关于超声波探伤仪计量检定的探讨

机械 2011年增刊 总第38卷 测量与检测技术 ·139·

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收稿日期：2010－10－11

作者简介：杨宁（1975－），四川成都人，大学本科，工程师，主要从事无损检测设备的研发、维修及检定工作。

关于超声波探伤仪计量检定的探讨

杨宁

（四川省机械研究设计院，四川 成都 610063）

摘要：关于超声波探伤仪是否属于计量器具，是否需要进行计量检定，一直以来都存在较大争议。从安全生产和检测发展的实际需求出发，对进行定期的、统一标准的计量检定的必要性进行了探讨。 关键词：超声波探伤仪；计量检定；探讨

由于超声波检测具有检测速度快、检测精度高、重量轻、体积小等特点，使得其在金属机构检测中有不可替代的优势。随着使用企业质量管理体系及测量管理体系的建立，超声波探伤设备的管理又和企业的计量管理相联系。然而无损探伤设备是否属于计量器具，及其是否适用于计量检定，在我国无损检测学术界和计量行政管理部门之间一直存在争议。本文从这一争论入手，做一些探讨。

1 超声波探伤

声波是物体机械振动状态（或能量）的传播形式。所谓振动是指物质的质点在其平衡位置附近进行的往返运动。这种振动状态通过空气媒质向四面八方传播，这便是声波。当声波振动频率大于20000 Hz 以上，每秒的振动次数（频率）超出了人耳听觉的上限（20000 Hz ），则被称为超声波。超声和可闻声本质上一致，都是一种机械振动，通常以纵波的方式在弹性介质内会传播，是一种能量的传播形式，其不同点是超声频率高、波长短，在一定距离内沿直线传播具有良好的束射性和方向性。

运用超声检测的方法来检测的仪器称之为超声波探伤仪，原理是：超声波在被检测材料中传播时，材料的声学特性和内部组织的变化对超声波的传播产生一定的影响，通过对超声波受影响程度和状况的探测了解材料性能和结构变化的技术称为超声检测。超声检测方法通常有穿透法、脉冲反射法、串列法等。

扫描脉冲反射式超声波探伤仪是一种便携式工

业无损探伤仪器，能够快速、便捷、无损伤、精确地进行工件内部多种缺陷（裂纹、疏松、气孔、夹杂等）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。广泛应用在锅炉、压力容器、航天、航空、电力、石油、化工、海洋石油、管道、军工、船舶制造、汽车、机械制造、冶金、金属加工业、钢结构、铁路交通、核能电力、高校等行业。

2 争论

近年来对超声波探伤仪是否是计量器具，是否适用于计量检定，存在激烈的争论。

支持超声波探伤仪应该纳入计量检定方的观点认为：超声波探伤仪属于国家依照计量法管理的计量器具。它之所以应当进行周期检定，一方面是计量法的要求、计量器具管理的要求，为了保证仪器检测数据准确可靠，避免出现产品质量等事故，另一方面，该仪器属于精密电子仪器，在使用过程中，一些元器件的性能可能变化，从而使仪器的技术参数发生变化。尤其是该仪器的使用，常常在野外、高空或潮湿、粉尘多、震动大的恶劣环境中，仪器的性能容易受到影响，造成仪器检测误差增大，或工作不正常。因此需要进行周期检定，以避免检测不准确。

当超声波探伤仪用于检测锅炉、压力容器、铁路钢轨、列车车轮车轴等，如其裂纹、孔洞等危险缺陷未被发现，可能造成危害人民生命财产的重大事故，后果十分严重。因为一些地区或单位，已将

它列入强制检定进行管理，必须按时进行周期检定。检定规程规定，仪器的检定周期不得超过一年。各单位可根据仪器使用的具体情况（使用频率、工作环境）来确定检定周期，仪器在故障维修后必须经检定合格后才能投入使用。

而持有反对观点方则认为：超声波探伤仪是否适用于计量检定要用其是否是计量器具的本质上来分析。国家计量局于1987年5月30日在《中华人民共和国计量法条文解释》总则第二条的第4小条中解释“计量器具是指能用以直接或间接测出被测对象量值的装置、仪器仪表、量具和用于统一量值的标准物资，包括计量基准器具、计量标准器具和工作计量器具。”即计量器具必须是直接或间接测出被测对象量值的装置。无损探伤设备是检验被测部件有无缺陷的一种装置，无法测出缺陷的确切量值，所以无法确认超声波探伤仪是计量器具。

同时也无法确认超声波探伤仪属于测量仪器。在科学技术飞速发展的现代，计量器具的用途和使用范围也在日益增长。国家质量技术监督局计量司在JJF 1001－1998《通用计量术语及定义解释》中说明计量器具是测量仪器的同义语。并对测量仪器和计量器具的定义为“单独地或连同辅助设备一起用以进行测量的器具”。并解释测量仪器是用来测量并能得到被测对象确切量值的一种工具或装置。在我国有关计量法律、法规中，测量仪器称为计量器具。为了达到测量的预定要求，测量仪器必须具有符合规范要求的计量学特性，特别是测量仪器的准确度（给出接近于真值的响应能力）必须符合要求。即测量仪器必须能得到被测对象确切量值且必须符合准确度要求。超声波探伤仪是检验被测部件有无缺陷的一种装置，无法测出缺陷的确切量值，当然也就谈不上符合准确度要求。所以也无法确认超声波探伤仪是测量仪器。

在ISO 9000质量管理体系标准不断深入我国企业管理的贯彻过程中，为满足质量管理体系标准和环境管理体系标准的要求，1994年我国引进了ISO 10012测量管理体系标准，由此引进了“测量设备”这一概念。JJF 1001－1998《通用计量术语及定义解释》中对测量设备的定义为“测量仪器、测量标准、参考物质、辅助设备以及进行测量所必需的资料的总称”。并解释测量设备包括检验设备和试验设备，其定义的广义性是从ISO 9000标准的生产全过程实施质量控制所决定的。测量设备不仅仅只指测量仪器本身，还包括本身不能给出量值而没有它又不能进行测量的辅助设备，也包括作为检验手段用的工具、工装、定位器、模具等试验硬件或软件。

超声波探伤仪是检验被测部件有无缺陷的一种装置，应该说是测量设备无疑，应属于测量设备管理的管理对象之一。从企业的计量管理角度而言，无论是用于测量、检验或是试验的仪器和设备都应该进行控制和管理。

JJG 746－2004《中华人民共和国国家计量检定规程-超声探伤仪》第6.5款规定超声探伤仪的检定周期一般不超过1年，所规定的检定项目如表1所示，然而对于使用中的超声探伤设备校验，通常是在现场进行，并且具有较高的校验频率，这显然应该由用户自己进行。JJG 746－2004的检定项目表中，例如外观检查、水平线性误差、垂直线性误差、探伤灵敏度余量、分辨力、动态范围、电噪声电平等项目其实都属于企业中II级无损检测技术资格等级人员的日常工作范畴。根据我国目前的状况，如果一定要把无损检测设备纳入计量部门对企业计量监管范畴的话，那么计量部门所承担的检定内容就不应该是国家标准规定II级无损检测技术资格等级人员职责范围内的日常工作内容，而应该是企业一般不具备能力检定、然而又与无损检测设备正常使用的性能质量密切相关的项目，才能符合计量检定系统的三级传递制度，从而才能真正扮演好为企业保驾护航、提供设备质量保障服务的角色。

表1 超声探伤仪检定项目

序号项目

1 外观

2 衰减器误差

3 垂直线性误差

4 水平线性误差

5 动态范围

6 电噪声

7 分辨力

8 探伤灵敏度余量

9 最大使用灵敏度

两方的观点从不同的角度出发，可以说各有各的道理，对该问题的探讨估计短期不会有什么一致性的结论。（下转第154页）