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1、HS810 TOFD 检测仪简介 武汉中科创新技术股份有限公司 一、 HS810 TOFD检测仪简介 1.1 HS810 功能特点： 高亮度高分辨力彩色液晶显示屏。 内置探头位置编码器。 USB ，LAN ，VGA输出接口。 大容量数据存储空间。 支持纵波、横波、导波和表面波等模式。 具备 A扫、B扫、C扫、CB扫、P扫和 TOFD 成像。 单次扫查能记录长达20 米。 回放图像记录中每点位置的A扫波形。 强化的对活动或冻结的A扫波形信号评估软件。 缺陷尺寸和模式分析。 GB/T4730 、EN12668 、BS 7706、ASTM 、ASME 、ENV583 、CEN -14751、NEN
2、1822、DNV 、API、RBIM等标准及新容规、锅规的技术要求 可根据用户要求增减TOFD 配置，最多可配置10个通道 8 个探头同时扫 查和记录 200mm 厚度工件。 配置便于使用的手动、自动扫查器。 配置 TOFD 探头和 PE探头、导波探头。 HS810数字式超声波探伤仪简介 武汉中科创新技术有限公司 1. 2 HS810便携式 TOFD 双通道超声波检测仪主要技术性能指标 独立工作通道数2、4、6、10 最多连接探头10 脉冲类型负方波脉冲 脉冲前沿15 ns 脉冲宽度50 ns-1000ns 连续可调。 工作方式最多 10 个通道（ 3 对 TOFD 探头、 4 路 PE ）
3、阻抗匹配25 /500 扫描范围零界面入射 1400mm 钢纵波 采样频率 / 位数125MHZ/12bits 重复频率：25-800Hz。 实时平均1-8 检波方式：数字检波 衰减器精度：36dB(5P14) 灵敏度余量：60dB(深 200mm 2 平底孔 ) 波形显示方式射频波，检波 ( 全波、负或正半波 ), 信号频谱 (FFT)。 成像模式： 根据选择的操作模式和相应的仪器设置显示B扫、C扫、CB 扫、D扫、P扫。 直线扫查长度5020000 mm 自动滚屏 记录方法完全原始数据记录 HS810 TOFD 检测仪简介 武汉中科创新技术股份有限公司 离线图象分析： 恢复和回放扫查时记录
4、的A扫波形。 缺陷尺寸和轮廓。 厚度/ 幅度数据统计分析。 记录转换到 ASCII/MS Word/MS Excel 格式报告。 数据报告： 直接打印校验表、 A扫、频谱图、B扫图像、C扫图像、CB图像、 TOFD 图像、 D扫图像、 P扫图像。 内存：1 G 闪存- Quasi HDD ：4 G 输出：LAN, USB2.0, VGA 显屏： 6.5“ 高亮真彩色高分辨率(32 bit) SVGA 640480 像素 13398 mm ，日光可读 LCD；最大 A 扫尺寸 13092 mm 控制：前板密封键盘，鼠标，飞梭。 兼容外部设备： USB 键盘和鼠标， USB闪存卡，通过 USB 或
5、 LAN打印，通过 USB 或 LAN连接 PC ，SVGA 外接显示器。 操作系统： 仪器在 WinCE环境下工作。全兼容在Windows? 98SE, Windows? 2000, Windows? XP，Vista,Win7下工作的外接计 算机，外接计算机通过网络或USB连接进行离线数据分析和报 告。 环境温度：(-10-40)C（参考值） 相对湿度：（20-95 ）%RH 包装：进口高强度硬塑箱。 尺寸：24016080 mm含电池 重量：2.4kg 含电池 HS810数字式超声波探伤仪简介 武汉中科创新技术有限公司 1.3仪器主要部件名称 本仪器主要部件名称如图1-1 所示。 320
6、256 像素的高分辨率显示器 电源指示灯、报警指示灯 触摸键盘 充电插座 护手带 打印机及VGA通讯接口 C9 插座（发射） C9 插座（接收） USB通讯接口 扫查架连接口 HS810 TOFD 检测仪简介 武汉中科创新技术股份有限公司 1.4键盘简介 键盘是完成人机对话的媒介。本机键盘设有17 个控制键和一个飞梭旋钮探伤仪根据不 同的状态自动识别各键的不同含意，执行操作人员的指令。下面是各键的具体功能简介。 电源开 /关键 多通道探伤中各个通道之间 的选择和切换 返回上一级菜单或退出正在 运行的功能 对应仪器中的1 号菜单 数字输入时的数字“1” 切换数字输入时的光标聚点 及分析线之间的切
7、换 对应仪器中的2 号菜单 数字输入时的数字“2” 调用工艺文件和参数文件 对应仪器中的3 号菜单 数字输入时的数字“3” 保存工艺文件和参数文件到 仪器存贮器 对应仪器中的4 号菜单 数字输入时的数字“4” 打印缺陷图谱或探伤报告 对应仪器中的5 号菜单 数字输入时的数字“5” 冻结屏幕上的波形 数码飞梭旋钮， 用于调节参数 和数字输入与上下左右方向 键相同。 确认数字的输入子功能菜单 /操作功能键 用于调节参数和数字输入和 移动分析线光标 1.5功能介绍 仪器的功能及其逻辑关系 HS810数字式超声波探伤仪简介 武汉中科创新技术有限公司 5.1 通道设置 ： ?基本参数：调节时间窗口（扫查
8、范围）、探伤灵敏度。 ?发射与接收：调节仪器发射与接收电路，优化波形与扫查结果 ?探头设置：校验探头参数（延迟与角度），调节校准分析线与扫查基准。 ?闸门、曲线：使用TOFD 仪器作为常规脉冲反射法检测仪使用功能。 ?返回：保存并退出当前状态，返回到上一级菜单。 1.5 2编码器校准 ?开始、结束、校准：用于校准编码器步进值。 ?初始化编码器：对编码器进行复位。 ?检查编码器、飞梭旋钮和电池的运行状态 ?选择编码器A或 B 1.5 3自动检测 : ?通道模式：查看当前工作的通道模式 ?记录模式：选择编码器记录方式及编码器步进值或计时器记录方式 ?扫查方向：选择向前推进扫查器扫查或向后拉动扫查器
9、扫查。 ?保存方式：选择手动控制扫查开始与结束或推行一定扫查距离自动存贮数据 1.5 4数据分析 : ?图像：显示当前读出的扫查图谱进行图像处理或进行A 扫波形的连续回放 ?缺陷：对扫查图谱中的缺陷进行标记、分析 ?输出：将存储的扫查图谱及数据传送到U 盘或通过网络计算机，删除文件。 ?设置：分析线及拟合曲线的设置 1.5 5 PCS辅助计算 ：平板或管道探伤时的PCS自动计算 仪器的充电安全使用及保养维护 武汉中科创新技术股份有限公司7 二、HS810型数字式超声波探伤仪的基本操作 2.1 楔块延时的校准 由于 TOFD 探头采用的是大扩散角的宽频窄脉冲纵波探头，因此在对不同工 件进行检测时
10、应根据工件（分层）厚度不同，按照标准选择相应角度的楔块，而 声波在楔块所传播所消耗的时间即楔块延时对于TOFD 检测中的深度定位有着 极大的影响，所以在探伤前需对其进行测量，其具体方法如下： 按键两秒，仪器开机后，等待仪器自检通过后，屏幕上出现： 按仪器右侧键进入 TOFD 软件，再按键进入通道设置。 将探头与所选楔块连接好， 在探头晶片与楔块之间用凡士林或黄油进行耦合，拧 紧探头，并用探头线将探头与仪器或扫查器连接好，将两只探头反向对接，如下 图所示： HS810数字式超声波探伤仪简介 武汉中科创新技术有限公司8 按 3 号键选中平移栏，再按方向键，将平移栏的数值改为0， 然后按仪器下方探头
11、设置栏对应的键，将屏幕右侧变为探头相关参数选项， 再按键选中零偏栏， 用方向键将该数值也置为0。按键选中增益栏， 并 用方向键将基数值调整到16dB 左右。此时屏幕上最左侧为始脉冲，而始脉冲之 后第一个回即是发射探头发出经由楔块到按收探头收到的声波，该波的传播时间 即为声波在楔块中的延迟时间。按键选中测量线栏，选择LW 或 BW 线， 再按方向键移动该竖线光标，与该波形的第一个脉冲的半周期波峰对齐，此 时屏幕下方读数区中对应的TLw 或 TBw 的数值，即为楔块延时，将该值记录， 并按 3 号键，选中探头延迟栏，用方向键将该值输入，如下图所示： 仪器的充电安全使用及保养维护 武汉中科创新技术股
12、份有限公司9 2.2 探头前沿的测量 探头前沿的测量方法与普通脉冲反射法不一样，由于采用的是大扩散角探头因此 声束的指向性不强， 最高反射回波不易获取， 因此采用下面的方法来进行前沿的 测定，将探头放置在平面的工件或试块上，相对放置，如下图： 观察屏幕上的回波， 屏幕最左侧为始脉冲， 始脉冲后第一个回波代表探头在工件 上的直通波，移动 Bw 线，对齐该回波的第一个周期的正向波峰，读取该回波的 传播时间，如下图所示 HS810数字式超声波探伤仪简介 武汉中科创新技术有限公司10 然后运下面的公式计算出探头前沿： C tTBw l 2 0 0 式中： TBw直通波到达时间 0 l 为探头前沿 0
13、t 探头延迟 C声波在工件中的传播速度 2.3 时间窗口的调整 2.3.1 PCS的计算与调整 探头中心间距即PCS 根据经验公式，当两只探头的中心声束轴线交汇于 工件（分层）厚度的2/3 处时，声束覆盖效果最好，因此计算PCS时应尽可能 的满足这一要求，其计算公式为： tgTSPCS 3 2 22 式中： PCS为探头中心间距 T 为工件（分层）厚度 仪器的充电安全使用及保养维护 武汉中科创新技术股份有限公司11 为折射角度 在主菜单中， 按键 PCS辅助计算中，按选中分层起点栏， 按方 向键输入工件（分层）厚度的起点，再按键选中分层终点栏，用方向键 输入工件（分层）厚度的终点; 再按键选中
14、角度栏，用方向键输入楔块 折射角度，再按键，仪器会自动计算PCS ， 计算出 PCS后，可按仪器下方应用栏对应的键，仪器上会显示一个对话 框“当前数据已应用到TOFD 通道” 。 HS810数字式超声波探伤仪简介 武汉中科创新技术有限公司12 将探头装在扫查器的探头支架上， 并按照所计算出的 PCS进行调整，如下图： 2.3.2按回到主菜单， 再按键进入通道设置界面， 仪器已自动设 置时间窗，如果稍有偏差， 可按键，进入平移状态， 按方向键 微调即可，单通道扫查时，屏幕上至少保证要出现直通波，底波， 以及一次变形波如下图。 仪器的充电安全使用及保养维护 武汉中科创新技术股份有限公司13 调整好
15、的参数可以存贮为工艺文件， 以后若碰到同样厚度的工件可以直接调用该 工艺文件，而无需重新调校。 如下图所示，在调整完毕后按仪器左侧的键，屏幕上会弹出一个对话框，按 方向键选择输入文件名后，按键，当前所有通道设置将以所命名的文件形式 存贮在仪器内。 调用工艺文件时，可进入通道设置状态，按仪器左侧键，屏幕上会弹出文件 HS810数字式超声波探伤仪简介 武汉中科创新技术有限公司14 打开窗口，在窗口中的文件列表中用方向键选中所要打开的工艺文件，按键， 仪器将自动载入该文件中的通道设置参数。如下图 2.4 编码器的校准 按返回键回到主菜单按键进入编码器校准功能如下图： 将扫查器置于一个平面上， 并用钢
16、尺量出一段距离做好起点和终点的标记，距离 不小于 100mm,建议 300mm 以上为佳。 将扫查器上的某一固定点置于起点位置，按下屏幕下方开始栏对应的 键，然后推进行扫查器直至该固定点到达终点位置时停止，并按下屏幕下方结 束对应的键，按三次将光标焦点置于数字键 “1”上，然后按方向键， 选择数字，按键，将扫查器行进的距离输入到对话框，然后按下校准栏对应 的键，仪器将自动计算出编码器的步进，校准完毕！ 仪器的充电安全使用及保养维护 武汉中科创新技术股份有限公司15 2.5 自动扫查 按键，回主菜单，再按键进入自动检测功能，按数据记录对应的键，按 键选择扫查方向，按右方向键选择正向或反向，向前推
17、行扫查器如下图 HS810数字式超声波探伤仪简介 武汉中科创新技术有限公司16 设置好了按键选中数据记录栏，将扫查器置于被测工件的扫查起点处，按 方向键或再次按下键开始记录，轻轻推动扫查器正向或反向行进，屏幕上 实时生成出扫查过程中的A 扫信号和 TOFD 图谱，扫查结束后停住扫查器，再 次按下键，仪器会弹出一个提示框，如下图： 按键，将光标焦点置于数字键“1”上，按方向键选择输入文件名称，输入 仪器的充电安全使用及保养维护 武汉中科创新技术股份有限公司17 完毕后按键，仪器将自动以用户命名的文件来存贮当前扫查结果，如觉得无 需存贮或扫查结果不佳可按键放弃存贮。 如果是在工件上直接进行灵敏度调
18、整，一般以直通波波幅调整至满屏高度的 40%80%为检测灵敏度，或根据底波高度调至80%高度再提高增益 2032dB； 还可根据工件部内晶粒燥声来调整，将工件内部的晶粒燥声调整到满屏的5%高 度。 扫查时应注意以下几点： 1）掌握正确扫查手法及适当扫查速度 扫查时，扫查器对称置于焊缝两侧，保证探头耦合良好，匀速直线推进 扫查装置 2）扫查合格 TOFD 图像，手动保存图像，并了解文件名的编制方法 信号丢失小于 5% TOFD 检测显示中应至少包括A 扫信号和 TOFD 图像 直通波与底波的相位正确 2.6 数据输出 数据存贮完毕后，按键回主菜单，按键进入数据分析功能，按屏幕下方 输出对应的键，
19、再根据需要，选择是将文件输出至U 盘还是通过网络传输入 到计算存贮器中，例如将仪器内的扫查图谱文件转至U 盘，则按键选中输 出文件至 U 盘，再按方向键仪器会弹出一个对话框：如下图所示 HS810数字式超声波探伤仪简介 武汉中科创新技术有限公司18 对话框左侧为仪器内现有文件， 按方向键选择要转存的文件， 然后按键将其 移至对话框右侧的待拷贝区，或者按键将仪器内所有文件都移至待拷贝区， 若发现有误选中的文件， 可按切换键将光标焦点切换到待拷贝区，用方向键选中 误选文件，再按键将其从待拷贝区中移除， 或按键将所有待拷贝文件全 部移除，选择完毕后，按确认键仪器将自动把待拷贝区内的文件全部复至到U
20、盘上。 2.7数据分析 在仪器上也可以进行数据的分析，在数据分析状态下，按键，在仪器弹出的 对话框中，按方向键选择选中要分析的图谱文件，然后按键，仪器将打开该 文件，如下图： 仪器的充电安全使用及保养维护 武汉中科创新技术股份有限公司19 在图像区域内有一个红色十字光标，纵向用于对缺陷深度 （轴） 进行定位，横向用于对缺陷在焊缝长度方向的距离（轴）光标中心 有一个曲线指针，用于缺陷长度测量时拟合缺陷边缘时使用。 使用抛物线分析光标的原因: HS810数字式超声波探伤仪简介 武汉中科创新技术有限公司20 如上图，在探头移动的时候，其首先是偏扩散声束发现缺陷， 但由于其声程很长， 声波到达接收探头
21、的时间比较长，因 A扫的横坐 标是时间轴， 所以在 A扫显示上回波会比较靠后， 而主声束因其声程 较短，所以被接受探头接受的时间最早，在 A扫上显示也是最靠近直 通波的，也是缺陷最真实的端点位置，因为其没有角度的影响，所以 此端点应该与实际缺陷位置误差最小。 同时我们根据这种关系， 我们也可以了解到， 工件厚度越大时， 我们使用的探头角度越大， 其使用的探头扩散角实际上也是越大，那 么同一大小的缺陷显示的弧度应该是更大。 仪器的充电安全使用及保养维护 武汉中科创新技术股份有限公司21 由上图可知，在 TOFD 探头扫查是，首先是偏声束1 发现缺陷，但 由于声程长， 到达接收探头的时间比较长，
22、使得其在灰度图上出现的 时间较晚，在灰度图上更靠近底面位置。 在实际测量中，我们采用抛物线光标进行拟合测量就能够得到更 加准确的测量结果。 在仪器上， TOFD 图像中缺陷的测长、测高及测深的方法，首先 在数据分析状态下打开文件后，按屏幕下方缺陷对应的键，再 按键标记缺陷，仪器上会弹出测量对话框。 HS810数字式超声波探伤仪简介 武汉中科创新技术有限公司22 2.7.1 测长： 用方向键移动光标，选择测长，然后按键，首先按键 选择分析线，按方向键移动红色分析线找到缺陷的起始端点（即 曲线指针与缺陷弧边拟合最佳时） ，按键， ； 仪器的充电安全使用及保养维护 武汉中科创新技术股份有限公司23
23、再移动光标找到缺陷长度的终止边端后，再次按下键，长 度测量完毕，其结果显示记录在仪器内。 HS810数字式超声波探伤仪简介 武汉中科创新技术有限公司24 2.7.2 测高： 按键，弹出缺陷测量对话框，用方向键选择测高，按 键。 用方向键移动十字光标， 找到缺陷上端点深度位置， （此时应 注意上下端点相位关系，本仪器直通波起始脉冲为正向周期，因 此上端点信号起始脉冲周期因为负向，下端点为正向），按下， 再用方向键移动红色光标，找到下端点信号位置后，再次按 下键，测高完毕，则该结果被保存仪器内。测高时应注意，测 量缺陷自身高度，应选择上下端点深度差最大的位置进行测量， 应在同一扫描线上进行测量。如
24、下图： 仪器的充电安全使用及保养维护 武汉中科创新技术股份有限公司25 2.7.3 测深 按键，弹出缺陷测量对话框，用方向键选择测深，按 键。 HS810数字式超声波探伤仪简介 武汉中科创新技术有限公司26 缺陷深度的测量是测量上端点距离直通波最近的一个点即缺 陷深度最浅的位置。该参数主要描述的是缺陷深度方向的起点。 仪器的充电安全使用及保养维护 武汉中科创新技术股份有限公司27 2.7.4在仪器上，TOFD 图像的基本处理方式： 直通波拉直、差分、 放大、对比度等的使用方法及基本原理，以及使用效果 HS810数字式超声波探伤仪简介 武汉中科创新技术有限公司28 2.7.4.1直通波和底波消除
25、，增强近表面的分辨力，减少直通 波和底面回波对判伤的影响，如图： 直通波与底波消除处理 2.7.4.2 对由于工件的探伤条件的限制而造成的波形扭曲等进 行修正，提高定量精度，如图： 波形拉直处理 2.7.4.3 对由于缺陷的形状而导致端角衍射信号较弱，对比度过低 造成判伤困难的图像进行必要的处理，为判伤提供较好的视线， 如图： 仪器的充电安全使用及保养维护 武汉中科创新技术股份有限公司29 图像对比度处理 2.7.4.4 图形放大处理，如图： 2.7.4.5 对比度处理 HS810数字式超声波探伤仪简介 武汉中科创新技术有限公司30 三、充电器的使用说明 1HS810充电器概述： 使用简单，方
26、便，任何场合，接通220V 交流电即可使用。 充电状态灯指示，进程一目了然。 2HS810充电器面板说明： 充电器上方两个指示灯： （左红右绿） 红：亮表示电源接通。 绿：亮表示正在充电。 其下方的四个红灯是充电过程的状态指示 从左到右顺序点亮，表示充电的进程。 3HS810充电器指标： 输出电压： 13.2V。 充电电流： 1.5A。 4HS810充电器的充电时间： 由空电池到完全充满的充电时间大约为3-5 小时（ 11A/h 的电池） 。 5HS810充电器的使用步骤： （一）关掉 HS810 主机电源。 （二）接入交流电。充电器电源指示灯即亮。 （三）将充电器与 HS810 主机充电插头
27、接好， 绿灯亮， 同时有状态指示灯亮。 6HS810充电器的使用说明： 如果在仪器使用过程中未关机的状态下接入了充电器并进行充电，此时 不会对仪器的造成损坏，但是，充电器可能会对仪器造成干扰，使仪器有干 扰波出现在A 扫波中。为避免出现此种情况，建议在充电时关掉HS810 主 机。如果 HS810 主机与充电器未接好或未充满就将充电器断开，将会有指示 灯警告，即四个状态指示灯同时闪烁。 7HS810充电器充满后状态： 电池充满后充电指示灯和状态指示灯灭。电源指示灯长亮。 仪器的充电安全使用及保养维护 武汉中科创新技术股份有限公司31 注意事项： （一） ：最长充电时间不超过18 小时。以免影响
28、电池寿命。 （二） ：建议接通充电器前关闭HS810 主机。 （三） ：建议充电过程中不要开启使用探伤仪。 （四） ：请注意防潮、防油；避免在过高的温度中使用。 六仪器的安全使用保养与维护 6.1 供电方式 本仪器采用直流供电方式。当直流电池放电使电压太低时，探伤仪会自动断电，电源指 示灯闪烁， 且发出报警声响。屏幕上的电池图标闪烁。此时应即时关电。卸下电池进行充电。 充电的操作步骤： （第五章节充电器使用说明） 6.2 使用注意事项 ?拆卸电池时必须先要关机，以免损坏仪器。 ?关机后必须停5 秒钟以上的时间后，方可再次开机。切忌反复开关电源开关。 ?连接通讯电缆和打印机电缆时，必须在关电的状
29、态下操作。 ?应避免强力震动，冲击和强电磁场的干扰。 ?不要长期置于高温，潮湿和有腐蚀气体的地方。 ?按键操作时，不宜用力过猛，不宜用沾有油污和泥水的手操作仪器键盘，以免影 响键盘的使用寿命。 ?仪器出现故障时，请立即与本公司联系，切勿自行打开机壳修理。 6.3 保养与维护 ?探伤仪使用完毕，应对仪器的外表进行清洁，然后放置于室内干燥通风的地方。 ?探头连线，打印电缆，通讯电缆等切忌扭曲重压；在拔、插电缆连 线时，应抓住插头的跟部，不可抓住电缆线拔、插或拽等。 ?探伤仪长期不使用时，应先给电池充满电，关断电源开关。 ?为保护探伤仪及电池，至少每个月要开机通电一到两个小时，并给电池充电，以免 仪
30、器内的元器件受潮和保养电池，延长电池的使用寿命。 ?探伤仪在搬运过程中，应避免摔跌及强烈振动，撞击和雨雪淋溅。以免影响仪器的 使用寿命。 仪器的充电安全使用及保养维护 武汉中科创新技术有限公司32 附件：通用检测报表 衍射时差法超声检测报告 委 托 单 位： 单位内编号 /设备代码：报告编号： 一、被检设备基本情况 设备编号设备类别设备规格 主体材质工作介质设备状态 在制在 役 坡口型式焊接方法焊后热处理 二、检测设备及器材 检测仪器仪器型号：HS810 仪器编号： 探头 规格型号频率晶片尺寸楔块角度探头中心间距 设置 1 设置 2 设置 3 设置 4 设置 5 耦合剂试块扫查装置 手动 马达
31、驱动 三、检测条件 执行标准 检测部位比 例 扫查方式 检测工艺编 号 检测灵敏度表面状况 耦合补偿温度信号处理 信号平均 其它 探头布置简图 仪器的充电安全使用及保养维护 武汉中科创新技术股份有限公司33 检测部位和缺陷分布简图 四、检测复核 1、 灵敏度 合格 不合格 2、 深度 合格 不合格 3、 位移 合格 不合格 五、检测结果 检测数据名检测数据有效性合格不合格 序 号 缺陷位置 长度 (mm) 深度 (mm) 高度 (mm) 相对焊缝中心线 位置 级别备注 1 / / / / / / / 2 / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / 检测结论： 检测人员：日期：年月日 检测：日期：年月日 审核：日期：年月日 TOFD检测图像