本文對(duì)涉及超聲波探傷儀器性能評(píng)定的歐洲標(biāo)準(zhǔn)與我國(guó)目前應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的情況作了比較，指出我國(guó)關(guān)于超聲波探傷儀器的性能評(píng)定要求方面與歐洲標(biāo)準(zhǔn)尚存在較多的差異，建議國(guó)內(nèi)有關(guān)部門應(yīng)盡快修訂和充實(shí)現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)，并在管理模式上加以改進(jìn)，以滿足與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌的需要，更好地保障超聲波探傷儀器的性能質(zhì)量以及有利于把中國(guó)自主創(chuàng)新制造的超聲波探傷儀器推向世界。
關(guān)鍵詞：無(wú)損檢測(cè) 超聲檢測(cè) 超聲儀器 超聲探頭 性能評(píng)定
前言
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)改革開(kāi)放形勢(shì)的不斷深入發(fā)展，我國(guó)的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)事業(yè)也正在與世界越來(lái)越廣泛地接軌，就無(wú)損檢測(cè)技術(shù)中的超聲檢測(cè)而言，目前國(guó)內(nèi)許多大型企業(yè)以及中外合資或外資企業(yè)在購(gòu)買、使用超聲探傷設(shè)備時(shí)，都開(kāi)始要求按照歐洲標(biāo)準(zhǔn)（EN12668）對(duì)超聲波探傷儀器的性能及質(zhì)量進(jìn)行控制，另一方面，中國(guó)自主創(chuàng)新制造的超聲波探傷設(shè)備也在開(kāi)始向國(guó)外出口，同樣涉及了與國(guó)際應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)接軌的問(wèn)題。本文欲就筆者的理解，探討我國(guó)目前應(yīng)用的有關(guān)超聲波探傷儀器性能評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)與歐洲標(biāo)準(zhǔn)的比較，希望對(duì)我國(guó)超聲波探傷設(shè)備盡早與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)緊密接軌的問(wèn)題有所促進(jìn)。
歐洲標(biāo)準(zhǔn)（EN12668）包括有三個(gè)部分：
EN12668-1 無(wú)損檢測(cè)-超聲檢驗(yàn)設(shè)備的特性與認(rèn)證-第1部分：儀器
EN12668-2 無(wú)損檢測(cè)-超聲檢驗(yàn)設(shè)備的特性與認(rèn)證-第2部分：探頭
EN12668-3 無(wú)損檢測(cè)-超聲檢驗(yàn)設(shè)備的特性與認(rèn)證-第3部分：綜合設(shè)備
其最大的特點(diǎn)是將儀器、探頭的性能分別評(píng)定，然后再將儀器和探頭組合后的系統(tǒng)性能進(jìn)行評(píng)定，因此有其評(píng)定方法、使用的評(píng)定裝置、試塊等特色，并且還涉及對(duì)相應(yīng)性能的指標(biāo)要求。
我國(guó)目前應(yīng)用的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)主要有：
JJG 746-2004《中華人民共和國(guó)國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程-超聲探傷儀》
JB/T 10061-1999《A型脈沖反射式超聲探傷儀通用技術(shù)條件》
JB/T 10062-1999《超聲探傷用探頭性能測(cè)試方法》
JB/T 9214-1999《A型脈沖反射式超聲探傷系統(tǒng)工作性能測(cè)試方法》（非等效采用JIS Z2344-93《金屬材料脈沖反射式超聲探傷檢驗(yàn)方法》）
GB/T 18852-2002 無(wú)損檢測(cè) 超聲檢驗(yàn) 測(cè)量接觸探頭聲束特性的參考試塊和方法（等同翻譯ISO 12715:1999《無(wú)損檢測(cè) 超聲檢驗(yàn) 測(cè)量接觸探頭聲束特性的參考試塊和方法》）
GB/T 18694-2002《無(wú)損檢測(cè) 超聲檢驗(yàn) 探頭性能及其聲場(chǎng)的表征》（等同采用ISO 10375:1997E）
在實(shí)際執(zhí)行中，目前比較突出的是我國(guó)各地的計(jì)量部門以行政手段把超聲波探傷儀器納入每年對(duì)企業(yè)計(jì)量控制中的強(qiáng)制檢定項(xiàng)目，執(zhí)行JJG 746-2004《中華人民共和國(guó)國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程-超聲探傷儀》，因此，在超聲儀器方面，本文主要以JJG 746-2004來(lái)與EN12668進(jìn)行比較，在超聲探頭方面則主要以JB/T 10062-1999《超聲探傷用探頭性能測(cè)試方法》來(lái)與EN12668進(jìn)行比較，在綜合系統(tǒng)性能方面則以JB/T 9214-1999《A型脈沖反射式超聲探傷系統(tǒng)工作性能測(cè)試方法》來(lái)與EN12668進(jìn)行比較。
一.要求測(cè)試的性能項(xiàng)目方面的差異
1 對(duì)超聲儀器性能要求測(cè)試的項(xiàng)目對(duì)比見(jiàn)表1。
表1 超聲儀器性能測(cè)試項(xiàng)目要求對(duì)比
* EN 12668-1（2000.9），無(wú)損檢測(cè)-超聲檢驗(yàn)設(shè)備的特性與認(rèn)證-第1部分：儀器，涉及脈沖式、模擬式和數(shù)字式的A顯示手動(dòng)無(wú)損檢測(cè)用超聲波檢驗(yàn)裝置電氣性能的評(píng)定方法和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。包括生產(chǎn)商測(cè)試、定期和維修測(cè)試以及組合設(shè)備測(cè)試，并有校驗(yàn)周期的規(guī)定。
** JJG 746-2004《中華人民共和國(guó)國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程-超聲探傷儀》，涉及通用A型脈沖反射式超聲探傷儀的首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢定。要求超聲探傷儀的檢定周期一般不超過(guò)1年。
2 對(duì)超聲探頭性能要求測(cè)試的項(xiàng)目對(duì)比見(jiàn)表2。
表2 超聲探頭性能測(cè)試項(xiàng)目要求對(duì)比
* EN12668-2（2001.10），無(wú)損檢測(cè)-超聲檢驗(yàn)設(shè)備的特性與認(rèn)證-第2部分：探頭，要求制造商隨探頭提供參數(shù)數(shù)據(jù)；探頭類別包括：中心頻率范圍0.5~15MHz，液浸法單晶縱波直探頭，接觸法縱波單晶、雙晶直探頭，接觸法橫波單晶直探頭，接觸法縱波單晶、雙晶斜探頭，接觸法橫波單晶、雙晶斜探頭，這些探頭還各自分為聚焦與非聚焦兩種。
** JB/T 10062-1999《超聲探傷用探頭性能測(cè)試方法》，適用于1~5MHz直探頭、斜探頭、雙晶直探頭和水浸探頭，未提出驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)或允差。
注：表中括號(hào)內(nèi)含*號(hào)的內(nèi)容表示我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)與歐洲標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)的項(xiàng)目名稱。表中括號(hào)內(nèi)含**號(hào)的內(nèi)容表示我國(guó)的習(xí)慣稱呼。
3 對(duì)探頭、電纜與超聲儀器組合系統(tǒng)性能要求測(cè)試的項(xiàng)目對(duì)比見(jiàn)表3。
表3 組合系統(tǒng)檢查：探頭、電纜與超聲儀器組合
* EN12668-3:2000（2004.8更新）無(wú)損檢測(cè)-超聲檢驗(yàn)設(shè)備的特性與認(rèn)證-第3部分：綜合設(shè)備，適用于操作者在現(xiàn)場(chǎng)或車間條件下使用。僅適用于手工檢測(cè)的A-掃描顯示的脈沖回波裝置，裝置具有步進(jìn)不大于2dB的增益控制或已校準(zhǔn)的衰減器，并使用接觸法試驗(yàn)。
** JB/T 9214-1999《A型脈沖反射式超聲探傷系統(tǒng)工作性能測(cè)試方法》，在探傷現(xiàn)場(chǎng)條件下測(cè)試超聲探傷系統(tǒng)的工作性能，包括A型脈沖反射式超聲探傷儀、超聲探頭及連接它們的高頻電纜，測(cè)試時(shí)只需要使用規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)試塊而不需任何電子儀器，不適用于測(cè)試超聲探傷儀或超聲探頭的單件性能，只適用于手工探傷，不適用于自動(dòng)化超聲探傷，只適用于包括一般接觸式超聲直探頭或斜探頭的系統(tǒng)，不適用于包括其他類型（例如雙晶式、水浸式等）超聲探頭的系統(tǒng)，只規(guī)定超聲探傷系統(tǒng)性能的測(cè)試方法，但不提出系統(tǒng)的性能指標(biāo)或其驗(yàn)收條件。
注：表中括號(hào)內(nèi)含*號(hào)的內(nèi)容表示我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)與歐洲標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)的項(xiàng)目名稱。
在我國(guó)的其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中，例如JB/T 10061-1999《A型脈沖反射式超聲探傷儀通用技術(shù)條件》、GB/T 18852-2002 無(wú)損檢測(cè) 超聲檢驗(yàn) 測(cè)量接觸探頭聲束特性的參考試塊和方法和GB/T 18694-2002《無(wú)損檢測(cè) 超聲檢驗(yàn) 探頭性能及其聲場(chǎng)的表征》中，均沒(méi)有明確規(guī)定儀器、探頭以及組合系統(tǒng)的性能指標(biāo)或驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。
二.性能指標(biāo)要求方面的差異
歐洲標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于超聲儀器、探頭、組合系統(tǒng)性能指標(biāo)的要求與我國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)差異很大，現(xiàn)就能夠進(jìn)行對(duì)應(yīng)比較的少數(shù)項(xiàng)目指標(biāo)列于表4。
表4 歐洲標(biāo)準(zhǔn)與我國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中可對(duì)應(yīng)比較的性能指標(biāo)對(duì)照
* EN12668 無(wú)損檢測(cè)-超聲檢驗(yàn)設(shè)備的特性與認(rèn)證
** JJG 746-2004《中華人民共和國(guó)國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程-超聲探傷儀》
*** JB/T 10061-1999《A型脈沖反射式超聲探傷儀通用技術(shù)條件》
三.在性能測(cè)試方法方面的差異
歐洲標(biāo)準(zhǔn)中涉及的性能測(cè)試項(xiàng)目種類遠(yuǎn)超過(guò)我國(guó)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定，即便在相同或相類似的性能測(cè)試項(xiàng)目上也與我國(guó)現(xiàn)行的測(cè)試方法有較大的區(qū)別，涉及使用的試塊、測(cè)試儀器和輔助器材等都存在較大區(qū)別，最重要的是歐洲標(biāo)準(zhǔn)涉及對(duì)制造商的出廠技術(shù)規(guī)范中的指標(biāo)進(jìn)行校驗(yàn)或者有明確的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)（允差）。由于篇幅有限，本文不做這方面的詳細(xì)對(duì)比。
應(yīng)該注意到，在歐洲標(biāo)準(zhǔn)中嚴(yán)格規(guī)定了超聲儀器、探頭分別獨(dú)立測(cè)試的方法和詳細(xì)規(guī)定了使用的測(cè)試裝置，而我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)中涉及的許多性能項(xiàng)目的測(cè)試方法實(shí)際上還是在被檢超聲儀器與探頭連接的狀況下進(jìn)行測(cè)試，因此，可以說(shuō)我國(guó)超聲儀器、探頭的質(zhì)量控制、性能指標(biāo)測(cè)試方法等方面要與歐洲標(biāo)準(zhǔn)接軌，尚存在很大的差距。
僅就所使用的測(cè)試裝置方面，舉簡(jiǎn)單的小例子來(lái)說(shuō)，例如歐洲標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定使用最小帶寬100MHz的示波器，而我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)中則規(guī)定使用帶寬≮30MHz的示波器（甚至為0~15MHz），又如歐洲標(biāo)準(zhǔn)中使用了最小帶寬100MHz的頻譜分析儀，或能夠進(jìn)行離散型富里葉變換（DFT）的示波器/數(shù)字轉(zhuǎn)換器以及阻抗分析儀，尤其具有特點(diǎn)的是使用了電磁-聲探頭（EMA）和接收器、水聲接收器、指向性圖形測(cè)繪儀等，對(duì)于液浸探頭測(cè)試使用的水槽也有結(jié)構(gòu)形式、掃描機(jī)械裝置的公差、水溫、以及反射體尺寸等明確的規(guī)定，而這些在我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)中也都是欠缺的。
四.質(zhì)量管理模式上的不同
在歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN12668 無(wú)損檢測(cè)-超聲檢驗(yàn)設(shè)備的特性與認(rèn)證中，除了規(guī)定由制造商（或其代理）對(duì)所生產(chǎn)的超聲儀器作代表性抽樣測(cè)試外，還規(guī)定了逐臺(tái)超聲儀器進(jìn)行的測(cè)試：
1）由制造商或其代理，在供應(yīng)該超聲儀器之前（0點(diǎn)測(cè)試）；
2）由制造商，業(yè)主，或某個(gè)實(shí)驗(yàn)室，在超聲儀器壽命期間每隔12個(gè)月驗(yàn)證其性能；
3）在超聲儀器修理后。
以及在現(xiàn)場(chǎng)定期對(duì)使用壽命期間內(nèi)的整個(gè)系統(tǒng)（超聲儀器和探頭組合）進(jìn)行測(cè)試。
我國(guó)目前對(duì)于超聲探傷設(shè)備的質(zhì)量控制主要有三個(gè)渠道：制造廠對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量負(fù)責(zé)的出廠檢驗(yàn)、使用單位的自行檢驗(yàn)（按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，作為II級(jí)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)資格等級(jí)人員的職責(zé)范圍和技能要求包括了調(diào)整和校準(zhǔn)設(shè)備）以及地方計(jì)量部門的強(qiáng)制定期（一年）檢定。
建議
[1] 從以上對(duì)比情況來(lái)看，有必要盡快修訂充實(shí)我國(guó)有關(guān)超聲探傷儀、探頭以及綜合系統(tǒng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，包括性能項(xiàng)目范圍、測(cè)試方法、性能指標(biāo)要求等，特別是我國(guó)目前已經(jīng)處在廣泛應(yīng)用數(shù)字式超聲探傷儀的情況下，也需要盡快對(duì)數(shù)字式超聲探傷儀的性能指標(biāo)要求、測(cè)試方法等實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。這些標(biāo)準(zhǔn)的完善將能大大促進(jìn)我國(guó)超聲檢測(cè)設(shè)備制造企業(yè)向更高層次提升，有利于“中國(guó)制造”更快地走向世界。
[2] JJG 746-2004《中華人民共和國(guó)國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程-超聲探傷儀》第6.5款規(guī)定超聲探傷儀的檢定周期一般不超過(guò)1年，所規(guī)定的檢定項(xiàng)目見(jiàn)下表，然而對(duì)于使用中的超聲探傷設(shè)備校驗(yàn)，通常是在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，并且具有較高的校驗(yàn)頻率，這顯然應(yīng)該由用戶自己進(jìn)行。JJG 746-2004的檢定項(xiàng)目表中例如外觀檢查、水平線性誤差、垂直線性誤差、探傷靈敏度余量、分辨力、動(dòng)態(tài)范圍、電噪聲電平等項(xiàng)目其實(shí)都屬于企業(yè)中II級(jí)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)資格等級(jí)人員的日常工作范疇。
JJG 746-2004《中華人民共和國(guó)國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程-超聲探傷儀》 表1 檢定項(xiàng)目表
盡管目前在無(wú)損檢測(cè)界對(duì)于無(wú)損檢測(cè)設(shè)備是否都屬于計(jì)量器具范疇的問(wèn)題有許多爭(zhēng)議，但是根據(jù)我國(guó)目前的狀況，如果一定要把無(wú)損檢測(cè)設(shè)備納入計(jì)量部門對(duì)企業(yè)計(jì)量監(jiān)管范疇的話，那么計(jì)量部門所承擔(dān)的檢定內(nèi)容就不應(yīng)該是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定II級(jí)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)資格等級(jí)人員職責(zé)范圍內(nèi)的日常工作內(nèi)容，而應(yīng)該是企業(yè)一般不具備能力檢定然而又與無(wú)損檢測(cè)設(shè)備正常使用的性能質(zhì)量密切相關(guān)的項(xiàng)目，才能符合計(jì)量檢定系統(tǒng)的三級(jí)傳遞制度，從而才能真正扮演好為企業(yè)保駕護(hù)航、提供設(shè)備質(zhì)量保障服務(wù)的角色。因此，筆者認(rèn)為應(yīng)當(dāng)徹底修訂JJG 746-2004標(biāo)準(zhǔn)。
[3] 對(duì)于實(shí)施無(wú)損檢測(cè)設(shè)備檢定的計(jì)量部門，應(yīng)當(dāng)經(jīng)由國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局進(jìn)行資質(zhì)認(rèn)證，取得認(rèn)可，確認(rèn)這些計(jì)量部門具備適當(dāng)?shù)臋z定設(shè)備裝置和人員技術(shù)水平等，以防止良莠不齊、濫竽充數(shù)等現(xiàn)象發(fā)生，導(dǎo)致徒增企業(yè)負(fù)擔(dān)卻并不能真正使無(wú)損檢測(cè)設(shè)備正常使用所需要的性能質(zhì)量得到保障。筆者還有一個(gè)建議，即參考國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)，實(shí)際上無(wú)損檢測(cè)設(shè)備的檢定也可以由經(jīng)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局認(rèn)定并授權(quán)的第三方檢測(cè)鑒定單位或機(jī)構(gòu)來(lái)承擔(dān)，亦即如歐洲標(biāo)準(zhǔn)中所提到的“制造商代理”或“某個(gè)實(shí)驗(yàn)室”。
[4] 我國(guó)的超聲檢測(cè)設(shè)備制造企業(yè)應(yīng)該努力汲取國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)要求中的精髓，努力提高自身產(chǎn)品的質(zhì)量水平和檢測(cè)水平，努力提高與國(guó)外產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)的能力，并可更進(jìn)一步為打開(kāi)國(guó)際市場(chǎng)增強(qiáng)實(shí)力。
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