使用的 AUT 检测系统采用分区扫查(典型分区
见图１),焊缝分区将焊缝划分为若干个分区,每个分
界,分为上游、下游两个通道(典型试块反射体布置见
图２),其检测结果在带状 图 上 以 相 对 应 的 通 道 显 示
出来(典型带状图的显示见图３).AUT 校准试块的
设计是根据焊缝分区,在每个分区设置一个独立的反
射体[１],反射体类型及尺寸参照灵敏度、检出率及最
小缺陷检测能力的相关要求,通常采用平底孔及表面
槽的形式.每个分区采用一组独立的波束进行检测
(典型通道检测波束路径见图４),以此达到 AUT 检
测快速、高效、缺陷定位准确的要求.
２ 试块材料选取
选取规 格 为(外 径 × 壁 厚)
φ４５７mm×１９．１mm
７００ mm长 ,截 取 的 管 的 壁 厚 应 达 到 管 材 制 造 公 差要 求 . 对 试 块 加 工 的 管 料 进 行 管 料 材 质 证 书 ,炉
批 号 等 信 息 的 跟 踪 ,并 进 行 表 面 外 观 检 测 ,超 声 波
０°纵 波 检 测 及 表 面 磁 粉 检 测 ,壁 厚 测 量 及 材 料 的 声
速 测 量 ,所 有 检 测 出 具 相 关 检 验 报 告 ３ 反射体加工方法
对 于 不 同 的 反 射 体 类 型 ,采 用 不 同 的 加 工 方
式 . 平 底 孔 类 型 反 射 体 ,采 用 机 加 工 方 法 完 成 ;槽
类 型 反 射 体 采 用 电 火 花 (EDM)方 法 完 成 ,保 证 反
射 体 加 工 的 精 度
４．１ 精度控制
依 据 批 准 的 AUT 试 块 设 计 图 纸,进 行 所 有 反
射体加工的精度 测 量. 对 于 平 底 孔 反 射 体,测 量 孔
的深度,长度,角 度,孔 径,直 线 度 及 端 部 的 平 直 度.
对于槽反射体,测量槽的深度,高度,宽度,长度及横
向位置.反射体加 工 精 度 测 量 采 用 覆 膜 方 法,通 过
专业测量软件对覆 膜 进 行 相 关 尺 寸 测 量,采 用 专 用
工具进行反射体角度及位置的测量.
４．２ 对称性控制
在试块组装前,使用校验好的超声波设备,对于
可进行超声检测的反射体进行手动超声波检测以验
证上下游反射 体 的 对 称 性 (测 量 数 据 见 表 １),确 保
反 射 体 反 射 回 波 信 号 偏 差 在２dB范 围 内[１],探 头 步
由表１得知,试块组装前,上下游反射体增益偏
差最大为０．５dB,达到标准[１]规定的２dB 要求.
另外,需注意平 底 孔 反 射 体 在 整 体 装 配 前 应 进
行端部保护,以防 止 水、油 等 异 物 进 入,影 响 系 统 校验灵敏度.
４．３ 试块装配尺寸控制
试块装配完成后,需对其进行圆度测量,反射体
加工区域与管体其 他 区 域 应 在 同 一 个 圆 度 上,精 度
应不影响探头的移动.５ 试块综合性能验证
使用设置完成的 AUT 系统对装配好的试 块 进
行综合性能测试. 测 试 过 程 中,上 下 通 道 采 用 相 同
的检测角度、聚焦 法 则、第 一 晶 片 位 置 及 晶 片 数 量,
分别测量上下游反 射 体 的 回 波 增 益,其 差 值 应 小 于
２dB,相邻反射体相互无影响,相邻通道波束需达到
５％~４０％[１]的波束覆盖,上下游探头至中心线偏差
不超过１ mm,试验数据见表５.
由表５ 得 知,试 块 加 工 完 成 后,所 有 通 道 AUT
检测增益偏差最大为１．５dB,满足标 准 规 定 的 ２dB
要求[１].
通 过 全 面 有 效 的 质 量 监 控 ,加 工 试 块 的 所 有
反 射 体 均 满 足 标 准 要 求 ,能 保 证 AUT 系 统 检 测 的
可 靠 性 及 缺 陷 评 定 的 准 确 性 ,达 到 了 工 程 使 用
要 求
依 托 工 程 实 例,使 用 合 适 测 量 方 法,保 证 了
AUT 校准试块的加工 准 确 性,很 好 地 满 足 了 AUT
现场应用的要求,得 出 了 各 反 射 体 的 测 量 方 法 及 过
程质量 控 制 的 关 键 点,为 获 得 合 格 的 AUT 校 准 试
块提供了可靠的质量控制指导.