TB∕T 3568.3-2021 铁路无损检测材料 第3部分:超声波检测探头[铁路运输].pdf
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1、ICS 45.020 805 T 中华人民共和国铁道行业标准TB/T 3568.3-2021 铁路无损检测材料第3部分.超声波检测探头Materials used for non-destructive testing in railway一Part 3:Probes for ultrasonic testing 2021-05-28发布2021-12-01实施国家铁路局发布TB/T 3568.3-2021 目次EW111245UM臼块试?f 通横件UUU文U)用义HH存性引定求备法则储范性和要设方规及规围范语术验验验识川范规术技试检检标占百吉同前引12345678附TB/T 3568.3-2
2、021 前本文件按照GB/11.1-2020(标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件是1B/13568(铁路无损检测材料的第3部分。1B/13568已经发布了以下部分:一一第1部分:磁粉检测材料z一一第2部分:渗透检测材料:一一第3部分:超声波检测探头。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中车戚墅堪机车车辆工艺研究所有限公司提出并归口。本文件起草单位:中车戚墅堪机牢牢辆工艺研究所有限公司、中车太原机车车辆有限公司、中国铁路武汉局集团有限公司、中车长春客车股份有限公司、中车戚墅堪机车有限公司、中车南京浦镇车辆有限公司。本
3、文件主要起草人:贾敏、万升云、章文显、易双清、程志义、沈科、谢宁、桑劲鹏、任好娟、陈翠丽。E TB/T 3568.3-2021 51 无损检测技术是在不损害被检测对象的物理化学性能和几何完整性的情况下,对产品的表面质量、内部质量等进行检测和测量,从而判定其是否合格的一种技术工艺方法,是有效控制机车车辆产品质量、确保铁路运行安全极为重要的技术手段。无损检测用材料是影响无损检测结果的关键因素之一,为保证无损检测结果的准确性和可靠性,对元损检测材料进行有效的控制,有必要制定适用于铁路行业的无损检测材料标准。根据铁路行业应用的实际情况,TB/T3568(铁路无损检测材料分为以下三个部分:一一第1部分:
4、磁粉检测材料:一一第2部分:渗透检测材料:一一第3部分:超声波检测探头。w TB/T 3568.3-2021 铁路无损检测材料第3部分:超声波检测探头1 范围本文件规定了铁路超声波检测用探头的术语和定义、技术要求、试验设备、检验方法、检验规则、标识及储存。本文件适用于以下探头的检验与验收:a)中心频率范围在(0.5-15)MHz压电材料的超声波检测直接接触法纵波直探头、横波斜探头、纵波小角度探头、双晶纵波直探头、双晶横波斜探头等;的中心频率范围在(0.5-10)MHz接触法(带或不带模块)或液浸法相控阵探头。注:本文件所规定的与超声评价相关的材料是以超声纵披速度(S920:i:SO)m/s和横
5、波速度(32SS土30)m/s的钢为基础的。2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件: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/T 699-2015 优质碳素结构钢GB/T 11259 元损检测超声检测用钢参考试块的制作和控制方法GB/T 12604.1元损检测术语超声检测GB/T 27664.2-2011 元损检测超声检测设备的性能与检验第2部分:探头3 术语和定义3.1 3.2 GB/T 12604.1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。探头戴据页probe dat
6、a sheet 随同每个探头提供探头性能信息的数据页,该数据页不必对单个探头性能提供测试证明。来源:GB/T 27664.2-2011,3.6,有修改中心频率centre frequency 10 回波频谱中与最大振幅相比较上下截止-6dB所确定的高、低截止频率和ft之间的频率,并按公式(1)定义中心频率儿。,+ft r-_ _ JO-2(1)TB/T 3568.3-2021 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 相对带宽relative bandwidth frel 高、低截止频率和兀之差与中心频率10之百分比。来源:GB/T27664.2-2011,3.9,有修改峰一峰值幅度peak-p
7、eak ampU阳de脉冲最大正负周期之间的最大偏离。来源:GB/T 27664.2-2011,3.5,有修改脉冲宽度pulse duration 未校正脉冲幅度超过最大振幅10%部分的时间间隔。来源:GB/T 27664.2-2011,3.7,有修改声轴偏斜角squint angle s 声束轴线与垂直于搞合面人射点之间的偏离角。注:对于斜探头(横波斜探头、纵披小角度探头)为探头壳体侧面与投射在探头面平面上测量声柬轴线之间的角度。来源:GB/T27664.2-2011,3.10,有修改相邻晶片adjacent element 至少有一个共同接触点的晶片。4 技术要求4.1 常规探头4.1.1
8、 物理外观探头应有标识,不应有影响可靠性的物理损伤。对于平面探头,在整个探头表面上间隙不应大于队仍m。4.1.2 脉冲宽度脉冲宽度的偏差不应超过标称值的土10%。4.1.3 中心频率中心频率的偏差不应超过标称值的土10%。如果回波频谱下降6dB低截止频率.h和回波频谱下降6dB高截止频率儿之间的频谱有多于一个的极大值,相邻极小值与极大值之间的振幅差不应超过3dB。4.1.4 相对带宽相对带宽的偏差不应超过标称值的土15%04.1.5 相对脉冲回波灵敏度相对脉冲回波灵敏度与标称值的偏差不应超过:t:3dB。2 4.1.6 声轴偏斜角纵波直探头、横波斜探头(单晶)声轴偏斜角不应大于20。纵波小角度
9、探头声轴偏斜角不应大于1.500 4.1.7 入射点横波斜探头(单晶、双晶)人射点与标称值的偏差不应超过土1mm。TB/T 3568.3-2021 对于单晶横波斜探头,晶片尺寸不大于15mm且频率不大于2MHz时,入射点与标称值的偏差不应超过:t2mm。4.1.8 折射角4.1.8.1 横渡斜探头横波斜探头(单晶、双晶)折射角与标称值的偏差不应超过土20。4.1.8.2 纵波小角度探头纵波小角度探头折射角的偏差不应超过标称值的土5%。4.1.9 焦距双晶探头焦距与标称值的偏差不应超过土20%。4.1.10 串扰双晶探头的串扰是参考试块底面回波(声程处于焦区范围内)与藕合回波之dB差,应大于30
10、dB。4.2 相控阵摞头4.2.1 物理外观探头物理几何结构在探头数据表中所规定的公差范围内。4.2.2 相对脉冲回波灵敏度差值相控阵探头所有晶片应符合下列规定:a)非矩阵阵列探头:对所有具有相同大小和形状的晶片,其相对脉冲回波灵敏度变化应在土3dB内;对于不同大小和形状的晶片(环绕探头和雏菊形探头),所有的差值应在土4dB内。b)二维矩阵探头:晶片尺寸大于或等于1mm2所有晶片,可接受的相对脉冲回波灵敏度差值应符合表1的规定;晶片尺寸小于1mm2所有晶片,可接受的相对脉冲回波灵敏度差值应符合表2的规定。襄1二锺相控阵摞头用相对奥敏度差值的验收标准(晶片尺寸大于或等于1mm2)频率f可接受的相
11、对脉冲灵敏度回被差值MHz n:IIi:64 64 n:IIi:128 128 n.IliiS12 0.5 IliifE:l 土5dB 土5dB 士5dB 1 fllii 1.5 土4dB 土4dB 士5dB 1.5 flliiS 士3dB 土4dB 土5dB 3 TB/T 3568.3-2021 表1二雏相控阵探头用相对员敏度差值的验收标准(晶片尺寸大于或等于1mm2)(续)频率f可接受的相对脉冲灵敏度回被差值MHz nE:64 64 nEi 128 128 nE:S12 S fE:I0 土4dB 士SdB 士SdB 注:n为晶片个数。襄2二维相控阵探头用相对灵敏度差值的验收标准(晶片尺寸小
12、于1mm2)频率f可接受的相对脉冲灵敏度回波差值MHz nE:64 64 nEii 128 128 n运S12O.S EiifEii 10:tS dB 立SdB 土SdB 注:n为晶片个数。4.2.3 频率、带宽平均中心频率应在探头数据表中所规定标称频率的土10%范围内。每个晶片的中心频率应在平均中心频率的土10%范围内。-6dB平均相对带宽不小于探头数据表中规定的相对带宽值。4.2.4 脉冲持续时间平均脉冲持续时间不大于探头数据表中规定的脉冲持续时间值。4.2.5 晶片间串扰晶片间串扰(任一晶片激发脉冲电压与相邻晶片接收信号之间dB差为串扰)至少为25dB。4.2.6 失效晶片数非矩阵相控阵
13、探头:不应存在失效晶片。不符合4.2.2、4.2.3任意一条测试验收标准的晶片为失效晶片。二维矩阵相控阵探头:失效晶片的最大数不应大于表3中的值。表3失效画片数占比MHz 晶片个数n3-0,每-if-运-fJ5-64 296 396 叫一些。频率f5 试验设备5.1 电子设备5.1.1 数字式超声波探伤仪或实验室脉冲发生/接收器、超声相控阵检测仪、转换器。5.1.2 数字存储示波器或频谱分析仪:a)最小带宽z不小于100MHz;b)幅值灵敏度:幅值灵敏度小于每格5mV,测量误差不大于土5%口5.2 试块及其他设备5.2.1 下述试块可用于对接触法常规探头进行规定范围的试验。4 TB/T 356
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