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ICS_ 19. 100 J 04 GB 中华人民共和国国家标准 GB/T 31211—2014 无损检测 总则 超声导波检测 Non-destructive testing-Ultrasonic guided wave testingGeneral principle 2014-09-03发布 2015-05-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布 中国国家标准化管理委员会 GB/T 31211—2014 前言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由全国无损检测标准化技术委员会(SAC/TC56)提出和归口。 本标准起草单位:中国特种设备检测研究院、华中科技大学、河北省锅炉压力容器监督检验院、北京 科海恒生科技有限公司、北京康坦科技有限公司、山东瑞祥模具有限公司、上海材料研究所、山东科捷工 程检测有限公司、安徽华夏高科技开发有限责任公司、河北金铎检测技术有限公司。 本标准主要起草人:沈功田、武新军、李光海、孙鹏飞、高广兴、刘德宇、景为科、安克健、王丽娜、 段庆儒、赵培征、魏忠瑞、徐江、金宇飞、梁玉梅、李寰、袁海江。 I GB/T 31211—2014 无损检测 超声导波检测总则 1范围 本标准规定了对不同材料的结构件进行超声导波检测的一般原则。 本标准适用于磁致伸缩、压电陶瓷、电磁感应和激光等所有能够产生超声导波的绳、杆、棒、管、板等 几何形状规则的材料元件及构件的超声导波检测 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T9445无损检测人员资格鉴定与认证 GB/T12604.1无损检测术语超声检测 GB/T20737无损检测通用术语和定义 GB/T28704无损检测磁致伸缩超声导波检测方法 NB/T47013.3承压设备无损检测超声检测 3术语和定义 GB/T12604.1、GB/T20737和GB/T28704界定的以及下列术语和定义适用于本文件 3.1 波导waveguide 定向引导特定频率超声波的结构件,如细棒材、管材或薄板,当其壁厚与波长接近时,则纵波和横波 受边界条件的影响,不能按原来的模式传播,而是按照特定的形式传播。 3.2 导波 guided wave 一种以超声或声频率在波导中平行于边界传播的弹性波,与传统超声检测的恒定波速相比,导波检 测中波速会随着波的频率和构件几何尺寸变化发生显著变化。 3.3 超声导波 ultrasonic guided wave 频率高于20kHz声波频率的导波。 3.4 群速度 group velocity 能量传播的速度。 3.5 相速度 phasevelocity 相同相位点扰动传播的速度。 3.6 波结构 structureofwave 对同一模态导波的质点位移与应力在构件中分布的状态。 1 GB/T 31211—2014 3.7 频厚积product of frequencyand thickness 导波频率与波导材料厚度的乘积。 4方法概要 4.1元 超声导波检测原理 根据被检构件特征,采用一定的方式在构件中激励出沿构件传播的导波,当该导波遇到缺陷时,会 产生反射回波,采用接收传感器接收到该回波信号,通过分析回波信号特征和传播时间,即可实现对缺 陷位置和大小的判别。图1是超声导波检测原理的示意图 激励传感器 接收传感器 口 口 弹性波 WO缺陷 L 图1超声导波检测原理示意图 优点及特点 4.2 超声导波检测方法的优点及特点: 单点激励即可实现构件的长距离检测; 导波传播需要波导横截面上全部质点的参与,因而能够实现同时对内外部缺陷进行的检测; 通过选用适当的模态和频率,根据缺陷的反射信号实现检测; 可实现对地下构件、水下构件、带包覆层构件、多层结构构件及混凝土内构件的检测; 能够对人很难或根本无法接近的构件进行检测; 多模态、多频率导波在缺陷检测、定位、定性、定量等方面具有潜力; 检测成本低、速度快。 4.3局限性 超声导波检测方法的局限性: 由于频散现象的存在,导波随传播距离增加,波形会发生变化,从而使导波波形复杂; 一由于多模态存在,导波在遇到不连续等边界条件发生变化时会产生模态转换,从而使导波信号 成分复杂; SAC 信号解释难度大; 缺陷检测的灵敏度及精度较低; 受外界条件和环境影响大,如构件承载、外带包覆层材料特性等。 4.4应用 4.4.1超声导波检测方法的检测时机: 材料或构件制造及安装过程的检测,包括最终验证试验; 构件投入使用后的在役检测; 构件运行过程中的在线检测和监测。 4.4.2适用检测对象: 2 GB/T31211—2014 管材; 一棒材; 一板材; 一工字钢等型材; 缆索等线材。 上述举例主要涉及金属材料,此方法也适用于塑料、复合材料等其他非金属材料。 5 安全要求 本章没有列出进行检测时所有的安全要求,使用本标准的用户应在检测前建立安全准则。 检测过程中的安全要求至少包括如下要素: 在实施检测前,应对检测过程中可能伤害检测人员的各种危险源加以辨识,并对检测人员进行 a) 培训和采取必要的保护措施; b) 检测人员应遵守被检件现场的安全要求,根据检测地点的要求穿戴防护工作服和佩戴有关防 护设备; c) 若有要求,使用的电子仪器应具有防爆功能; d) 在进行在线检测时,应制定特别的安全措施; e) 在封闭空间内进行操作时,应考虑氧气含量等相应因素,并采取必要的保护措施; f) 在高空进行操作时,应考虑人员、检测设备器材坠落等因素,并采取必要的保护措施; 在极端环境下进行操作时,如低温、高温等条件下,应考虑人员冻伤、烫伤、中暑等因素,并采 取必要的保护措施。 6人员要求 采用本标准进行检测的人员,应具备超声导波方面的基础知识,并按GB/T9445的要求或有关主 管部门的规定取得相应无损检测人员资格鉴定机构颁发或认可的超声检测等级资格证书,从事相应资 格等级规定的检测工作。 SAG 7检测工艺规程 7.1 通用检测工艺规程 从事超声导波检测的单位应按本标准的要求制定通用检测工艺规程,其内容至少应包括如下要素: 适用范围; 引用标准、法规; c) 检测人员资格; d) 检测仪器设备:传感器、传感器夹具、信号线、前置放大器、电缆线、仪器主机、检测数据采集和 分析软件等; e) 被检件的信息:几何形状与尺寸、材质、设计与运行参数; 检测覆盖范围及传感器型号的确定; g) 被检件表面状态及传感器安装方式; h) 检测时机; i) 对比试件及距离-幅度曲线的绘制; 检测过程和数据分析解释; 3

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