷、污染等問題。適用于多種材料該方法對導電材料的測量具有較好的適應性，可廣泛應用于鋼鐵、有色金屬等材料的厚度測量。高精度與高分辨率電磁超聲測厚方法能夠實現(xiàn)較高的測量精度和分辨率，滿足精密測量需求?？焖倥c高效相較于一些傳統(tǒng)的測厚方法，電磁超聲測厚方法具有更快的測量速度，提高了工作效率。對材料導電性要求厚度范圍限制環(huán)境因素影響設備成本較高局限性電磁超聲測厚方法主要適用于導電材料，對于非導電或弱導電材料的測量效果可能不佳。電磁超聲測厚方法的測量精度可能受到溫度、濕度等環(huán)境因素的影響，需要進行相應的校準和調整。該方法在測量極薄或極厚的材料時，可能存在一定的測量難度和誤差。相較于一些傳統(tǒng)的測厚設備，電磁超聲測厚儀的制造成本和使用成本相對較高，可能增加了應用門檻。13附錄B(資料性)常用材料溫度-橫波聲速表鋼材隨著溫度的升高，其橫波聲速會發(fā)生變化。在常溫下，鋼材的橫波聲速相對穩(wěn)定在一個特定值。當鋼材溫度超過一定范圍時，橫波聲速將出現(xiàn)明顯的變化。鋼材溫度與橫波聲速關系鋁合金的橫波聲速同樣受溫度影響。相較于鋼材，鋁合金在不同溫度下的橫波聲速變化可能更為顯著。需要針對具體鋁合金材料進行詳細的溫度-聲速測定。鋁合金溫度與橫波聲速關系123除了鋼材和鋁合金，其他金屬材料如銅、鈦等也具有各自的溫度-橫波聲速特性。這些材料的橫波聲速受溫度影響的程度可能因材料類型而異。在進行無損檢測時，需要充分考慮這些材料的溫度-聲速關系。其他金屬材料溫度與橫波聲速的概況010203對于非金屬材料，如塑料、陶瓷等，其溫度與橫波聲速的關系更為復雜。這些材料的聲速可能受多種因素影響，包括溫度、壓力、材料內部結構等。在實際應用中，需要針對具體非金屬材料進行詳細的實驗研究，以確定其溫度-橫波聲速關系。非金屬材料溫度與橫波聲速的探討14附錄C(資料性)電磁超聲測厚儀測量材料溫度-聲速曲線的方法03該曲線可作為材料性能評估、厚度測量修正及工藝控制的重要依據(jù)。01本方法適用于使用電磁超聲測厚儀測量金屬材料在不同溫度下的聲速變化。02通過測量材料溫度-聲速曲線，可了解材料在不同溫度條件下的聲學特性。適用范圍電磁超聲測厚儀利用電磁感應原理在材料表面產生超聲波，并接收其回波信號。通過測量超聲波在材料中傳播的時間，結合已知的材料厚度，可計算出該溫度下的聲速。在不同溫度下重復上述測量過程，即可得到材料溫度-聲速曲線。測量原理準備工作選擇適當?shù)碾姶懦暅y厚儀，確保其處于良好工作狀態(tài)；準備待測金屬材料，并對其進行必要的表面處理。溫度控制將待測材料置于可控溫環(huán)境中，逐步改變其溫度值，并記錄每個溫度點下的實際溫度值。數(shù)據(jù)處理將測量得到的聲速數(shù)據(jù)與對應的溫度值進行