超声波探伤仪使用方法.docx
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超声波探伤仪使用方法
超声波探伤仪使用说明
超声波探伤仪是一种便携式工业无损探伤仪器，它能够快速便捷、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。
它是无损检测行业的必备仪器。
超声波在被测材料中传播时，可根据材料的缺陷所显示的声学性质对超声波传播的影响来探测其缺陷。
根据此原理，利用超声波可以测量各种金属、非金属、复合材料等介质内的裂缝、气孔、夹杂等缺陷信息。
图1.1超声探伤基本工作原理
1.1本说明书的使用
在第一次操作TUD210之前，有必要阅读本说明书的第1、2、3、4章。
这几章说明是仪器操作的必要准
备，将描述所有按键和屏幕显示，解释操作原理。
按照指引操作，就可以避免因错误操作仪器而导致误差或故障，并可以对仪器的全部功能有一个清晰的
概念。
1.1.1版面安排与表达方式约定
为了方便使用本说明书，所有的操作步骤、注意事项等都是以相同的方式安排版面。
这有助于迅速找到
每条独立的信息。
说明书目录结构到目录第四层，第四层往下的项目以黑体标题示出。
注意和说明标志
注意：
注意标志指出操作中可能影响结果准确性的特性和特殊方面。
说明：
注释可以包括参阅其它章节或某个功能的特别介绍。
项目列表
项目列表表现为下列形式
项目A
项目B
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…
操作步骤
操作步骤表示方法如下面例子
•通过左右键选择基础功能组，再用上下键选择声程功能菜单，然后用键调节相关参数。
•利用确认键来切换粗细调节方式。
1.2标准配置及可选件
1.2.1标准配置
表1.1标准配置清单
名称数量
主机1台
锂离子电池1组（每组4只）
3A/9V电源适配器1只
LEMO探头连接电缆两条
产品包装箱1个
使用说明书1本
直探头Φ202.5MHz（一支）
斜探头8×9K25MHz（一支）
耦合剂1瓶
1.2.2可选件
表1.2可选件清单
名称数量
串行通讯电缆1条（9针）
USB通讯电缆1条（USB）
PC端通讯软件1套
打印机TPUP—NH一台
标准回波探头BH-501个
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第二章仪器技术参数及性能特点
2.1测量范围及测量误差
扫描范围：
2.5mm~5000mm
扫描分辨率：
0.1mm（2.5mm~100mm）
1mm（100mm~1000mm）
10mm（1000mm~5000mm）
增益范围：
0dB~110dB
脉冲移位：
-20µs～+3400µs
探头延时：
0µs～99.99µs，分辨率0.01
声速：
1000m/s～9999m/s
2.2使用环境
温度：
0℃~40℃
湿度：
20%～90%RH
无强磁场、腐蚀环境
2.3电源
锂（Li）电池4×3.6V4000mAh
2.4外型尺寸和重量
外型尺寸：
约230mm×184mm×53mm
重量：
约1.2Kg
2.5性能特点
测量显示方式：
A型显示方式；
可以在单探头和双探头两种探伤工作方式之间任意切换；
检波方式有正半波、负半波、全波和射频四种方式可供选择；
可利用PC端通讯软件升级仪器的功能；
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探头阻尼通过菜单选择在50、150、400之间切换；
可以利用标准试块自动生成DAC曲线；
具有线性抑制功能，最大抑制为屏高的80%；
具有闸门设置和报警功能。
能够在屏幕上任意设置闸门的位置和宽度，并可以分别设置进波报警与
失波报警；
具有波形和探伤参数的冻结和解冻功能；
具有系统参数的加锁/解锁功能；
具有声程测量功能；
具有存储功能，可以存储400幅A扫图形、参数及DAC曲线和400组共40000个厚度值；
具有存储图形的回放功能，将已存储的A扫图形从存储区取出并显示在屏幕上；
具有删除功能，将指定的内容（以存储组号表示）从存储区删除；
具有实时的电源状态指示功能；
具有实时时钟功能；
支持英语和中文两种语言；
两种测量单位：
mm/inch；
具有打印功能，通过串行打印机打印厚度报告与波幅曲线；
可以进行屏幕硬拷贝，将当前屏幕上的图形和菜单拷贝并打印；
能够跟PC机通讯，可以将测量数据和系统设置参数上传给PC机，以便进行进一步处理（如生成探
伤报告、打印等）；
支持RS232和USB两种通讯接口；
操作过程有蜂鸣器提示；
轻小便捷，易于操作。
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第三章仪器的使用
3.1仪器概述
3.1.1仪器各部分名称
图3.1仪器外观图
3.1.2功能键盘
TUD210的面板按键以组分类，分别为：
增益设置组；功能选择、功能调节组；特殊功能组三大按键组。
在面板上的位置安排上，同一按键组按键分布在相邻位置。
增益设置组的三个按键：
增益步长、增益+、增益
-可以随时快速的调整仪器增益值；功能选择、功能调节组的七个按键：
上键、下键、左键、右键、+键、-
键、确认键可以完成仪器所有功能组菜单的选择，功能组内功能选择以及功能值的调整；特殊功能组的四个
按键：
全屏切换键、冻结键、打印键、卷屏键、展宽键可以快速的启动仪器相应的特殊功能。
整个面板布局
和具体按键图示下图。
操作说明见附录3“操作一览表”。
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图3.2功能键盘
3.1.3电源使用
TUD210可以使用插入式电源设备（AC.DC适配器）或电池进行操作。
用电源适配器作为TUD210的工作电源时，需弹出电源适配器电池切换开关。
用电池作为TUD210的工作电源时，需按下电源适配器电池切换开关。
在TUD210装有电池的情况下，把TUD210连接到电源适配器电源供应系统时，可对电池充电。
3.1.3.1使用交流供电设备供电
连接仪器
通过专用的交流适配器，把TUD210连接到交流电源。
注意：
如果强行切断仪器电源（打开电池盒或拔出电源插头），仪器将不能正常关机，
正确关断仪器，应按主机开关键。
3.1.3.2使用电池工作
使用电池供电时，请使用我们建议的电池产品。
放入电池
电池盒在仪器的背部，用螺丝刀打开电池仓盒盖，把电池放入电池仓内，将电池的插头插入电池的插座，
盖好电池仓盒盖。
充电指示器
TUD210水平刻度线的右下角，有电池电量符号：
图3.3电池电量足图3.4电池电量低落图3.5电池电量不足
如果出现电池电量不足的符号，就应该马上停止探伤工作，更换电池或充电。
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说明：
如果需要进行现场测量，请随身带上备用电池。
给Li电池充电
可以使用外部电池充电器给锂电池充电。
建议使用TUD210仪器标准套中的电源适配器充电。
使用该充
电器前，请仔细阅读其使用说明。
锂（4Ah）电池连续充电时间约需4.5小时。
充电时充电指示灯（红色）、快速
充电指示灯（绿色）都亮，充电完成后快速充电指示灯熄灭。
3.1.4探头连接
使用TUD210检测时，需要连接上合适的探头。
只要有适当的电缆线，并且工作频率在适当范围之内，
任何我公司生产的探头都适用于TUD210。
TUD210探头连接器为BNC。
探头要连接到仪器外壳右方的插口。
单探头方式时，两个连接器插口同样适用（内部并联连按）。
连接双
晶（TR）探头（一个晶片发射，一个晶片接收）或两个探头（一个发射，一个接收）时，要注意把发射探头
连接到右边的插口（仪器外壳的后面有“─>”标志），把接收探头连接到左边的插口（有“<─>”标志）。
如
果没有考虑这些因素，可能造成损耗或回波波形紊乱等不利的后果。
3.1.5仪器启动及关机
a）准备好待测工件；
b）将测头插头插入主机的测头插座中，旋紧锁母；
c）按3.1.3选择工作电源，按一下“ON/OFF”键，开机；
d）开机自检；
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开机时正常情况下，自动进入上次关机时的状态。
仪器参数与上次关机时一致，但上次关机时的波
形不显示。
e）检查电池电压；
说明：
请随时查看显示屏右下角的电源监测图标。
有三种状态：
3-3图，表示电压正常；
3-4图，表示电压已低落；
3-5图，表示电压不足，需更换电池，
若电源监测显示电压不足，则在报警铃声响过1分钟后自动关机。
是否需要校准仪器，如果需要，专业技术人员进行仪器校准（参阅第四章）；
f）测量
g）关机
当开机自检不正常时，可以先行关机再重启动，如果仍然自检不通过，可以强制复位至仪器出厂时
状态（见3.12.11）。
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3.1.6屏幕显示说明
图3.6屏幕说明
3.1.6.1TUD210屏幕显示的两种模式，
•正常模式的A型扫描
图3.7A型扫描正常模式
•放大模式的A型扫描
可以通过使用键激活放大模式。
增益和选定的dB步进值总显示在屏幕上。
这时，所有其它功能都
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被锁定。
图3.8A型扫描放大模式
3.1.6.2功能显示项
八个功能组的名称显示在屏幕下方。
当前选择的功能组被加亮显示，如图3-9中黑框所示。
同时当前功
能组中当前选择的功能也被加亮显示，如图3－10黑框所示。
在放大模式下，功能组显示消失。
图3.9功能组显示
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图3.10功能显示
3.1.6.3其它显示
水平刻度线下方的测量数据行的数据和符号显示了部分设置、读数和状态标志。
图3.11状态栏
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3.1.6.4屏幕显示符号的说明
上图中回波幅值（%）＝99％，声程（mm）＝50.0mm，电池电量充足，显示范围起点（mm）＝0.00mm，显示范
围终点（mm）＝250.0mm。
图3.12屏幕状态栏说明
3.2仪器操作概述
3.2.1按键功能
TUD210的功能选择、功能调节按键组的各键组合可以完成仪器功能的选择和功能值的调节，特殊功能
键组的各键可以直接启动仪器的特殊功能。
以下是对各按键所能完成的功能的详细说明。
增益步长
按增益步长键，增益步长会在12.0dB、6.0dB、2.0dB、1.0dB、0.5dB、0.2dB、0dB七挡内循环
变化，选择合适的增益步长，可以快速地将增益调整到需要的数值。
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增益+
按增益+键，增益就会以设定的增益步长增加，增益调整范围是0dB~110dB。
增益-
按增益-键，增益就会以设定的增益步长减小，增益调整范围是0dB~110dB。
右键
按右键，可以在屏幕底部列出的五个功能组菜单上向右移动，选择相应的功能组，同时，该功
能组内的所有功能项将在屏幕右边显示出来。
左键
按左键，可以在屏幕底部列出的五个功能组菜单上向左移动，选择相应的功能组，同时，该
功能组内的所有功能项将在屏幕右边显示出来。
上键
按上键，可以在显示屏幕左边的相应已选择功能组（屏幕底部加亮显示）的功能项向上移动，
选择相应的功能项。
下键
按下键，可以在显示屏幕左边的相应已选择功能组（屏幕底部加亮显示）的功能项向下移动，
选择相应的功能项。
＋键
按+键，可以对显示在屏幕左边的相应已选择功能（加亮显示）的数值进行增量调节。
－键
按-键，可以对显示在屏幕左边的相应已选择功能（加亮显示）的数值进行减量调节。
确认键
在有复用功能的功能选项上按确认键可以切换复用功能，在具备粗细两种调节方式的功能项上
按确认键可以切换功能项的粗调或细调方式。
全屏键
在A扫模式下，按确认键可以切换屏幕的显示方式，可以在正常模式与放大模式间进行切换。
打印键
按打印键，可以快速启动打印功能，在有打印机连接的情况下可以打印屏幕显示内容。
冻结键
在工作过程中，按冻结键可以将当时屏幕上显示的波形以及数据冻结，再次按下可以解冻。
卷屏键
按下卷屏键，可以将由于屏幕大小限制而未能显示出来的状态栏内容通过卷屏方式显示出来。
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展宽键
按下展宽键，可以将闸门套住的波形展宽，这样可以观察到波形的细节。
3.2.2各项功能概述
TUD210的功能实现分为八个菜单式功能组、若干个特殊功能。
图3.13功能组与功能菜单
菜单式功能组包括基础（BASE）、收发（P/R）、闸门（GATE）、存储（MEM）、设置（CFG）、斜探头（AGLEY）、
DAC、时间（TIME）八个组，各功能组的功能介绍见下表。
功能组功能描述
基本探测范围、材料声速、脉冲移位、探头零点显示范围所需的最基本
的调节项
收发阻尼、滤波频带/检波方式、抑制/检波基准、单双探头发射和接受所需调节项
闸门闸门逻辑/闸门报警、A/B闸门起始、A/B闸门宽度、A/B闸
门高度
闸门设置相关项
存储组号、调出、保存、删除数据存储设置
设置探测方式/DAC曲线、标尺/亮度、填充/蜂鸣、语言/单位相关状态的设置
斜探头探头角度、工件厚度、探头前沿、材料声速斜探头相关设置
DACA闸门起始/标定方式、DAC标定点、DAC回波/增益校正、DAC
偏置1/DAC偏置2
DAC曲线相关设置
时间年/时、月/分、日/秒、星期/屏显时间的相关设置
其它特殊功能可通过特殊功能键来实现。
各特殊功能键功能介绍见下表。
特殊功能功能描述
增益步距增益步距调节
全屏全屏切换
冻结波形冻结
打印打印报告
拷贝屏幕硬拷贝
卷屏状态行卷屏
展宽闸门内展宽
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3.2.3基本操作方法
可以通过左右键和确认键的配合来完成功能组的选择；通过上下键和确认键的配合来
完成具体某一功能的选择；此时通过按即可改变此功能菜单的参数。
另外有些功能菜单是两个功能复
用的，当已选择了某个功能时，再按即可转换为另一功能。
3.2.3.1功能选择
A型扫描下方显示的是5个功能组，可以使用左右键直接选择，选定的功能组名被加亮显示。
相应
的4个功能项显示于紧靠A型扫描的右方。
可以使用上下键来选择。
3.2.3.2复用功能项
在一些情况下，一个功能项有双层功能。
此时，在切换到相应复用功能项时，按下即可在两种功能之
间切换。
在功能名称后面的标志“>”表示它为复用功能项。
功能一功能二所属功能组
滤波频带检波方式收发
抑制检波基准收发
闸门逻辑闸门报警闸门
A闸门起点B闸门起点闸门
A闸门宽度B闸门宽度闸门
A闸门阈值B闸门阈值闸门
波形存储组号厚度存储组号存储
探测方式DAC曲线显示设置
标尺亮度设置
填充蜂鸣设置
语言单位设置
A闸门起点标定方式DAC
DAC回波增益校正DAC
DAC偏置1DAC偏置2DAC
年时时间
月分时间
日秒时间
星期屏显时间
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3.2.3.3功能的粗调和细调
有些功能可在粗调和细调之间选择。
通过按下对应的键，就可以在这两种调节模式之间切换。
细调以
功能项前面的“*”作为标识。
下列为可选择粗调和细调的功能项
功能功能组
探测范围基本
材料声速基本/斜探头
脉冲移位基本
工件厚度斜探头
3.2.3.4功能操作举例：
假设当前选择的是基本（BASE）功能组中观察范围功能（RANGE）调节，如果想选择收发功能组的检波方
式，如何操作呢？
先通过右键选择收发功能组；然后通过键选择滤波频带/检波方式（FREQU/RECTIFY）功能菜
单。
由于该功能项菜单是滤波频带、检波方式复用的，所以若此时显示检波方式，就完成了操作；若显示滤
波频带，则通过按改变为检波方式。
3.2.4重要基本设置
3.2.4.1语言选择
设定仪器显示所用语言类型。
选项：
中文、英语
操作：
通过左右键选择设置功能组，再用上下键选择语言/单位功能菜单，然后按来设定
语言类型。
利用确认键来切换语言、单位功能。
3.2.4.2单位选择
设定仪器探伤参数单位，若选择mm，则采用公制；若选择inch，则采用英制。
选项：
mm、inch
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操作：
通过左右键选择设置功能组，再用上下键选择语言/单位功能菜单，然后按来设定
参数单位。
利用确认键来切换语言、单位功能。
3.2.4.3设置背景光（背景照明）
可以通过功能项亮度（功能组设置）选择显示屏背景光的强度，分为四档。
说明：
背光越亮，电池的工作时间会相应的缩短。
因此，不需要背光亮度的情况下，
尽可能的将背光亮度的等级调节到最低。
操作:
通过左右键选择设置功能组，再用上下键选择亮度/标尺功能菜单，然后按来设
定背景光亮度的强度等级。
利用确认键来切换亮度、标尺功能。
3.2.4.4设置标尺显示方式
可以通过功能项标尺（功能组设置）选择坐标网格的显示方式，共有四种。
说明：
根据用户喜好选择合适的坐标网格显示方式。
操作:
通过左右键选择设置功能组，再用上下键选择亮度/标尺功能菜单，然后按来设
定坐标网格的显示方式。
利用确认键来切换亮度、标尺功能。
3.2.4.5设置A扫模式
A扫可以设置成正常和放大模式，正常模式下可以显示出功能组和功能项、状态栏，而放大模式下，只
显示测量区域回波以及状态栏，这有利于观察波形和测量值。
在探伤工作中，一般是设置成正常模式，当探
明缺陷时，改为放大模式观察。
可以利用全屏按键实现放大模式和正常模式的切换。
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3.2.5探伤工作前基本设置
3.2.5.1基本组基本设置
在探伤工作开始之前，必须设置好基本组中的观察范围、材料声速、脉冲移位、探头零点，以适应相应
探伤工作的需要，具体的设置方法见3.4节基本组功能调节。
3.2.5.2收发组基本设置
在探伤工作开始之前，有必要设置收发组中的阻尼、滤波频带/检波方式、抑制/检波基准、单双探头选
择，以适应不同的探伤工作需要，具体的设置方法见3.5节收发组功能调节。
3.3功能组概述
基本该功能组的功能为屏幕显示所必须的基本调节项目。
收发组合在这一组中的是用于调节脉冲发生器的功能。
闸门设置（双）闸门的所有功能都列在这一组中。
存储这些功能用于保存、检索和删除数据组。
设置这一组的功能用于与测量相关的功能设置。
斜探头这一组功能用于斜探头测量时的相应设置和操作。
DAC这一组功能用于设置及标定DAC曲线。
时间这一组功能用于设置仪器的实时时钟。
3.4基本组功能调节
在基本功能组可以调节设定显示范围相关的功能项，包括观察范围、材料声速、脉冲移位、探头零点。
探伤过程中，屏幕显示的范围是与工件材料和探头性质相关的。
工件材料影响超声波的传播速率，探头
固有性质决定着探头零点。
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图3.14基本功能组
说明：
为了准确设定超声波在工件中的声速和探头延时，请务必参阅第四章仪器
的校准。
3.4.1探测范围（RANGE）
设定探伤中屏幕显示的测量范围
范围：
2.5mm～5000mm/0.1＂～200＂
若当前选择的是范围功能菜单，则通过按确认键可以在粗调、细调方式间切换。
粗调：
2.5mm、5mm、10mm、20mm、30mm、40mm、50mm、60mm、70mm、80mm、90mm、100mm、
150mm、200mm、250mm、300mm、350mm、400mm、450mm、500mm、600mm、700mm、800mm、
900mm、1000mm、2000mm、3000mm、4000mm、5000mm
细调：
范围步长
≤100.0mm0.1mm
>100mm1mm
操作：
通过左右键选择基本功能组，再用上下键选择范围功能菜单，然后按来调节声程
参数即声程值。
利用确认键来切换粗、细调节方式。
3.4.2材料声速（MTLVEL）
可以设定超声波在被测工件中传播的速率。
范围：
1000m/s～9999m/s或0.0394in/µs～0.3937in/µs
若当前选择的是声速功能菜单，则通过按确认键可以在粗调、细调方式间切换。
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粗调：
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
细调：
步长为1m/s或0.0001in/µs
操作：
通过左右键选择基本功能组，再用上下键选择声速功能菜单，然后按来调节声速
参数。
利用确认键来切换粗、细调节方式。
说明：
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。
3.4.3脉冲移位（D-DELAY）
可以设定探伤过程中脉冲移位，亦即D延时。
改变Ｄ延时可以调整波形起始位置。
这样可以调整显示脉
冲的零点，使其位于被测工件的表面或者是工件内部的某一起始面。
如果脉冲必须从被测工件的表面开始，
那么D延时必须设置为0。
范围：
－20µs～3400µs
步长：
0.1µs
操作：
通过左右键选择基本功能组，再用上下键选择脉冲移位功能菜单，然后按来调节
脉冲移位参数即D延时值。
3.4.4探头零点（P-DELAY）
可以设定探伤过程中的探头零点，亦即P延时。
必须用P延时来补偿探头由于声束从换能器到被测工件
这段声程所产生的延时。
范围：
0µs～99.99µs
步长：
0.01µs
操作：
通过左右键选择基本功能组，再用上下键选择探头零点功能菜单，然后按来调节
探头零点参数即P延时值。
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说明：
如果Ｐ延时未知，请务必参阅第四章仪器的校准。
3.5收发组功能调节
该功能组可以调节设定与超声发射、接收相关的功能项，包括阻尼、滤波频带／检波方式、抑制/检波基
准、双探头。
图3.15收发功能组
3.5.1阻尼
该功能用来匹配超声探头，通过调节阻尼来适应被测材料的声阻抗，从而改善回波显示的幅度、宽度和
分辨力。
所选择阻尼越大，回波波形越窄、越低，回波分辨力越高。
选项：
50Ω、150Ω、400Ω
操作：
通过左右键选择收发功能组，再用上下键选择
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