4.2.7.1矢量放大

量放大器通常由两个相同设计的传输通道组成。这两个通道对同步解调产生的矢量分量进行放 大。在某些仪器中，这些分量可以用不同的增益放大。 需要表征参数如下： 一增益设置范围、步长、与标称值的偏差； 一输人信号范围； 频带宽度； 输出饱和电平。

4.2.7.2低频滤波

解调后使用的滤波器被称为低频滤波器（LF滤波器）。频带宽度的选择应满足应用的需求，例如 抖动效应、表面速度等。 需要表征参数如下： 增益； 一以3dB衰减的频带宽度； 衰减率； 瞬时响应

国家标准4.2.7.3相位设置

相位设置的功能是允许将解调信号矢量在复平面显示上旋转。 需要表征参数如下： 范围； 步长； 信号矢量的幅值随相位设置的变化； 指示的相位旋转角与实际相位旋转角的偏差

4.2.8输出和信号显示单元

显示的类型可以是指示器显示、硬拷贝显示或屏幕 显象的方式可以是复平面、椭圆、时基、频谱和成像 需要表征参数如下： 尺寸； 标线划分、主次分度线； 满刻度显示的电压范围和时间范围； 刻度转换因子，例如，伏特/格； 线性度； 频带宽度。 输出可以是模拟输出、数字输出或逻辑输出。 模拟输出的性能参数如下： 电压或电流范围； 输出阻抗； 线性度； 频带宽度。 数字输出的性能参数如下： 数据协议； 串行或并行； 电压和电流级别； 传输速度和格式； 采样速率； 模数转换A/D的分辨力、范围和线性度。 逻辑输出的性能参数如下： 电压和电流级别；

4.2.9. 1一般要求

数字化时，需要表征参数如下： 信号处理过程的数字化阶段； 数字化技术方式； A/D转换分辨力； 采样速率。 为此，制造者提供的信息应包括4.2.9.2～4.2.9.5中的参数数据

4.2.9.2数字化阶段

4.2.9.3数字化技术方式

可以用内部时钟或外部编码器进行数字化

4.2.9.4A/D转换分辨7

电压的标称值 数字化的二进制数的位数同样是 它能够直接通过最大输入电压和分辨力确定

4.2.9.5采样速率

样速率是进行A/D转换时的频率，单位为赫兹，

为保证涡流检测的一致性和有效性，有必要对组成涡流检测系统各部件的性能进行检验，以使其保 持在允许的限值内。 在使用检验系统或探头之前，应对参考试块的物理条件进行检验，使其在允许限值内， 检验用的测量设备应在校准的有效期内使用。 为了便于理解，GB/T14480的三个部分都描述了同样的检验程序

检验分三个级别。每一级都规定了检验和复检的时间周期。 应由制造者或在制造者监控状态下完成首次型式检验。 1级一一总体功能检查 应使用参考试块对涡流检测系统定期进行检验以验证其性能处于规定的限值内。 检验通常在现场进行。 在检验程序文件中应确定检验周期和参考试块

2级一一具体功能检查和校准 通过延长设备规定的使用周期进行的检验，以保证涡流检测仪器、探头、辅助设备和参考试块所选 性能的长期稳定性。 3级一一性能检查 对涡流仪、探头附件和参考试块进行检验以评定是否与制造者提供的各项性能相符合。 检验机构应规定要检验的性能。 表1列出了检验的主要性能。

被检验的系统性能取决于实际应用。检验的基本性能和级别应在检验程序文件中予以规定。 应用的检测程序应参考检验程序。这样，根据特定的应用可以限定要检验性能的项目数。 为了能在本部分的范围进行检验，应提供表征仪器、探头和参考试块性能的足够数据

1级一一当系统性能不在规定限值内时，应先对相关的被检产品检验以后，再 正。修正操作应使其性能在可接受的限值内。 2级一一当系统性能偏差大于制造者或应用技术文件规定的可接受限值时，应决定对相关的被检 仪器、探头和辅助设备进行修正。 3级一一当系统性能超出制造者或应用技术文件规定的可接受范围时，应决定对相关的被检仪器 探头和辅助设备进行修正

下列规定的所有测量都应在仪器的输人和输出端进行。这些测量不需要拆开仪器（黑箱原理）。 任何替代的方法，需遵循黑箱原理并应经过等效性论证后方可使用。 应使用有屏蔽的、无感电阻器作负载。电阻器的阻值应为50Q，另外还可以用其他阻值的电阻器 进行辅助测量。如果仪器或应用要求必需使用不同的负载，需要强调的是仪器的性能会明显改变。在 这种情况下，使用的负载应记录在检测报告中。 应在频率范围的每土倍频程取三个值进行规定的测量，例如，使用乘数1、2和5。例如，在

0kHz~100kHz之间的十进制中取值10kHz、20kHz和50kHz。 应注意的是，对于一些特殊应用而进行的滤波器的设置将改变仪器的性能，例如，频带宽度、增 置准确度和相位设置准确度，在这种情况下，检验的测量条件应在应用技术文件中规定。

预率应在按照6.1规定加载的仪器的信号发生器输出端测量。 显示值的相对误差按式（1)计算

式中： Va一显示值； Vm一一测量值。 在测量频率的整个范围内，应记录误差的最大模量。

6.2.1.2测量方法

用差频法、频率计或频谱分析仪可以测量频率 就多频率和多通道仪器面言，应使用合适的检测仪器，例如频谱分析仪

6.2.2.1定义和测量条件

对于产生正弦波的信号发生器，用谐波含量作为与理论正弦波偏差的测量。 谐波失真用失真因子表述。 尽是各次谐波的有效值与交流量的有效值之比。 失真因子按式（2）计算： k=VZU/U 式中： 交流量的有效值； U一n次谐波的有效值。 谐波失真的近似值按式（3）计算： （3） U 式中： 一次谐波（基波）的有效值。 失真因子应在按照6.1规定加载的仪器的信号发生器输出端测量。 就多频率仪器而言，应使用合适的检测仪器，例如，频谱分析仪。 要标明的是每个频率的最大失真因子值。

对于产生正弦波的信号发生器，用谐波含量作为与理论正弦波偏差的测量。 谐波失真用失真因子瓦表述。 是各次谐波的有效值与交流量的有效值之比。 失真因子尽按式（2）计算：

6.2.2.2测量方法

真因子电桥、频谱分析仪或高通滤波器测量失真

可以用失真因子电桥、频谱分析仪或高通滤波器测量失真因子

6.2.4.2测量方法

用示波器或符合要求的电压表测量最大输出电压。测量仪器应有高的输人阻抗（>1MQ），频带宽 度与涡流仪的频率范围相适合。一般测量仪器的最大可适用频率应至少是涡流仪最大频率的两倍。 测量值可以用图像的形式显示

6.2.5最大输出电流Iomm

6.2.5.1定义和测量条件

最大输出电流是当 定的最小的充许阻性负载时，在信号发生器 得的电流峰值。信号发生器设置成给定的最大输出。

6.2.5.2测量方法

用连接到示波器的电流探头或电流表测量最大输出电流。测量仪器应具有低阻抗（一般小于量 性负载的10%）和与涡流仪的频率范围相适合的频带宽度。 测量值可以用图像的形式显示

6.3.1最大容许输入电压

6.3.1.1定义和测量条件

最大容许输入电压与安全、饱和及非线性有关。 下列各项分别是最小增益时的峰值输人电压： a）由制造者给出的最大值。这是使仪器免受损害的安全输人电压，它包括与电压相关时的共模 工作限值： b）饱和时输出电压的90%； c）大于给定值的非线性电压。其线性的最大容许偏差应在应用技术文件中规定。 在所有情况下，施加的输人电压不应大于a)中规定的电压值。

[6.3.1.2测量方法

6.3.1.2.1与饱和相关

这些测量条件适用于6.4.3~6.4.13，除非另有其他规定。 输人端的电阻器（见6.1)应被屏蔽。仪器的增益应设置成最小值。仪器应该在零输人电压时调至 平衡。应将所有滤波器的影响调至最小。 应该注意的是，对于特殊应用所使用的滤波器的设置将改变仪器的性能，例如，频带宽度、增益设置 的准确度和相位设置的准确度。在这种情况下，检验的测量条件应在应用技术文件中规定。 由于测量值是输出值，所以不能区分高频滤波器和解调器之间的滤波效果。如果高频滤波器是可 调的，那么选择的试验频率应按照制造者推荐的值设置。 用差频法（参见附录A)调节外部信号发生器的输出电压以达到与线性相关的仪器最大容许输人电 压的一半，并连接到仪器的输人端。 外部信号发生器的频率与仪器选则的频率的差值f。应小于制造者规定的仪器频带宽度的10%。

6.4.3.1平衡时残余输出值

6.4.3.1.1测量值和测量条件

平衡时残余输出值是平衡操作后所获得的输出模量值。此值应按照规定范围的百分比描述，例如 满刻度输出。

6.4.3.1.2测量方法

平衡操作后，测量每个分量的输出值。 应取多次（至少5次）平衡操作的最大值

6.4.3.2最大可补偿输入电压

6.4.3.2.1测量参数和测量条件

6.4.3.2.2测量方法

将仪器信号发生器的激励电压施加到仪器的输人端。 逐渐增加输入电压值并且归零（平衡），直至获得的残余电压等于按照6.4.3.1.2方法平衡时获得的 残余电压的两倍。 用一个具有足够频带宽度的高阻抗电压表测量该输人信号值。 用与非线性相关的最大输入电压的百分比表示该测量值

6.4.4.1测量参数和测量条件

，以分贝（dB） 表示。

6.4.4.2测量方法

用差法，将外部信号发生器的频率调整到基频f1，记录差分频率fd。测量某一输出分量的电压

6.4.6.1测量参数和测量条件

从6.4.4取得的值且仅衰减ndB获得的频带宽度。通常n=3

M6.4.4取得的值且仅衰减ndB获得的频带宽度。通常n3。

6.4.6.2测量方法

用6.4.4.2规定的方法。

用6.4.4.2规定的方法

6.4.7.1测量参数和测量条件

仪器的相位线性是指输出分量 用从输出端获得的线性最 输入相角的值在0°～360°的范围内变化。

6.4.7.2测量方法

用如下示例描述的动态测量法进行差频法测量。 用一个数据采集系统同时采集输出端的两个分量，数据采集系统的采样频率f。应大于36f。（即每 欢采样最大为10°）。 对输出信号一个周期的数据组列在表2中：

表2数据组的状态表示例

和Y的分量中减去各自的连续分量，得到对中值表。该对中值表各个数值按式（5)和式（6)计 连续分量X，和Y分别为各自采样的平均值：

第讠次采样的相角值按式（7)和式（8)计算：

表3采样的相角值与理论相角值的对比表示例

角线性的最大偏差值按式(10)计算，单位为度。

6.4.8.1定义和测量条件

6.4.8.2测量方法

仪器输出正交解调分量的能力。 表示或用X通道和Y通道间的实际相移与90°的

用相位计或锁相放大器测量X输出和Y输出之间的相角。 另一种方法是：可以按照6.4.7的方法采集数据，但其采样频率f。大于360。（即至少1°的 力）。

6.4.9增益设置准确度

6.4.9.1定义和测量条件

增益设置准确度是仪器线性放天信号的能力。它用设定值和测量值之间的最大线性偏差的分贝 dB)表示。应对每个分量进行测量。

6.4.9.2测量方法

如果信号发生器不包括衰减器，则应当在信号发生器和涡流仪之间安装一个经校准的衰减器。 以最小增益为初始条件，测量每个分量的输出值并作为参考值Xrer和Yref。 仪器的增益范围应至少分成5个等间隔档位，例如每档相差6dB或10dB。 用这个间隔增加仪器的增益，则信号发生器的输出以同样的间隔减小。 每个间隔值的增益误差按式(11)或式(12)计算，以分贝（dB)表示

最大误差是增益误差的最大值。

6.4.10相位设置准确度

E,=20log(V/Varef) E, =20 log(V, /Vyrer)

相位设置准确度是当用相位控制进行相位移动时，输出矢量的实际相位值与所要求的相位值， 的差值。应记录由相位设置引起的幅值偏差，

6.4.10.2测量方法

测量时，仪器信号发生器的输出端经过一个衰减器连接到仪器的输入端。 在不加输人电压的情况下，平衡仪器，并测量每个输出分量Xrer和Yrf。 调整输人电压达到与非线性相关的最大输入电压的一半。 相位控制设置为0°（Φ。），测量每个分量的输出X。和Y。。按式(13)、式（14)和式（15)计算输出矢 量的幅值和相角。

用不大于10°（逆。）的步长，在i次范围改变相位控制，在0～360°范围重复测量和计算。 相位差按式(16)计算，单位为度()。

幅值偏差按式（17)计算，以百分数表示

应记录Φ。和V。的最大值。

6.4.11.1定义和测条件

6.4.11.2测量方法

6.4.11.2.1多通道仪器

所有通道都设置成同一频率。 每个通道的输人端依次连接到外部信号发生器。信号发生器的输出电压应是与线性度相关的最大 输人电压。 其他通道的增益设置成最大值，测量其他通道的每个输出分量值。 对于n个通道，第i个通道的输出按式（18）计算：

仪器的串扰因子为t=max(t）。

仪器的串扰因子为t=max(t,)。

6.4.11.2.2绝对通道和差分通道

[6.4.11.2.2.1绝对输出和差分输出间的串扰

螺旋钢管标准....... ..(18

Vs =/, +V?

这个测量是6.4.11.2.1测量方法的一种特殊情况。因为它仅用两个通道，即绝对通道（用下标 下标1）和差分通道（用下标D代替下标2）。 在6.4.11.2.1规定的测量中,i和i采用A和D的值。

6.4.11.2.2.2绝对输入和差分输入间的串扰

用两个匹配的电阻器代替探头（见图5） 端。 在示波器上显示绝对输出信号并用峰值电压表测量它的X分量Vx和Y分量VvA

当零输人时，用频带宽度不小于仪器频带宽度的真有效值电压表测量由仪器噪声引起的输 压Vnoie out 按式(24)计算仪器在输人端的等效噪声电平V

建筑标准规范范本满刻度输出是按照6.3.1方法测量的与饱和或线性相关的最大允许输入电压相对应的

出是按照6.3.1方法测量的与饱和或线性相关的最大允许输入电压相对应的输出电压。

打印日期：2016年4月1日F009B