無(wú)損檢測(cè) 超聲導(dǎo)波檢測(cè) 第1部分：總則-編制說(shuō)明

（一）工作簡(jiǎn)況

1）任務(wù)來(lái)源：

根據(jù)國(guó)標(biāo)委發(fā)〔2022〕22號(hào)文件，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)關(guān)于下達(dá)2022年第二批

推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃，其中《無(wú)損檢測(cè)超聲導(dǎo)波檢測(cè)總則》由中國(guó)特種設(shè)備檢測(cè)研

究院等實(shí)施，計(jì)劃編號(hào)：20220485-T-469，計(jì)劃項(xiàng)目周期：16個(gè)月。

2）主要工作過(guò)程：

起草階段：

計(jì)劃下達(dá)后，2022年9月中國(guó)特種設(shè)備檢測(cè)研究院開(kāi)始組建標(biāo)準(zhǔn)起草工作組，初步

確定工作方案和進(jìn)度安排。

標(biāo)準(zhǔn)起草過(guò)程中，基于中國(guó)特種設(shè)備檢測(cè)研究院等單位承擔(dān)的國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)

目《高溫承壓類特種設(shè)備損傷精準(zhǔn)檢測(cè)技術(shù)裝備研發(fā)及示范應(yīng)用》（資助號(hào)：

2022YFC3005000）、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題《典型承壓類特種設(shè)備損傷磁聲復(fù)合式監(jiān)檢

測(cè)技術(shù)研究》（資助號(hào)：2018YFC0809002）等科研項(xiàng)目的科研成果，結(jié)合相關(guān)單位開(kāi)展

的大量調(diào)研、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、實(shí)際工程檢測(cè)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)等，通過(guò)全面的比對(duì)、梳理和歸納，起

草組于2023年3月提出了工作組討論稿。

2023年5月26日，在中國(guó)特種設(shè)備檢測(cè)研究院組織召開(kāi)了工作組會(huì)議，審議標(biāo)準(zhǔn)

征求意見(jiàn)稿初稿內(nèi)容，并就標(biāo)準(zhǔn)名稱修改及系列化討論達(dá)成一致。超聲導(dǎo)波檢測(cè)包含壓

電超聲導(dǎo)波、磁致伸縮超聲導(dǎo)波、電磁超聲導(dǎo)波、激光超聲導(dǎo)波、空氣耦合超聲導(dǎo)波等

多種檢測(cè)技術(shù)，為規(guī)范超聲導(dǎo)波檢測(cè)總則和磁致伸縮超聲導(dǎo)波檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)內(nèi)

容，使標(biāo)準(zhǔn)體系更加明晰，功能區(qū)分更加明確，本項(xiàng)目下達(dá)計(jì)劃《無(wú)損檢測(cè)超聲檢測(cè)總

則》（項(xiàng)目計(jì)劃號(hào)20220485-T-469），計(jì)劃更改項(xiàng)目名稱和標(biāo)準(zhǔn)號(hào)，建立我國(guó)超聲導(dǎo)波

檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)體系，即為GB/T31211.1《無(wú)損檢測(cè)超聲導(dǎo)波檢測(cè)第1部分：總則》。同期

修訂項(xiàng)目《無(wú)損檢測(cè)磁致伸縮超聲導(dǎo)波檢測(cè)方法》（項(xiàng)目計(jì)劃號(hào)20220482-T-469），

計(jì)劃更改項(xiàng)目名稱和標(biāo)準(zhǔn)號(hào)，即為GB/T31211.2《無(wú)損檢測(cè)超聲導(dǎo)波檢測(cè)第2部分：

磁致伸縮超聲導(dǎo)波檢測(cè)方法》。

經(jīng)過(guò)與各方專家多次討論和溝通協(xié)商，工作組內(nèi)部討論達(dá)成一致后形成標(biāo)準(zhǔn)征求意

見(jiàn)稿，于2023年6月提交全國(guó)無(wú)損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)公開(kāi)征求意見(jiàn)。

（二）國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)編制原則和確定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容

本項(xiàng)目為修訂項(xiàng)目。

在過(guò)去的十年中，國(guó)內(nèi)外在超聲導(dǎo)波研究、新技術(shù)新儀器開(kāi)發(fā)、眾多領(lǐng)域應(yīng)用都取

得了長(zhǎng)足的發(fā)展，電磁超聲導(dǎo)波、壓電陣列導(dǎo)波、激光超聲導(dǎo)波、空氣耦合超聲導(dǎo)波快

速發(fā)展走向應(yīng)用，石油、化工、能源、交通等領(lǐng)域管道、軌道、容器、纜索等典型波導(dǎo)

類結(jié)構(gòu)對(duì)象大量應(yīng)用超聲導(dǎo)波檢測(cè)，檢測(cè)對(duì)象溫度范圍也從傳統(tǒng)的常溫?cái)U(kuò)展到600℃以

上的高溫對(duì)象在線檢測(cè)。特別在本標(biāo)準(zhǔn)的推動(dòng)之下，我國(guó)在超聲導(dǎo)波領(lǐng)域的研究與應(yīng)用

逐步走在了國(guó)際前列。因此，在標(biāo)準(zhǔn)修訂的過(guò)程中充分考慮了上一版實(shí)施十年來(lái)，超聲

導(dǎo)波無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域的新技術(shù)發(fā)展、新儀器設(shè)備使用、新領(lǐng)域應(yīng)用。

本標(biāo)準(zhǔn)代替GB/T31211-2014《無(wú)損檢測(cè)超聲導(dǎo)波總則》，與GB/T31211-2014相比，

除結(jié)構(gòu)調(diào)整和編輯性改動(dòng)外，主要技術(shù)變化如下：

——修改了范圍的內(nèi)容（見(jiàn)第1章，2014版的第1章）；

——增加了規(guī)范性引用文件（見(jiàn)第2章）；

——修改和增加了多條術(shù)語(yǔ)和定義（見(jiàn)3.2~3.8、3.11~3.21，2014版的3.2）；

——增加了超聲導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)分類（見(jiàn)4.2）；

——增加了適用檢測(cè)對(duì)象（見(jiàn)4.5.2）；

——增加了超聲導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)的選擇原則（見(jiàn)第8章）;

——修改了按傳感器激勵(lì)與接收的導(dǎo)波模態(tài)分類（見(jiàn)9.2.1.3，2014版8.3.1.3）；

——增加了超聲導(dǎo)波信號(hào)采集與分析軟件的功能（見(jiàn)9.5）；

——修改了校準(zhǔn)試樣（見(jiàn)9.6.1，2014版8.7.1）；

——增加了導(dǎo)波檢測(cè)模態(tài)與頻率的選擇，增加了波結(jié)構(gòu)分析、檢測(cè)模態(tài)和頻率的選

擇原則（見(jiàn)10.2）;

——修改了檢測(cè)信號(hào)的分析和解釋（見(jiàn)10.5.2，2014版9.4.2）

——增加了對(duì)比檢測(cè)技術(shù)（見(jiàn)10.6）；

——增加了不可接受信號(hào)的處理措施（見(jiàn)11.2.4）。

本標(biāo)準(zhǔn)為無(wú)損檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)之一，以“國(guó)際接軌、廣泛參與、合理易用、服務(wù)行業(yè)”

為宗旨，依據(jù)我國(guó)用戶需要和協(xié)商一致的原則進(jìn)行編制，目的在于統(tǒng)一采用超聲導(dǎo)波進(jìn)

行檢測(cè)的技術(shù)規(guī)范。

本標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容包括：1范圍，2規(guī)范性引用文件，3術(shù)語(yǔ)和定義，4方法概要，

5安全要求，6檢測(cè)人員要求，7檢測(cè)工藝規(guī)程，8超聲導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)的選擇，9檢測(cè)

設(shè)備和器材，10檢測(cè)程序，11檢測(cè)結(jié)果的評(píng)價(jià)和處理，12檢測(cè)記錄與報(bào)告。

本標(biāo)準(zhǔn)的全部?jī)?nèi)容，經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)起草組協(xié)商一致。

（三）主要試驗(yàn)（或驗(yàn)證）的分析、綜述報(bào)告，技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效果：

超聲導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)是無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域中一種重要的檢測(cè)方法，能夠?qū)崿F(xiàn)管、桿、繩等

結(jié)構(gòu)的中長(zhǎng)距快速掃查及板類結(jié)構(gòu)的大面積快速掃查。隨著超聲導(dǎo)波檢測(cè)理論的完善及

配套設(shè)備功能的提升，該項(xiàng)技術(shù)近些年取得了較大的發(fā)展。為了進(jìn)一步規(guī)范超聲導(dǎo)波檢

測(cè)技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展，著力提升該項(xiàng)技術(shù)水平，并促使此技術(shù)在我國(guó)高質(zhì)量發(fā)展中發(fā)揮

重要作用，原標(biāo)準(zhǔn)起草單位根據(jù)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及最新研究成果提出修訂建議。

本次標(biāo)準(zhǔn)修訂中充分考慮了超聲導(dǎo)波相關(guān)術(shù)語(yǔ)的規(guī)范性，查閱了大量文獻(xiàn)和資料，

對(duì)重要術(shù)語(yǔ)和定義進(jìn)行了修訂，使其更加科學(xué)、規(guī)范、通用。

總結(jié)分析了目前超聲導(dǎo)波常用分類方法，在標(biāo)準(zhǔn)中增加了超聲導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)分類，

有效覆蓋了目前主要的分類方法。

壓電式傳感器是利用壓電材料的壓電效應(yīng)來(lái)激勵(lì)及感測(cè)超聲波。厚度振動(dòng)型壓電片

可以在試件中產(chǎn)生離面位移，常用于在板中激勵(lì)Lamb波；厚度切變型壓電片可以產(chǎn)生

面內(nèi)的切向位移，從而在板中激勵(lì)SH波或在管道中激勵(lì)扭轉(zhuǎn)模態(tài)超聲導(dǎo)波；長(zhǎng)度伸縮

型壓電片也是在試件中產(chǎn)生面內(nèi)位移，但位移的方向平行于壓電片長(zhǎng)度方向，通常用于

在管道中激勵(lì)縱向模態(tài)超聲導(dǎo)波；徑向伸縮的圓形或環(huán)形壓電片則常用于激勵(lì)全向型的

超聲導(dǎo)波，并且可將這些壓電片組成空間分布的稀疏陣列，對(duì)板狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行缺陷成像或

健康監(jiān)測(cè)。壓電傳感器還常以周期陣列的形式均勻布置在管道周向，用以激勵(lì)縱向模態(tài)

和扭轉(zhuǎn)模態(tài)。梳狀傳感器也是一種行之有效的超聲導(dǎo)波激勵(lì)方法，主要用來(lái)在板中激勵(lì)

Lamb波，或在管道中激勵(lì)縱向?qū)Рā?/p>

電磁聲傳感器的檢測(cè)對(duì)象多是導(dǎo)電材料或鐵磁性材料，它是通過(guò)洛倫茲力或磁致伸

縮效應(yīng)在試件中產(chǎn)生超聲波。通過(guò)改變線圈形狀或者靜磁場(chǎng)的配置形式，即可激發(fā)出不

同的導(dǎo)波模態(tài)?；卣劬€圈的應(yīng)用十分廣泛，它和單一方向磁場(chǎng)組合可以激勵(lì)出多種超聲

導(dǎo)波模態(tài)，其常見(jiàn)的組合方式如圖5所示。這3種方式的區(qū)別主要在于靜磁場(chǎng)的方向不

同，前兩種組合方式可以用來(lái)激勵(lì)Rayleigh波和Lamb波，第三種方式則常用在鐵磁性

材料中激勵(lì)SH波。對(duì)于激勵(lì)Lamb波的電磁聲傳感器，多用在管道周向方向，產(chǎn)生周

向類Lamb波。而對(duì)于SH波傳感器，既可以在管道上產(chǎn)生周向類SH波，也可以將它

們沿管道周向均勻排列，在管道中激勵(lì)扭轉(zhuǎn)模態(tài)超聲導(dǎo)波。

激光超聲是利用脈沖激光照射固體表面，通過(guò)燒蝕作用或熱彈效應(yīng)在試件中激勵(lì)超

聲波。激光超聲與壓電傳感器或電磁聲傳感器相比，形式相對(duì)較少，其主要的激勵(lì)方式

有點(diǎn)源激勵(lì)、線源激勵(lì)和線源陣列激勵(lì)。利用激光超聲可以在板結(jié)構(gòu)中激勵(lì)Lamb波或

Rayleigh波，或在柱狀結(jié)構(gòu)表面激勵(lì)周向類Lamb波或周向類Rayleigh波。

超聲導(dǎo)波不同的激勵(lì)和接收方法各有優(yōu)劣，常應(yīng)用在不同的領(lǐng)域和對(duì)象上。壓電傳

感器能量轉(zhuǎn)換效率高、靈敏度高、信噪比高、方便廉價(jià)，但受耦合條件影響較大。電磁

聲傳感器是一種非接觸的檢測(cè)方法，可用于在線、快速檢測(cè)，其可設(shè)計(jì)性好，幾乎可以

激勵(lì)所有導(dǎo)波模態(tài)，但信噪比較低、能量轉(zhuǎn)換效率低，并且由于原理的限制多用于導(dǎo)電

及鐵磁性材料的檢測(cè)。激光超聲也是一種非接觸式檢測(cè)手段，常用于復(fù)雜構(gòu)件檢測(cè)，它

的優(yōu)點(diǎn)在于時(shí)空分辨率高，但設(shè)備成本較高、技術(shù)復(fù)雜、信噪比較低。

磁鐵

磁鐵磁鐵

回折線圈回折線圈回折線圈

(a)磁場(chǎng)垂直于線圈平面(b)磁場(chǎng)平行于線圈平面且垂直于導(dǎo)線(c)磁場(chǎng)平行于導(dǎo)線

圖5回折線圈與靜磁場(chǎng)常見(jiàn)的3種配合形式

根據(jù)檢測(cè)場(chǎng)景的不同，常常需選擇不同的超聲導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)，本次標(biāo)準(zhǔn)修訂中特別

增加了超聲導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)的選擇原則，使檢測(cè)人員面對(duì)檢測(cè)問(wèn)題時(shí)能夠更加精準(zhǔn)選擇相

關(guān)檢測(cè)技術(shù)。

管道長(zhǎng)距離超聲導(dǎo)波粗檢實(shí)例：

本例給出了采用壓電超聲導(dǎo)波進(jìn)行長(zhǎng)距檢測(cè)的場(chǎng)景，也是最為常用的一種方式。

管道短距超聲導(dǎo)波軸向/周向B掃描成像精檢實(shí)例：

管道支吊架處缺陷檢測(cè)實(shí)例：

目前采用軸向和周向?qū)Р▉?lái)實(shí)施支吊架處缺陷的檢測(cè)。

板類結(jié)構(gòu)檢測(cè)實(shí)例：

薄壁管道或板結(jié)構(gòu)焊接接頭檢測(cè)實(shí)例：

木材、泡沫等非金屬材料導(dǎo)波檢測(cè)實(shí)例：

具體結(jié)果參見(jiàn)《基于空耦Lamb波的復(fù)合薄板缺陷檢測(cè)技術(shù)》、《基于空氣耦合Lamb

波的復(fù)合材料板缺陷成像研究》、《碳纖維復(fù)合材料凹槽缺陷空氣耦合超聲導(dǎo)波檢測(cè)》等。

鋼絲繩/鋼鉸線檢測(cè)實(shí)例：

0.1

0.08

0.06

0.04

幅值（V）

0.02

X:5.93

Y:0.003582

0

024681012

聲程（m）

高、低溫在線超聲導(dǎo)波檢測(cè)：

電磁超聲因不需要耦合劑，且傳感器整體耐溫能力較好，是高低溫檢測(cè)中優(yōu)選電磁

超聲傳感器，溫度范圍可覆蓋-196~800℃。

在線監(jiān)測(cè)實(shí)例：

磁致伸縮導(dǎo)波在線監(jiān)測(cè)方法。本案例采用MSGW30單通道超聲導(dǎo)波檢測(cè)儀器，對(duì)

直徑為508mm、壁厚12mm、長(zhǎng)度為10.45米、材質(zhì)為碳鋼的裸直縫管進(jìn)行監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)

算法采用殘差分析法，其樣管及缺陷布置如下圖12及表3樣管缺陷設(shè)置列表所示。為

了模擬實(shí)際缺陷的產(chǎn)生，本試驗(yàn)設(shè)置了非生長(zhǎng)型缺陷和生長(zhǎng)型缺陷。生長(zhǎng)型缺陷采用人

工擴(kuò)孔的方式模擬缺陷的增長(zhǎng)，缺陷從直徑為3.4mm增長(zhǎng)至6.5mm，每次增長(zhǎng)均記錄

兩次數(shù)據(jù)。

圖12超聲導(dǎo)波監(jiān)測(cè)平臺(tái)布置示意圖

表3樣管缺陷設(shè)置列表

序號(hào)特征類型位置（單位：m）備注

1管道端面0

2監(jiān)測(cè)換能器0.3

3水泥支架11.9

4孔傷缺陷1（舊）3.6實(shí)驗(yàn)前原有缺陷

5孔傷缺陷2（舊）4.6實(shí)驗(yàn)前原有缺陷

6孔傷缺陷3（新）6.86Φ5通孔一次成型非生長(zhǎng)型缺陷

7孔傷缺陷4（新）7.91Φ3.4-Φ6.5通孔逐漸成型生長(zhǎng)型缺陷

8水泥支架28.05

9管道端面10.45

圖136.9米處非生長(zhǎng)型孔缺陷的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析圖

圖147.91米處生長(zhǎng)型孔缺陷的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析圖

根據(jù)圖13可知，在6.9米時(shí)，本監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可監(jiān)測(cè)獲得0.3%的缺陷，且最終缺陷幅

值來(lái)回震蕩，無(wú)生長(zhǎng)趨勢(shì)。如圖14可知，在7.91米時(shí)，本監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可可監(jiān)測(cè)缺陷橫截

面損失比從0.213%到0.407%的變化趨勢(shì)，其變化趨勢(shì)與缺陷大小設(shè)置的趨勢(shì)一致，可

判斷該缺陷正是本實(shí)驗(yàn)設(shè)置的缺陷；

導(dǎo)波檢測(cè)模態(tài)與頻率的選擇是超聲導(dǎo)波檢測(cè)中的重要環(huán)節(jié)，對(duì)檢測(cè)效果具有重要影

響，本次標(biāo)準(zhǔn)修訂中重點(diǎn)修改了導(dǎo)波檢測(cè)模態(tài)與頻率的選擇，根據(jù)歷史現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)總

結(jié)，增加了波結(jié)構(gòu)分析、檢測(cè)模態(tài)和頻率的選擇原則，給出了較為詳細(xì)的頻率選擇方法，

能夠提升檢測(cè)人員對(duì)超聲導(dǎo)波檢測(cè)的應(yīng)用水平。利用導(dǎo)波的多模態(tài)特性和模態(tài)轉(zhuǎn)換效

應(yīng)，可實(shí)現(xiàn)不同類型、不同損傷程度缺陷的檢測(cè)。同時(shí)，這也使得導(dǎo)波信號(hào)容易出現(xiàn)混

疊，難以提取有效的信號(hào)特征。為保證獲取包絡(luò)清晰的導(dǎo)波信號(hào)，須盡量激勵(lì)單一模態(tài)

的導(dǎo)波。在某一頻率下可能出現(xiàn)多個(gè)具有傳播能力的導(dǎo)波模態(tài)，其位移分布和振動(dòng)速度、

應(yīng)力和應(yīng)變場(chǎng)分布會(huì)隨質(zhì)點(diǎn)位置變化而變化。即使是同一模態(tài)，在不同頻率下也會(huì)產(chǎn)生

不同的場(chǎng)分布。因此進(jìn)行導(dǎo)波檢測(cè)應(yīng)用時(shí)，針對(duì)被檢試件，需結(jié)合頻散曲線、波結(jié)構(gòu)特

征、激勵(lì)頻率、衰減效應(yīng)等因素綜合考慮導(dǎo)波模態(tài)的選擇。

對(duì)比檢測(cè)是一種較為實(shí)用的檢測(cè)方案，經(jīng)實(shí)踐證明，通過(guò)對(duì)比檢測(cè)能夠較為容易地

發(fā)現(xiàn)缺陷位置，是超聲導(dǎo)波檢測(cè)實(shí)際應(yīng)用中的一種重要方式。采用MSGW20U對(duì)新疆

塔中油田的某段管道腐蝕實(shí)施對(duì)比檢測(cè)，結(jié)果顯示換能器正負(fù)2米范圍內(nèi)存在微小腐蝕

坑的可能性，但從3.5年的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析可見(jiàn)，變化不大，即使存在腐蝕但也沒(méi)有存在

腐蝕增大的趨勢(shì)。

表1對(duì)比檢測(cè)基本信息

管道尺寸323.9管道材質(zhì)碳鋼管道環(huán)境埋地

管道狀態(tài)保溫層管道介質(zhì)凝析油傳輸壓力-

運(yùn)行年限6年

儀器主機(jī)設(shè)置參數(shù)

頻率64KHz波速3250m/s重復(fù)頻率5

增益10dB周期數(shù)4平均次數(shù)20

監(jiān)測(cè)方向雙向正向距離15m負(fù)向距離15m

監(jiān)測(cè)起止時(shí)間2016.10.22-2020.06.27監(jiān)測(cè)次數(shù)4次

圖1參考信號(hào)

圖2采樣信號(hào)DAC曲線分析圖及特征標(biāo)注

圖3差值信號(hào)分析結(jié)果

本標(biāo)準(zhǔn)的修訂是以大量科研成果及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，理論基礎(chǔ)厚實(shí)、技術(shù)理念先進(jìn)、

數(shù)據(jù)全面可靠，可以得出結(jié)論：依據(jù)國(guó)內(nèi)現(xiàn)有條件，在制定詳細(xì)的檢測(cè)流程前提下，《無(wú)

損檢測(cè)超聲導(dǎo)波檢測(cè)總則》在國(guó)內(nèi)可以有效實(shí)施。

本標(biāo)準(zhǔn)的修訂，全面總結(jié)了超聲導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)發(fā)展的最新成果，系統(tǒng)完善了原有標(biāo)

準(zhǔn)的各個(gè)部分，對(duì)檢測(cè)人員更加友好、操作性更強(qiáng)，將進(jìn)一步起到引領(lǐng)超聲導(dǎo)波技術(shù)規(guī)

范化發(fā)展的作用。

本標(biāo)準(zhǔn)不涉及專利保護(hù)問(wèn)題。

本標(biāo)準(zhǔn)編寫(xiě)符合GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起

草規(guī)則》中有關(guān)規(guī)定。本標(biāo)準(zhǔn)制訂后有助于國(guó)內(nèi)各個(gè)行業(yè)從事無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域的工作者規(guī)

范合理使用超聲檢測(cè)技術(shù)，確定檢測(cè)工藝，評(píng)價(jià)和評(píng)估檢測(cè)結(jié)果。

（四）采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的程度，以及與國(guó)際、國(guó)外同類標(biāo)準(zhǔn)水平的對(duì)

比情況，或與測(cè)試的國(guó)外樣品、樣機(jī)的有關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)比情況：

本標(biāo)準(zhǔn)為總則類標(biāo)準(zhǔn)。

本標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

本標(biāo)準(zhǔn)修訂過(guò)程中，未查到同類國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)、未測(cè)試國(guó)外的樣品樣機(jī)。

本標(biāo)準(zhǔn)水平為國(guó)際先進(jìn)水平。

（五）與有關(guān)的現(xiàn)行法律、法規(guī)和強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系：

本標(biāo)準(zhǔn)與我國(guó)的現(xiàn)行法律、法規(guī)和強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有沖突。

（六）重大分歧意見(jiàn)的處理經(jīng)過(guò)和依據(jù)：

無(wú)。

（七）國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)作為強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的建議：

建議本標(biāo)準(zhǔn)為推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

（八）貫徹國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求和措施建議：

建議盡快批準(zhǔn)、實(shí)施和貫徹本標(biāo)準(zhǔn)。

（九）廢止現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的建議：

本標(biāo)準(zhǔn)為現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T31211-2014的修訂項(xiàng)目。

（十）其他應(yīng)予說(shuō)明的事項(xiàng)：

項(xiàng)目改名原因：超聲導(dǎo)波檢測(cè)包含壓電超聲導(dǎo)波、磁致伸縮超聲導(dǎo)波、電磁超聲導(dǎo)

波、激光超聲導(dǎo)波、空氣耦合超聲導(dǎo)波等多種檢測(cè)技術(shù)，為規(guī)范超聲導(dǎo)波檢測(cè)總則和磁

致伸縮超聲導(dǎo)波檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)內(nèi)容，使標(biāo)準(zhǔn)體系更加明晰，功能區(qū)分更加明確，

本項(xiàng)目下達(dá)計(jì)劃《無(wú)損檢測(cè)超聲檢測(cè)總則》（項(xiàng)目計(jì)劃號(hào)20220485-T-469），計(jì)劃更

改項(xiàng)目名稱和標(biāo)準(zhǔn)號(hào)，建立我國(guó)超聲導(dǎo)波檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)體系，即為GB/T31211.1《無(wú)損檢測(cè)超

聲導(dǎo)波檢測(cè)第1部分：總則》。同期修訂項(xiàng)目《無(wú)損檢測(cè)磁致伸縮超聲導(dǎo)波檢測(cè)方法》

（項(xiàng)目計(jì)劃號(hào)20220482-T-469），計(jì)劃更改項(xiàng)目名稱和標(biāo)準(zhǔn)號(hào)，GB/T31211.2《無(wú)損檢

測(cè)超聲導(dǎo)波檢測(cè)第2部分：磁致伸縮超聲導(dǎo)波檢測(cè)方法》。

計(jì)劃名稱建議改名改名原因

20220485-T-469無(wú)損檢測(cè)超聲導(dǎo)波檢從規(guī)范超聲導(dǎo)波相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)

無(wú)損檢測(cè)超聲檢測(cè)測(cè)第1部分：總則容、明確區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)功能考慮，建議

總則建議標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)為GB/T將超聲導(dǎo)波標(biāo)準(zhǔn)體系化，將本項(xiàng)目

修訂GB/T31211-201431211.1-20XX作為系列標(biāo)準(zhǔn)第1部分總則，給出超

聲導(dǎo)波檢測(cè)的通用技術(shù)要求。

20220482-T-469無(wú)損檢測(cè)超聲導(dǎo)波檢從規(guī)范超聲導(dǎo)波相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)

無(wú)損檢測(cè)磁致伸縮超測(cè)第2部分：磁致伸縮容、明確區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)功能考慮，建議

聲導(dǎo)波檢測(cè)方法超聲導(dǎo)波檢測(cè)方法將超聲導(dǎo)波標(biāo)準(zhǔn)體系化，建議將本

修訂GB/T28704-2012建議標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)為GB/T項(xiàng)目作為超聲導(dǎo)波系列標(biāo)準(zhǔn)第2部

31211.2-20XX分，提出磁致伸縮超聲導(dǎo)波檢測(cè)方

法的具體要求。

綜上所述，建議本項(xiàng)目改名為GB/T31211《無(wú)損檢測(cè)超聲導(dǎo)波檢測(cè)》的第1部分，

中文名稱為《無(wú)損檢測(cè)超聲導(dǎo)波檢測(cè)第1部分：總則》，建議標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為GB/T31211.1。

按《國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)審核工作手冊(cè)》（第16頁(yè)）的規(guī)定，本次修改為編輯性修改，無(wú)技術(shù)

性變化。項(xiàng)目改名申請(qǐng)建議提請(qǐng)標(biāo)委會(huì)全體委員審查。

《無(wú)損檢測(cè)超聲導(dǎo)波檢測(cè)第1部分：總則》起草組

2023.6.10

（一）工作簡(jiǎn)況

1）任務(wù)來(lái)源：

根據(jù)國(guó)標(biāo)委發(fā)〔2022〕22號(hào)文件，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)關(guān)于下達(dá)2022年第二批

推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃，其中《無(wú)損檢測(cè)超聲導(dǎo)波檢測(cè)總則》由中國(guó)特種設(shè)備檢測(cè)研

究院等實(shí)施，計(jì)劃編號(hào)：20220485-T-469，計(jì)劃項(xiàng)目周期：16個(gè)月。

2）主要工作過(guò)程：

起草階段：

計(jì)劃下達(dá)后，2022年9月中國(guó)特種設(shè)備檢測(cè)研究院開(kāi)始組建標(biāo)準(zhǔn)起草工作組，初步

確定工作方案和進(jìn)度安排。

標(biāo)準(zhǔn)起草過(guò)程中，基于中國(guó)特種設(shè)備檢測(cè)研究院等單位承擔(dān)的國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)

目《高溫承壓類特種設(shè)備損傷精準(zhǔn)檢測(cè)技術(shù)裝備研發(fā)及示范應(yīng)用》（資助號(hào)：

2022YFC3005000）、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題《典型承壓類特種設(shè)備損傷磁聲復(fù)合式監(jiān)檢

測(cè)技術(shù)研究》（資助號(hào)：2018YFC0809002）等科研項(xiàng)目的科研成果，結(jié)合相關(guān)單位開(kāi)展

的大量調(diào)研、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、實(shí)際工程檢測(cè)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)等，通過(guò)全面的比對(duì)、梳理和歸納，起

草組于2023年3月提出了工作組討論稿。

2023年5月26日，在中國(guó)特種設(shè)備檢測(cè)研究院組織召開(kāi)了工作組會(huì)議，審議標(biāo)準(zhǔn)

征求意見(jiàn)稿初稿內(nèi)容，并就標(biāo)準(zhǔn)名稱修改及系列化討論達(dá)成一致。超聲導(dǎo)波檢測(cè)包含壓

電超聲導(dǎo)波、磁致伸縮超聲導(dǎo)波、電磁超聲導(dǎo)波、激光超聲導(dǎo)波、空氣耦合超聲導(dǎo)波等

多種檢測(cè)技術(shù)，為規(guī)范超聲導(dǎo)波檢測(cè)總則和磁致伸縮超聲導(dǎo)波檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)內(nèi)

容，使標(biāo)準(zhǔn)體系更加明晰，功能區(qū)分更加明確，本項(xiàng)目下達(dá)計(jì)劃《無(wú)損檢測(cè)超聲檢測(cè)總

則》（項(xiàng)目計(jì)劃號(hào)20220485-T-469），計(jì)劃更改項(xiàng)目名稱和標(biāo)準(zhǔn)號(hào)，建立我國(guó)超聲導(dǎo)波

檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)體系，即為GB/T31211.1《無(wú)損檢測(cè)超聲導(dǎo)波檢測(cè)第1部分：總則》。同期

修訂項(xiàng)目《無(wú)損檢測(cè)磁致伸縮超聲導(dǎo)波檢測(cè)方法》（項(xiàng)目計(jì)劃號(hào)20220482-T-469），

計(jì)劃更改項(xiàng)目名稱和標(biāo)準(zhǔn)號(hào)，即為GB/T31211.2《無(wú)損檢測(cè)超聲導(dǎo)波檢測(cè)第2部分：

磁致伸縮超聲導(dǎo)波檢測(cè)方法》。

經(jīng)過(guò)與各方專家多次討論和溝通協(xié)商，工作組內(nèi)部討論達(dá)成一致后形成標(biāo)準(zhǔn)征求意

見(jiàn)稿，于2023年6月提交全國(guó)無(wú)損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)公開(kāi)征求意見(jiàn)。

（二）國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)編制原則和確定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容

本項(xiàng)目為修訂項(xiàng)目。

在過(guò)去的十年中，國(guó)內(nèi)外在超聲導(dǎo)波研究、新技術(shù)新儀器開(kāi)發(fā)、眾多領(lǐng)域應(yīng)用都取

得了長(zhǎng)足的發(fā)展，電磁超聲導(dǎo)波、壓電陣列導(dǎo)波、激光超聲導(dǎo)波、空氣耦合超聲導(dǎo)波快

速發(fā)展走向應(yīng)用，石油、化工、能源、交通等領(lǐng)域管道、軌道、容器、纜索等典型波導(dǎo)

類結(jié)構(gòu)對(duì)象大量應(yīng)用超聲導(dǎo)波檢測(cè)，檢測(cè)對(duì)象溫度范圍也從傳統(tǒng)的常溫?cái)U(kuò)展到600℃以

上的高溫對(duì)象在線檢測(cè)。特別在本標(biāo)準(zhǔn)的推動(dòng)之下，我國(guó)在超聲導(dǎo)波領(lǐng)域的研究與應(yīng)用

逐步走在了國(guó)際前列。因此，在標(biāo)準(zhǔn)修訂的過(guò)程中充分考慮了上一版實(shí)施十年來(lái)，超聲

導(dǎo)波無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域的新技術(shù)發(fā)展、新儀器設(shè)備使用、新領(lǐng)域應(yīng)用。

本標(biāo)準(zhǔn)代替GB/T31211-2014《無(wú)損檢測(cè)超聲導(dǎo)波總則》，與GB/T31211-2014相比，

除結(jié)構(gòu)調(diào)整和編輯性改動(dòng)外，主要技術(shù)變化如下：

——修改了范圍的內(nèi)容（見(jiàn)第1章，2014版的第1章）；

——增加了規(guī)范性引用文件（見(jiàn)第2章）；

——修改和增加了多條術(shù)語(yǔ)和定義（見(jiàn)3.2~3.8、3.11~3.21，2014版的3.2）；

——增加了超聲導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)分類（見(jiàn)4.2）；

——增加了適用檢測(cè)對(duì)象（見(jiàn)4.5.2）；

——增加了超聲導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)的選擇原則（見(jiàn)第8章）;

——修改了按傳感器激勵(lì)與接收的導(dǎo)波模態(tài)分類（見(jiàn)9.2.1.3，2014版8.3.1.3）；

——增加了超聲導(dǎo)波信號(hào)采集與分析軟件的功能（見(jiàn)9.5）；

——修改了校準(zhǔn)試樣（見(jiàn)9.6.1，2014版8.7.1）；

——增加了導(dǎo)波檢測(cè)模態(tài)與頻率的選擇，增加了波結(jié)構(gòu)分析、檢測(cè)模態(tài)和頻率的選

擇原則（見(jiàn)10.2）;

——修改了檢測(cè)信號(hào)的分析和解釋（見(jiàn)10.5.2，2014版9.4.2）

——增加了對(duì)比檢測(cè)技術(shù)（見(jiàn)10.6）；

——增加了不可接受信號(hào)的處理措施（見(jiàn)11.2.4）。

本標(biāo)準(zhǔn)為無(wú)損檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)之一，以“國(guó)際接軌、廣泛參與、合理易用、服務(wù)行業(yè)”

為宗旨，依據(jù)我國(guó)用戶需要和協(xié)商一致的原則進(jìn)行編制，目的在于統(tǒng)一采用超聲導(dǎo)波進(jìn)

行檢測(cè)的技術(shù)規(guī)范。

本標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容包括：1范圍，2規(guī)范性引用文件，3術(shù)語(yǔ)和定義，4方法概要，

5安全要求，6檢測(cè)人員要求，7檢測(cè)工藝規(guī)程，8超聲導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)的選擇，9檢測(cè)

設(shè)備和器材，10檢測(cè)程序，11檢測(cè)結(jié)果的評(píng)價(jià)和處理，12檢測(cè)記錄與報(bào)告。

本標(biāo)準(zhǔn)的全部?jī)?nèi)容，經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)起草組協(xié)商一致。

（三）主要試驗(yàn)（或驗(yàn)證）的分析、綜述報(bào)告，技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效果：

超聲導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)是無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域中一種重要的檢測(cè)方法，能夠?qū)崿F(xiàn)管、桿、繩等

結(jié)構(gòu)的中長(zhǎng)距快速掃查及板類結(jié)構(gòu)的大面積快速掃查。隨著超聲導(dǎo)波檢測(cè)理論的完善及

配套設(shè)備功能的提升，該項(xiàng)技術(shù)近些年取得了較大的發(fā)展。為了進(jìn)一步規(guī)范超聲導(dǎo)波檢

測(cè)技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展，著力提升該項(xiàng)技術(shù)水平，并促使此技術(shù)在我國(guó)高質(zhì)量發(fā)展中發(fā)揮

重要作用，原標(biāo)準(zhǔn)起草單位根據(jù)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及最新研究成果提出修訂建議。

本次標(biāo)準(zhǔn)修訂中充分考慮了超聲導(dǎo)波相關(guān)術(shù)語(yǔ)的規(guī)范性，查閱了大量文獻(xiàn)和資料，

對(duì)重要術(shù)語(yǔ)和定義進(jìn)行了修訂，使其更加科學(xué)、規(guī)范、通用。

總結(jié)分析了目前超聲導(dǎo)波常用分類方法，在標(biāo)準(zhǔn)中增加了超聲導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)分類，

有效覆蓋了目前主要的分類方法。

壓電式傳感器是利用壓電材料的壓電效應(yīng)來(lái)激勵(lì)及感測(cè)超聲波。厚度振動(dòng)型壓電片

可以在試件中產(chǎn)生離面位移，常用于在板中激勵(lì)Lamb波；厚度切變型壓電片可以產(chǎn)生

面內(nèi)的切向位移，從而在板中激勵(lì)SH波或在管道中激勵(lì)扭轉(zhuǎn)模態(tài)超聲導(dǎo)波；長(zhǎng)度伸縮

型壓電片也是在試件中產(chǎn)生面內(nèi)位移，但位移的方向平行于壓電片長(zhǎng)度方向，通常用于

在管道中激勵(lì)縱向模態(tài)超聲導(dǎo)波；徑向伸縮的圓形或環(huán)形壓電片則常用于激勵(lì)全向型的

超聲導(dǎo)波，并且可將這些壓電片組成空間分布的稀疏陣列，對(duì)板狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行缺陷成像或

健康監(jiān)測(cè)。壓電傳感器還常以周期陣列的形式均勻布置在管道周向，用以激勵(lì)縱向模態(tài)

和扭轉(zhuǎn)模態(tài)。梳狀傳感器也是一種行之有效的超聲導(dǎo)波激勵(lì)方法，主要用來(lái)在板中激勵(lì)

Lamb波，或在管道中激勵(lì)縱向?qū)Рā?/p>

電磁聲傳感器的檢測(cè)對(duì)象多是導(dǎo)電材料或鐵磁性材料，它是通過(guò)洛倫茲力或磁致伸

縮效應(yīng)在試件中產(chǎn)生超聲波。通過(guò)改變線圈形狀或者靜磁場(chǎng)的配置形式，即可激發(fā)出不

同的導(dǎo)波模態(tài)?；卣劬€圈的應(yīng)用十分廣泛，它和單一方向磁場(chǎng)組合可以激勵(lì)出多種超聲

導(dǎo)波模態(tài)，其常見(jiàn)的組合方式如圖5所示。這3種方式的區(qū)別主要在于靜磁場(chǎng)的方向不

同，前兩種組合方式可以用來(lái)激勵(lì)Rayleigh波和Lamb波，第三種方式則常用在鐵磁性

材料中激勵(lì)SH波。對(duì)于激勵(lì)Lamb波的電磁聲傳感器，多用在管道周向方向，產(chǎn)生周

向類Lamb波。而對(duì)于SH波傳感器，既可以在管道上產(chǎn)生周向類