超声探伤仪是承压设备、钢结构与机械零部件检测中最常用的仪器之一。与卡尺、压力表这类计量器具相比,探伤仪的状态更难直观判断:屏幕上照样有波形,按键照样能操作,但如果仪器的线性、增益或时基已发生漂移,检测结果就也许会出现偏差,而使用者往往意识不到。探伤仪多久校准一次,因此是检验测试单位质量管理中绕不开的问题。
回答这样的一个问题,需要先分清两类工作:一类是由计量机构或设备厂商进行的周期性校准,另一类是由检测工作员在日常使用中完成的期间核查与系统校验。以原厂服务为例,Waygate Technologies 等设备厂商通常提供仪器的性能校准与维修服务,出具校准证书,作为使用单位质量体系中设备受控的依据。两类工作互为补充,缺一不可。
多数检验测试单位把探伤仪的周期校准间隔定为一年,这也是质量管理体系与实验室认可中较为常见的做法。校准内容主要围绕仪器本身的性能,包括水平线性、垂直线性、动态范围、衰减器精度、灵敏度余量与分辨力等。相关性能要求与测试办法能够参照《无损害检验测试 超声检测设备的性能与检验》系列国家标准(GB/T 27664)以及脉冲反射式超声探伤仪的行业通用技术条件。仪器经过维修、跌落、进水或长时间停用后,应当在重新使用前补做校准,而不必等到周期届满。
送校前最好由使用人员先做一次自查,把日常使用中发现的不正常的情况一并告知校准机构,便于对方有明确的目的性地检查。
周期校准只能证明仪器在校准当天是合格的,检测现场更依赖日常核查。按照承压设备无损检验测试标准(NB/T 47013)的要求,每次检测前应当利用标准试块对扫描时基线与检测灵敏度进行校准,检测结束后还应做复核;若复核发现偏差超出允许范围,需要对上次校准以来检测过的部位重新检测。现场常用的CSK-IA、CSK-IIA等试块,就是为这项工作准备的。
现场检测时还应注意,试块与工件在材质与表面状态上的差异会带来声能传输损失,必要时需要在工件上进行传输修正,否则灵敏度设置会偏高或偏低。
探伤仪与探头构成一个检测系统,探头的性能变化同样会影响结果。斜探头在使用中前端磨损,会导致入射点前移与折射角变化,如果仍按原来的参数计算缺陷位置,定位误差可能达到数毫米。因此探头的入射点、折射角与前沿长度需要定期测定,新探头启用前与使用一段时间后都应重新测量,磨损严重的探头应及时更换。
双晶探头与聚焦探头的检查项目不一样,前者关注聚焦深度范围与隔声性能,后者关注焦距与焦点尺寸。这些参数在探头说明书里面一般都有标称值,可当作定期测定时的比对基准。
校准与核查的价值,最终体现在记录上。每一台仪器应当有唯一编号,记录校准日期、校准机构、证书编号与有效期;每一次检测报告应当注明所用仪器与探头的编号、试块型号与校准参数。一旦某台仪器在周期校准中被发现性能超差,就能够最终靠记录追溯到自上次校准以来它参与的所有检测任务,评估要不要复检。
对于分包给外部单位的检测任务,委托方同样应当核查对方仪器的校准状态,要求随报告提供校准证书复印件,这一点在承压设备与钢结构工程的监理检查中经常被抽查。
一年的校准周期并不是一成不变的。使用频繁、环境恶劣的仪器,例如长期在野外施工现场、高温或粉尘环境中使用的探伤仪,性能漂移的速度往往快于实验室环境下的仪器,可以把校准周期缩短到半年;在期间核查中多次发现参数接近允许偏差边缘的仪器,也应当提前送校。反过来,长期稳定、使用频率很低的仪器,在有充分历史数据支撑的情况下,也可以依据质量体系的规定适当调整周期,但调整必须有记录、有依据。
现代数字式探伤仪普遍具备参数存储、波形记录与报告生成功能,这给校准带来了新的内容。除了传统的线性与灵敏度指标,还需要确认仪器的软件版本、存储的检测工艺参数是不是被意外修改,以及导出的数据与屏幕显示是否一致。相控阵类仪器由于通道数量多,还需要检查各通道之间的一致性,个别通道失效在屏幕上并不一定明显,却会影响成像质量。
对检测单位来说,校准不是一张证书,而是一套让检测结果经得起追问的制度安排。把周期校准、日常核查与探头检查三件事做扎实,比购置更高端的仪器更能保证检验测试结论的可靠性。
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