UTD500超声波探伤仪使用说明书.docx

UTD500超声波探伤仪使用说明书.docx

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UTD500超声波探伤仪使用说明书

UTD500数字式超声波探伤仪

使用说明书

目录

序言3

1简介4

1.1功能特点4

1.2主要技术参数5

1.3仪器整机6

1.4仪器主机6

1.5显示界面7

1.6按键与旋轮8

1.7指示灯8

2仪器操作9

2.1供电电源9

2.2电池充电9

2.3连接探头11

2.4仪器开、关机11

2.5按键、旋轮操作模式11

2.6参数调节方法12

2.7检测范围调节12

2.8声速调节13

2.9显示平移13

2.10增益调节14

2.11闸门调节15

2.12探头阻尼17

2.13脉冲幅度17

2.14脉冲宽度17

2.15重复频率17

2.16探头类型17

2.17检波方式18

2.18信号抑制18

2.19探头频率和晶片尺寸18

2.20探头前沿19

2.21零偏调节19

2.22探头K值（探头角度）19

2.23自动波高20

2.24坐标网格20

2.25单位制20

2.26声程标度20

2.27波形填充20

2.28屏幕亮度21

2.29颜色方案21

2.30回波颜色21

2.31菜单颜色21

2.32按键声音21

2.33系统日期时间设置21

2.34系统信息21

2.35恢复出厂设置21

2.36数据通讯22

3探伤辅助功能应用23

3.1闸门报警的应用23

3.2闸门内展宽23

3.3波形冻结23

3.4曲面修正功能24

3.5Ф值计算功能24

3.6AWSD1.1焊缝评估25

3.7纵向裂纹高度测量26

3.8探伤标准26

3.9焊缝图示27

3.10回波编码28

3.11回波包络29

3.12波峰记忆29

3.13B扫描功能30

3.14存储功能30

4仪器调校及探伤举例33

4.1斜探头校准33

4.2制作DAC曲线36

4.3斜探头焊缝探伤应用40

4.4直探头校准（单探头）41

4.5直探头钢板探伤应用42

4.6直探头校准（双晶探头）43

4.7直探头AVG曲线44

4.8直探头锻件探伤应用46

5仪器的保养与维修47

5.1仪器的日常维护47

5.2仪器故障及处理方法47

附录48

附录1通用探伤报表49

附录2常见问题解答50

附录3超声波探伤仪计量检定说明51

附录4菜单快速索引52

附录5仪器操作流程图53

用户须知54

序言

感谢您使用超声波探伤仪产品，您能成为我们的用户，是我们莫大的荣幸。

UTD500型数字式智能超声波探伤仪采用国际先进的集成电路技术和新型显示屏，其各项性能指标均达到或超过国际先进水平。

仪器采用人工智能技术，功能强劲，使用方便。

为了您能尽快熟练掌握该款超声波探伤仪，请务必仔细阅读本操作手册以及随机配送的其它相关资料，以便您更好地使用该仪器。

请您仔细核对随机资料是否齐全、所得仪器及配件与装箱单是否一致，如果有不妥之处，请您与我公司联系。

购买仪器后，请您认真仔细地阅读仪器的相关资料，以保证您获得应有的权利和服务。

这款数字式超声波探伤仪是设计先进、制造精良的高科技产品，在研发和制造过程中经过了严格的技术测评，具有很高的可靠性。

即使如此，您仍可能会在使用过程中遇到一些技术问题，为此我们在本手册中进行了详尽说明和示例，以方便您的使用。

如果您在仪器使用过程中遇到问题，请查阅本操作手册相关部分，或者直接与我公司联系。

感谢您的合作。

安全

◆本仪器只能使用本公司提供的专用电池组和电源适配器（充电器），否则可能引起仪器损坏、电池漏液、起火甚至爆炸。

如有不详情况请与我公司或经销商联系。

◆外部设备（探头、通讯线缆）与仪器连接时，建议在关机状态下进行。

◆请勿擅自拆装本仪器，仪器修理事宜请与我公司或经销商联系。

◆仪器应存放在干燥清洁的地方，避免强烈振动。

◆仪器长时间不工作时，应定期充放电，一般每月一次；请务必将电池开关置于“OFF”位置，否则可能导致电池漏电、失效、甚至漏液。

1简介

UTD500是一款便携式、全数字式超声波探伤仪，能够快速便捷、无损伤、精确地进行工件内部多种缺陷（裂纹、夹杂、气孔等）的检测、定位、评估和诊断。

既可以用于实验室，也可以用于工程现场。

本仪器能够广泛地应用在制造业、钢铁冶金业、金属加工业、化工业等需要缺陷检测和质量控制的领域，也广泛应用于航空航天、铁路交通、锅炉压力容器等领域的在役安全检查与寿命评估。

1.1功能特点

仪器特点

全中文显示，主从式菜单，并设计有快捷按键和数码飞梭旋轮，操作便捷，技术领先。

UTD500分为UTD500-TFT（TFT全彩型）和UTD500-EL（EL高亮型）两个子型号。

UTD500-TFT采用全数字真彩色液晶显示器，可根据环境选择背景色、波形颜色和菜单项颜色，液晶亮度可自由设定；UTD500-EL采用高亮度、宽温、军工级EL显示屏，可以工作于室外强光下，液晶亮度也可自由设定。

高性能安保电池模块便于拆装，可以脱机独立充电，大容量高性能锂离子电池模块使仪器连续工作时间延长到八小时以上；仪器轻小便携，单手即可以把持，经久耐用，引导行业潮流。

检测范围

零界面入射~9999mm（钢中、纵波），可连续调节

发射脉冲

脉冲幅度：

低（300V）、中（500V）、高（700V）分级选择，适用探头范围广

脉冲宽度：

在（0.1~0.5）µs范围内连续调节，以匹配不同频率的探头

探头阻尼：

100Ω、200Ω、400Ω可选，满足灵敏度及分辨率的不同工作要求

工作方式：

直探头、斜探头、双晶探头、穿透探伤

放大接收

硬件实时采样：

高分辨率10位AD转换器，采样速度160MHz，波形高度保真

检波方式：

正半波、负半波、全波、射频检波

滤波频带（0.2~20）MHz，根据探头频率全自动匹配，无需手动设置。

闸门读数：

单闸门和双闸门读数方式可选；闸门内峰值读数

增益：

总增益量110dB，设0、0.1dB、2dB、6dB步进值，独特的全自动增益调节及扫查增益功能，使探伤既快捷又准确。

闸门报警

门位、门宽、门高任意可调；B闸门可选择设置进波报警或失波报警；闸门内蜂鸣声和LED灯（吵噪环境中LED灯报警非常有效）报警及关闭。

数据存储

100组探伤参数通道，可预先调校好各类探头和仪器的组合参数，自由设置各行业探伤标准；可存储1000幅探伤回波信号及参数，实现存储、读出及通过USB接口传输。

探伤功能

探伤标准：

内置各行业常用探伤标准，直接调用，方便、快捷

焊缝图示：

可设置焊缝形态参数，探伤中直观显示焊缝图和缺陷在焊缝中的位置

自动校准：

探头零点和探头角度（K值）自动校准功能；声速自动测量功能

波峰记忆：

实时检索缺陷最高波，记录缺陷最大值

Φ值计算：

直探头锻件探伤找准缺陷最高波后自动计算、显示缺陷当量尺寸

缺陷定位：

实时显示缺陷水平、深度（垂直）、声程位置

缺陷定量：

缺陷当量dB值实时显示

缺陷定性：

通过回波包络波形，方便人工经验判断

DAC/AVG：

曲线自动生成，取样点不受限制，并可进行补偿与修正。

曲线随增

益自动浮动、随声程自动扩展、随延时自动移动。

能显示任意孔径

的AVG曲线。

AWSD1.1:

美国焊接学会标准，为各类AWS焊缝检测应用提供一个动态反射体“缺陷定级”。

可避免手工计算，提高检测效率。

（可选）

裂纹测高：

利用端点衍射波自动测量、计算裂纹高度。

门内展宽：

放大回波细节，便于回波分析

连续记录：

实时记录波形，存储、回放

波形冻结：

冻结屏幕上显示的波形，便于缺陷分析

回波编码：

以不同颜色显示1~6次回波显示区，便于判断缺陷位置

实时时钟

实时探伤日期、时间的跟踪记录，并记录存储。

通讯接口

USB2.0高速通讯传输接口

电池模块

高容量锂电池模块，在线充电和脱机充电两种充电方式，方便探伤人员使用。

1.2主要技术参数

检测范围：

（0~9999）mm

工作频率：

（0.2~20）MHz

声速范围：

（1000~15000）m/s

动态范围：

≥36dB

垂直线性误差：

≤2.5%

水平线性误差：

≤0.1%

分辨力：

>40dB（5P14）

灵敏度余量：

>65dB（深200mmФ2平底孔）

数字抑制：

（0~80）%，不影响线性与增益

电噪声电平：

≤8%

探头类型：

直探头、斜探头、双晶探头、穿透探头

闸门：

进波门、失波门；单闸门读数、双闸门读数

报警：

蜂鸣报警，LED灯报警

电源：

直流（DC）9V；锂电池连续工作8小时以上

外型尺寸：

263×170×61（mm）

环境温度：

（-10~50）℃

相对湿度：

（20~95）%RH

注：

以上指标是在探头频率为2.5MHz、检波方式为全波的情况下所测得。

1.3仪器整机

1、仪器主机

2、超声波探头

1.4仪器主机

1手带2液晶屏3LOGO标牌4挂钩5功能组选择键

6报警指示灯7电源指示灯8键盘9数码旋轮10铭牌

11支撑柱安装孔12电池仓13电源插孔14电池开关15USB通讯插座

16探头插座（发射）17探头插座（接收）

1.5显示界面

闸门：

有两个闸门（闸门A、闸门B），其中实线为当前闸门

回波参数：

“A”表示当前闸门为闸门A，且为单闸门读数方式；双闸门读数方式

时显示为“AB”（当前闸门为A）或者“BA”（当前闸门为B）；

“↘123.4”表示当前闸门内回波峰值在声程距离为123.4mm的位置。

垂直位置显示形式为“↓XX.X”，水平位置显示为“→XX.X”

门内波高：

当前闸门内的回波峰值高度，“

”为波高图标

参数通道：

当前正在使用的通道名称

探头类型：

直探头图标为“

”，斜探头图标为“

”，双晶探头为“

”，

穿透探头为“

”同时在状态条上显示K值或角度

回波包络：

回波包络功能显示为“

”，波峰记忆功能显示为“

”

仪器增益：

显示格式为:

基本增益+补偿增益

1.6按键与旋轮

本仪器键盘设计有快捷按键和数码飞梭旋轮两种操作方式，键位见右图。

功能组选择键：

F1、F2、F3、F4、F5。

通过这五个按键可以选择显示屏上相对应的功能组选项。

探伤人员对探伤仪发出的所有控制指令，均通过键盘操作或旋轮操作完成。

键盘操作或旋轮操作过程中，探伤仪根据不同的状态自动识别各键的不同含义，执行操作人员的指令。

各键的功能简要介绍如下

仪器开关键

存储记录快捷键

返回主显示界面；切换水平标度

自动增益键

探伤通道选择键

回波包络快捷键

回波显示区冻结/解冻

波峰记忆快捷键

闸门内展宽/恢复键

连续记录（录像）快捷键

增益选择；增益步距切换

DAC/AVG选择切换

闸门功能选择；当前闸门切换

闸门快速移动/光标移动键

检测范围快速选择

闸门快速移动/光标移动键

探头零偏/K值校准功能选择

确认/切换键

光标上移键

光标下移键

1.7指示灯

报警指示灯：

当前闸门内回波峰值超出闸门高度（进波报警时高于闸门高度，或者失波报警时低于闸门高度）时，该红色指示灯点亮报警；

电源指示灯：

充电时，电源指示灯交替显示红色、绿色；充电完成后，（有外接电源时）该指示灯显示为绿色。

外接电源断开后，电源指示灯关闭。

电池电压低时，电源指示灯的红灯亮。

2仪器操作

2.1供电电源

本仪器既可以通过外部电源适配器供电，也可以由仪器专配的锂离子电池组供电。

在仪器已装有电池的情况下，把探伤仪连接到电源适配器，仪器开启后工作时其电池自动切断供电，由电源适配器给仪器供电。

使用电源适配器供电

请正确使用仪器标配的电源适配器：

首先，应先将电源适配器的电源线连接到220V交流市电，电源适配器的指示灯亮表示电源已经接通；

然后，将电源适配器的DC插头插到探伤仪顶部的电源插孔。

如果电源适配器接插成功，则仪器的电源LED指示灯会点亮（绿色或红绿交替），否则应该检查电源适配器的电源线及线路连接。

注意：

请使用稳定可靠的220V、50Hz的交流市电对仪器供电，以免损坏电源适配器、锂电池或者仪器；如需要停止电源适配器的工作，须先断开电源适配器与仪器的连接，再拔掉电源适配器的交流市电插头。

使用仪器专配的电池组供电

本仪器标准配置的主机内已装有专配的可充电锂电池组。

电池开关的使用：

仪器顶部设计有锂电池专用开关，以确保仪器和电池组的安全使用。

当电池开关置于“OFF”位置时，电池组与仪器的电气连接被切断，仪器无法使用电池组供电，也无法对其充电；只有当电池开关置于“ON”位置时，电池组才可以对仪器供电，仪器也才可以对电池组充电。

电池开关操作过程中，可能会引起仪器自动开机、关机，属正常现象，不会损坏仪器。

如果电池电量足够，且电池开关已经打开，则可直接开启仪器，此时仪器使用电池组供电进行工作。

电池的电量实时显示于屏幕右下方。

如果电量不足，开机时仪器会出现黑屏或循环重启动现象，不能正常开启仪器。

当开机使用至电量不足时，仪器会自动关机。

仪器使用过程中，电池电量可能会出现跳动现象，这是由于使用时功率变化而产生的电量振荡，不影响正常使用。

建议在电池电量不足时，及时对电池充电或利用电源适配器供电，也可更换备用电池组。

更换电池过程中，请将电池开关置于“OFF”状态。

即使不使用仪器，电池组的电量也会以极低的速度逐渐减少（自放电现象）。

所以必须定期给锂电池充电，以防电量耗尽损坏电池。

锂电池电量过度消耗所导致的电池损坏，不属于仪器保修范围。

2.2电池充电

锂电池供电时，电池用过一段时间后容量不足时，屏幕右下角的电池符号会显示为：

，其中黑色部分越多，说明电池电量越多；电池容量用完后，电池符号会闪动显示

。

电池容量接近用完或用完时应及时充电，过放电对电池会有损伤。

本仪器有两种充电方式：

在线充电和脱机充电。

通过仪器主机对电池组进行充电，称为在线充电；将电源模块从仪器主机内取出，通过电源模块内部的充电电路对电池进行充电，称为脱机充电。

在线充电

在线充电方法如下（开机或关机状态均可充电，可以边工作边充电）：

1.将仪器顶部的电池开关置于“ON”的位置；

2.将充电器的市电插头插入市电电源插座，然后将充电插头插入仪器顶部的充电插座，仪器自动开始对电池充电。

充电过程中，仪器主机的电源指示灯会交替显示红、绿色。

3.电池充满后，仪器自动停止充电。

仪器面板上的电源指示灯显示为绿色。

移除充电器（电源适配器）后，电源指示灯灭。

充电过程结束。

脱机充电

脱机充电步骤如下：

1.仪器关机，并将仪器顶部的电池开关置于“OFF”的位置；

2.将电池模块从电池仓中取出；

3.将充电器（电源适配器）的市电插头插入市电电源插座，然后将充电插头插入电池模块的充电插座，开始对电池充电。

充电过程中，电池模块的电源指示灯（绿灯）和充电指示灯（红灯）都会点亮。

4.电池充满后自动停止充电。

电池模块的电源指示灯（绿灯）仍点亮，充电指示灯（红灯）熄灭。

移除充电器（电源适配器）后，电源指示灯灭。

充电过程结束。

充电注意事项：

◆充电时间一般为6~10个小时左右。

◆请务必使用专用的电源适配器给电池充电。

若使用非本机专用的充电器对仪器充电，而导致仪器出现问题不属于保修范围。

◆锂电池存在自放电问题。

电池充满后，如果短期不用，电量会有一定的衰减；长期不用会导致电池过放而进入休眠状态。

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，以免仪器内的元器件受潮和电池亏电而影响使用寿命。

◆如果电池过放电导致无法正常充电时（电池没电且充电指示灯不亮），可以将电源适配器拔下后过两分钟后再插上继续充电，多次重复此操作可使电池充电恢复正常。

◆电池是消耗品，虽然可以进行上百次的充放电，但其最终会失效。

当您发现电池工作时间明显缩短已不能满足性能要求时，请更换新电池。

◆电池存放环境和充电场所应避免高温和潮湿，并要求洁净，切不可有油污、腐蚀液体等，尤其注意电池的正负极部位不要与金属物品等接触。

◆锂电池由多个单元组合而成，内部有特殊的保护电路和装置，严禁擅自对电池拆卸或者改装，严禁挤压电池，严禁使电池短路。

否则可能会造成严重后果。

◆电池在运输和使用过程中，要小心谨慎，防止电池过量冲击，更应避免电池跌落、撞击、刺穿、水浸、雨淋等情况发生。

◆在充电过程当中，如发现有过热等异常现象发生，请立即切断电源，并与当地经销商或者直接与我公司联系。

2.3连接探头

使用本探伤仪进行探伤工作前，需要连接上合适的探头和探头线，仪器的探头线应该是75Ω的同轴电缆。

仪器顶部有两个Q9（或C9）探头插座，为探头线连接插座。

使用单探头（单晶直探头或单晶斜探头）时，探头线可以连接到仪器顶部任何一个探头插座上；使用双晶探头（一个晶片发射、另一个晶片接收）或穿透探头（两个探头，一个探头发射，另一个探头接收）时，要把发射的探头线连接到发射探头插座（有

标识），接收的探头线连接到接收探头插座（有

标识）。

探头线质量对仪器指标测试的结果也有相应的影响。

仪器使用双晶探头时，发射探头线和接收探头线连接的不正确，可能会导致回波损耗或波形紊乱的后果。

2.4仪器开、关机

将探伤仪顶部的电池开关置于“ON”，然后按

键开机。

仪器屏幕上显示开机自检信息。

自检结束后，仪器自动进入探伤界面。

在开机状态下，按

键可以实现仪器关机。

仪器关机时会自动进行探伤参数的保存操作（存储于默认的系统文件中，该文件用户无法访问），关机进行过程中请不要进行按键操作，也不要立即切断电源，以防止破坏系统文件。

如果由于某种原因破坏了系统文件，可以通过恢复出厂设置功能来修复。

仪器关机后，所调试和设置的探伤参数不会丢失，下次开机后会利用默认的系统文件将仪器参数自动恢复。

如果长时间不再使用探伤仪，请将探伤仪顶部的电池开关置于“OFF”，以保护仪器和锂电池组。

自动关机：

当电池电压太低时，屏幕上的电池图标会闪烁显示，然后探伤仪会自动关机断电。

2.5按键、旋轮操作模式

按键的操作模式

按键的操作模式为单击，操作方法：

为轻轻按下按键，随即松开让按键弹起。

功能组选择键：

F1~F5。

通过这五个按键可选择显示屏上相对应的功能组选项。

功能项选择键：

。

功能组选定后，通过菜单选择键向上、向下移动光标可以选择相应的功能项。

功能快捷键：

共15个按键（

），可以快速地启动仪器相应的特殊功能或进入相应的功能参数界面。

仪器使用过程中，增益、闸门、检测范围、探头零偏、K值等参数经常需要更改，在调节这些参量时，通过功能快捷键可以实现快捷选择、切换。

闸门快速移动键：

共两个按键：

，实现闸门位置的快速移动，并可以自动搜索、锁定回波。

旋轮的操作模式

数码飞梭旋轮可以更加快捷、方便地进行操作。

旋轮的操作模式分为三种，即：

顺时针旋转、逆时针旋转、单击。

顺时针旋转：

使选中的参量值增加和选项切换，主要用于参数调节。

逆时针旋转：

使选中的参量值减少和选项切换，主要用于参数调节。

单击：

参数粗调、细调切换；参数选项切换。

单击操作方法为轻轻按下旋轮，随即松开让旋轮弹起。

单击操作在数字输入和功能选择时其功能与

键相同。

例如：

检测范围项目选中时，顺时针旋转旋轮将使检测范围增大，同时波形压缩；逆时针旋转旋轮将使检测范围缩小，同时波形展宽。

单击旋轮会使检测范围的调节步距在粗调和细调之间切换。

2.6参数调节方法

选择参数项目

通过快捷键、功能组选择键和功能项选择键的配合使用，可以选择任何一个可调参数。

参数项目被选择后，在显示屏上其参数会被高亮反显。

例如，在主显示界面时，需要设置闸门读数方式为双闸门时，则首先要单击基本对应的F1键，然后单击逻辑对应的F4键，进入闸门逻辑设置界面，再按

键移动光标到读数方式项目，就可以实现对该项目的选择。

最后，通过旋轮操作选择双闸门读数方式。

改变参数设置

选择某参数后，通过转动旋轮对该参数值进行更改，更改的参数无需确认，可立即生效。

仪器中各参数相互关联，当某项或多项参数设置有误或取值超出有效范围时，仪器会自动进行纠正，使该参数纠正到有效范围；或者在屏幕下方弹出相应的操作提示信息。

参数的粗调和细调：

部分参数可调范围较大，参数调节时可以改变调节步距。

粗调时，调节步距较大，调节速度快；细调时，调节步距小，可以更加细致地调节参数。

调节步距显示为

。

格子数越多，调节步距越大，如右图所示：

调节步距的切换方法：

在该参数处于选择的状态下，按

键或者单击旋轮。

2.7检测范围调节

探伤人员根据被检测工件的厚度调节检测范围到适当的数值，按“

”，再按F1，界面中出现“检测范围”参数项，调节“检测范围”参数值，检测范围变化后，屏幕上显示的回波位置随之扩展或压缩，但不会改变回波之间的相对位置和幅度。

如果已制作DAC/AVG曲线，则曲线也会相应扩展或压缩。

注意：

检测范围起点和终点对应于右图中所示位置，而不是对应整个回波显示区。

2.8声速调节

材料声速是指超声波在该材料中传播的速度。

按“

”，再按F1，界面中出现“材料声速”参数项，选择该参数项并转动旋钮可以调节“材料声速”参数值。

材料声速有纵波声速、横波声速之区分。

直探头用纵波探伤，斜探头用横波探伤。

所以，直探头探伤时，材料声速应设置为纵波声速；斜探头探伤时，材料声速应设置为横波声速。

材料声速是探伤中缺陷定位的一个非常重要的参数。

材料声速越小，检测的范围就越小（根据s=vt/2）。

因此，当您输入声速时，检测的最大范围也随之变化。

调节范围：

1000m/s～15000m/s

粗调时的材料声速：

2260m/s0.089in/µs铜中横波声速

2730m/s0.107in/µs有机玻璃中纵波声速

3080m/s0.121in/µs铝中横波声速

3230m/s0.127in/µs钢中横波声速

4700m/s0.185in/µs铜中纵波声速

5920m/s0.233in/µs钢中纵波声速

6300m/s0.248in/µs铝中纵波声速

注意：

请务必保证声速值的正确性，因为仪器状态行所显示的部分测量结果都是基于此声速值计算得到。

2.9显示平移

按“

”，再按F1，界面中出现“显示平移”参数项，选择该参数项并转动旋钮可以调节“显示平移”。

显示平移操作可使回波位置大幅度左右移动，而不改变回波之间的相对位置和幅度，可将不需要观察的回波调到屏幕外，以充分利用屏幕的有效观察范围。

本仪器中以µs（微秒）来表示显示平移的调节量，其调节范围最大为（-20~3400）µs。

调节步距以屏幕像素间距为单位，粗调时步距为12个像素（0.5大格）间距；细调时为1个像素间距。

检测范围不同时，像素间距所表示的实际距离也不同。

例如，当检测范围为240mm时，像素间距为1mm；当检测范围为1200mm时，像素间距为5mm。

2.10增益调节

增益是数字式超声波探伤仪的回波幅度调节量（灵敏度），在模拟仪器中通常称之为“衰减”，这两种概念刚好相反，即增益加大，