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JB/T 5525-2011

基本信息

标准号: JB/T 5525-2011

中文名称:无损检测仪器 单通道涡流检测仪性能测试方法

标准类别:机械行业标准(JB)

标准状态:现行

出版语种:简体中文

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相关标签: 无损 检测 仪器 涡流 检测仪 性能 测试方法

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JB/T 5525-2011 无损检测仪器 单通道涡流检测仪性能测试方法 JB/T5525-2011 标准压缩包解压密码:www.bzxz.net

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标准内容

Ics 19.100
备察号:34823--2012
中华人民共和国机械行业标准
JB/T 5525—2011
代替JB/T5525--1991
无损检测仪器
单通道涡流检测仪性能测试方法Non-destructive testing instrumentscharacteristics measured method for one-channeleddy current testing instrurnent2011-12-20发布
2012-04-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布前言、
1范围.
2规范性引用文件
3术语和定义、
4技术要球
4.1环境与工作条件
4.2性能.
5涡流仪特性测量,
发生器单元,
输入级特性,
信号处理。
6检验
一般要求,
检验的级别..
检验程序
修正操作,
附录A(资料性附录)差频法原理目
附录B(资料性附录)在涡流仪输出○和输入I之间线性范园内的测量方法附录亡(规范性附录)输入阻抗的替代测量法图1
涡流仪功能框图
信号发生器单元的内部阴抗示意图.对应饱和输出电压的最大输入容限电压的测量,频率响应.
测量共模抑制的配置图,
解调电路.
线性范围的确定。
测量翰入阻抗的配置图
叙述数据设置表格的示例,
相位角度值与理论值对比表
检验程序级别,
JB/T 5525—2011
本标准代替JB/T5525—1991《涡流探伤仪性能测试方法”。本标准与JB/T5525—1991相比,主要变化如下:重新编写了本标准的前言(本版的前言,1991版的前言);JB/T 55252011
修改了标准名称,将《涡流探伤仪性能测试方法》修改为《无损检测仪器单通道涡流检测仪
性能测试方法》:
将原标准中“检验”一词改为“检测”。本标推由中国机械工业联合会提出。本标准由全国试验机标准化技术委员会(SAC/TCI22)归口,本标准负责起草单位:长春机械科学研究院有限公司。本标准参加起草单位:爱德森(厦门)电子有限公司。本标准主要起草人:郭健、林俊明。本标推所代替标准的历次版本发布情况为:-JB/T5525—1991.
1范菌
JB/T 5525--2011
无损检测仪器
单通道涡流检测仪性能测试方法本标推规是了流检测仪性能测试方法,本标准适用于单通道涡流检测仪(以下简称涡流仪)。对于多通道涡流检测仪的相关部分也可参照使用。
本标准未给出性能检验指标,也末规定验收准则,这些内容在应用技术文件中给出。2规范性引用文件
下列文件中的条款道过本标推的引用而成为本标推的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。GB/T12604.6无损检测未语涡流检测3术语和定义
GBT12604.6中确立的术语和定文适用于本标准。4技术要求
4.1环境与工作条件
涡流仪应在下列条件下正常工作:a)(0~50)℃温度范围内:
b)相对湿度不超过85%;
c)周围无强烈摄动,无腐蚀性介质和无较电磁场干扰的环境中;d)交流电源电压的变化在额定电压的土10%以内。4.2性能
4.2.1一般性能
应在涡流仪预热时间结束后进行性能测试。图1中各个单元适用予涡流仪的功能特性,必要时,涡流仪的电性能由制造者提供。某些性能可以根据第5章描述的方法进行检测。4.2.2功能框图
典型的通用涡流仪功能框图如图1所示。发尘器
计算机控制氨统
低赖信号平街港波
高信专白
增益控制
图1涡流仪功能框图
JB/T 55252011bZxz.net
3发生器单元
激励源:发生器单元。
在交流激励条件下,(正弦、三角和矩形等波型)电性能定义如下。一发生器的类型:电流或电压;一激励的英型:单一频率;
一频率设置:范围、步长、额定值偏差:谱波失真:
一激励电压设置:范谢,步长、额定值偏差、最大输出电乐和电流。4.2.4输入级电性能
输入级是探头与仪器的接口。要求在输入级进行阻抗忙配和信号放大输入级电性能定义:
-输入阻抗与频率的相互关系,
增益设置范围、步长、额定值偏差,最大输入电压;
相关共模工作参数。
4.2.5高频信号处理
4.2.5.1高频滤波
高频滤波减少与检测结果无关的频率分量,消除干扰。在信号解调前使用的滤波器称之为载波频率滤波器(高频滤波器)。通常来用带通滤波器的形式,抑制与激励信号频率没有任何关系的信号频率。高频滤波的电性能:
增益;
一衰减3dB带宽:
衰减比;
传输响应。
4.2.5.2高频效大
高频放大电性能:
增益设置范、步长、额定值偏差;输入信号范围:
带宽:
输出信号饱和电平。
4.2.5.3解调
同步解调是从高频信号提取关量分量。解调的正极性信号的延迟将引起信号失量顺时针旋转。解调信号的极性应是正向的,并被确认。解调信号的电性能:
-基准信号波形,例如正弦、矩形和脉冲波:每个基准信号波形的带宽:
相关相位的幅值偏差;
相关相位的相位偏移角度。
幅值解调从高赖信号提取低频摘值变量4.2.6解调信号处理
4.2.6.1矢量放大
一般地,矢量放大包含两个设计相同的传输通道。同步解调产生的矢量分量由这两个通道协同放大。2
在某些检測仪中可以用不间的增益放大这些分量。矢量放大屯性能定义为:
增益设置范围、步长、标称值偏差;输入信号范围;
通带宽度;
输出饱和电平。
4.2.6.2低频滤波
JB/T 55252011
解谢后使用的滤波器与低频滤波器有关(LF滤波器)。选择适合便用的滤波器的频带宽度,例如探头摆动、扫查速度等。
低频滤波电性能:
-增益:
衰减3dB带宽
-衰减比:
暂态响应。
4.2.6.3相位设置
相位设置可以改变解调信号矢量的复平面显示的相位。相位设置的电性能:
范围:
-步长:
一相位设置引起的信号幅值的变化:显示相位与实际相位转角偏差。4.2.7输出和信号显示
显示的类型可以是指针式、硬拷贝或显示器显像的类型可以是复平面、时基、条形图或成像。框关性能包括:
-尺寸:
栅格的最大值和最小值;
一满刻度显示的电压和时间范围一传递因数,例妞每小格的电压值:线性度:
带宽。
可以是模拟、数字或逻辑输出。模拟输出的电性能定义为:
电压或电流范围:
输出阻抗;
线性度:
带宽。
数字输出的电性能定义为;
串联或并联;
电压和电流的级别:
速度和格式化;
采样比:
-A/D分辨力、范围和线性度。
JB/T 5525-2011
逻辑输出的电性能:
电压和电流级别:
设置延退;
滞后作用;
一有源高、低电平。
4.2.8数字化
4.2.8.1一般要求
实现数字化时,应定义如下电性能:一在信号处理过程中的数字化程度;一数字技术;
一A/D 分辨力;
采祥比。
由厂商提供的信息应包括4.2.8.2~4.2.8.5的数据参量。4.2.8.2数字化程度
信号解调前或解调后都可以实现数学化。4.2.8.3数字技术
可以利用内部时钟或外部编码器实现数字技术。4.2.8.4A/D 分辨力
A/D分辩力是将输入电压标称值变化成二进制数字的能力。可以直接道过最大输入电压和分辨力读取二进制数字,二进制数是一个相当有用的信息,4.2.8.5采样比
在A/D变换中使用的采样比用频率(Hz)表示。5涡流仪特性测量
5.1发生器单元
5.1.1激励频率
5.1.1.1 定义和测量条件
在仪器带负载的情况下对信号发生器输出频率进行测量。示值误差E。(%)按公式(1)计算式中:
V——示值:
r被测量值。
a-ax100
应对整个被测虽频率范国内的最大误差模量提出报告。5.1.1.2测量方法
可以使用差频法、频率计或频谱分析仪测量频率。5.1.2谐波失真
5.1.2.1定义和测量条件
根据信号发生器产生的正弦波信号谐波分量,测量其与纯正弦波信号的偏差。利用失真因子K描述谐波失真,按公式(2)计算:K-yz0? i0
K给出近似值,见公式(3)
式中:
U交流分益方均根值:
一次谱波(基被)方均根值;
U,n次谐波方均根值。
根据5.1的要求,应在带载仪器的信号发生器输出端测量失真因子。仪器在多频率条件下,应使用有效的测量仪器,例如频谱分析仪。对每个频率的最大失真因子应做出说明。5.1.2.2测量方法
使用失真因子电桥、频谱分析仪或高通滤波器测量失真因子。5.1.3源阻抗
5.1.3.1定义和测量条件
JB/T 5525--2011
源阻抗Z.是信号发生器单元的内部阻抗,见图2a)和图2b),在其各自输出端进行测量。源闽抗
电压费
a)电压源信号发生器
搬阻抗公
电流讯
5.1.3.2测量方法
电流激信号发先器
b)电流源信号发生器
等效电压源信号发生器
图2信号发生器单元的内部阻抗示意图若将源阻抗2、作为纯电阻考虑,可以推荐使用此方法。信号发生器的输出用一个电阻R:加负载<标称值50Q)。用一个适宜的电压表测量电压Yt。验证被测值应低于最大输出压。
用电阻R2(通常.R2-0.5R)替换RI并测量V2:源阻抗Z用欧姆表示,按公式(4)计算:JB/T 55252011
注 1: 检验时,VI、V2值电流强度要小于最大输出电压和电流。
注2:选择R1和R2阻值决定Z测量值的精度。5.1.4最大输出电压Vemu
5.1.4.1定义和测整余件
最大输出电压是当信号发尘器输出端不加负载,并使其输出电压调整到最大时的峰-峰值电压。5.1.4.2测量方法
利用示波器或符合要求的电压表测量最大输出电压。测量仪器应具有高的输入阻抗(>1MQ),并且带宽与涡流仪的频率范围相一致。测量仪器的典型最大适用频率至少应是涡流仪所用最大频率的两倍。
此测量慎可以用图形表示。
5.1.5最大输出电流 amr
5.1.5.1 定义和测量条件
最大输出电流是当信号发生器的输出端与由制造商确立的最小阻性负裁连接时测得的电流峰值。5.1.5.2测星方法
设置信号发生器输出电流为最大。用测电流探头连接示波器或电流表测量最大输出电流。测量仪器应具有低的阻抗(典型值低于最小阻性负载10%),最大输出电流的带宽与涡流仪频率范围兼容。此测量值可以用图形表示。
5.2输入级特性
5.2.1最大许用电压
5,2.1.1 定义和测量条件
最大许用输入电压与安全、饱和及非线性有关。在最小增益情况下各个峰值输入电,相当于:a)由制造商给出的最大值。这个电压是使仪器不道受损害的安全输入电压,它包括关共模工作限值。
b)0%饱和输出电压。
c)超越给定值的非线性电压。脱离线性的最大许用偏差要在应用文件中确定。在所有条件下施加的输入电压不应超过a)中给定的条件。5.2.1.2测量方法
5.2.1.2.1饱和输出的相关条件
使用差频法(原理见附录A)。输入电乐由正弦波信号发生器提供。正弦波发生器频率与涡流仪所选频率的差值不应大于涡流仪规定带宽的10%。涡流仪设置成最小增游并使滤波器滤波作用调到最小。用纯电阻给涡流仪的输入端和各个输出端加载荷。
保证涡流仪达到平衡条件。使用高阻抗计测量输入信号。在示波器上显示输出信号并使用峰值电压表测显其X轴和Y轴分量。输入电压从0增加到制造者给出的安全输入电压并标绘输出电压各个分量的正、负峰值(+,Vx-,V+,)曲线。四个变最中有一个(例如与输入的最小值有关)首先到达稳值时,终比继续增加的变量并提供饱和输出电平V。此时,已获得的翰入值V,开始减少,直到被监测到的输出分量值达90%V
在图3中,将已获取的,对应于最大输入容限电压互与饱和输出电压有关的电压输入值定义为Vuia。6
5.2.1.2.2相关非线性
JB/T 55252011
使用 5.2.1.2.1.附录 B给出的方法确定线性并决定最大输入电压以便使非线性低于相关应用文件给出的条件。
Vim Ve
说明:
X轴——输入电压(5,饱和输出电平):y轴—输出电压。
注:每个输出幅值仅与本例有关。图3对应饱和输出电压的最大输入容眼电压的测量用规定条件代替附录B中给出的条性:[=输入电压0=输出电压;lmin=0lr=与饱和电压有关的输入电压(5.2.1.2.1)。5.2.2输入阻抗
5.2.2.1定义和测量条件
输入阻抗是输入级的视在阻抗。等效电路为电阻和电容的并联组合。5.2.2.2测量方法
可以使用附录C中描述的方法。对任何其他替代方法应提出报告。所有电压都应小于所施加的最大输入电压。5.3信号处理
5.3.1概述
在图1中,规定信号处理级包括高频和低频信号处理。5.3.2 测量条件
在没有其他说明的情况下,测量条适用于5.3.3~~5.3.11。对电阻与输入端的接点(见5.1)应加以屏蔽:仪器的增益应设置成最小值。用零输入电压平衡涡流仪。所有滤波器设置效应为最小。应关注滤波器专用设置的变化特性,例如带宽、增益和相位精度。在此条件下,应用文件应规定检验的测量条件。由于测量的是涡流仪的输出值,高频滤波器的滤波效应和解调器功能不应存在差异,若高颊滤波器可调,则选择的检测频率应倾向于制造者的推荐值。利用差频法(见附录A)调节外部信号发生器的输出电压,使涡流仪输入电压达到线性最火许用电压的1/2。
外部信号发生器频率与涡流仪选频问的差频f应小于制造者规定的渴流仪带宽的10%。5.3.3谐波衰减
5.3.3.1被检谐波衰减的性质和测量条件软谱渡响应与基波响应的电压比接公式(5):了
JB/T 5525--2011
5.3.3.2测量方法
衰减(dB)= 20 lg
使用差频法,调整外部信号发生器频率为基频1,关注差分频率。测量输出分量值V。重置信号发生器频率为2f十,其使用的基本频率差值相同。测量输出分量值Vn。五次谐波后,必要时,信号衰减可以超过60dB。
5.3.4信号处理单元的频率响应
5.3.4.1被检信号处理单元的频率响应性质和测量条件在信号处理频率范围内获取的幅度小于mdB和衰减低于ndB的解调信号。m和n值在应用文件中加以规定,一般用士3dB表示频率响应。5.3.4.2测量方法
将信号发生器和涡流仪之间的差频以对数标度的形式等间距的提取10个值:其中,最低值取决于涡流仪的工作频率,最高值为制造者规定的涡流仪输出带宽上限值的2倍。重要的是在每个值的测量期间保证维持恒定。利用超低频电压表和频率计测量输出分量峰-峰值幅度和频率后。对每个输出信号分量的韬度和频率可以用表格的形式说明。利用下面的方法获取每个输出分量的电压参考值。由信号的最大幅度开始,根据信号落入最大幅度的10%和最大幅度之间区域内的测量值计算中间值。土3dB的中间值的幅度是频率响应端点。图4a)~c)为频率响应的不同示例。5.3.5带宽
5.3.5.1被测带宽的性质和测至条件由5.3.4使用的各次谐波值获取的带宽仅适用于ndB衰减。在一般情况下n=3。5.3.5.2测量方法
采用5.3.4.2描述的测量方法。
5.3.6相位线性
5.3.6.1被测相位线性的性质和测邀条件涡流仪的线性表示输出分量相位角与输入信号相位角两者间差值的恒定性。Y
a)图例1
图4频率响应
说明:
Y轴输出(在意单位):
1——中间值:
2—3dB的电平响密。
b)图例2
)图例3
图4频率响应(续)
JB/T55252011
定义为:输入0°~360°变化范围的相位角度时,在输出端获取的输入-输出最大线性偏差。5.3.6.2测量方法
差频法需要把动态测显作为以下的例子加以描述。利用采样频率大于36f(最大10°/采样)的数据处理系统同步获取两个输出分量。表1给出了一个周期输出信号的设置数据,9
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