一种大角度纵波检测系统的校核方法与流程

1.本发明涉及一种校核方法，具体涉及一种大角度纵波检测系统的校核方法。


背景技术：

2.超声检测是常规无损检测的主要方法之一，由于其具有灵敏度高、设备轻巧、操作方便、检测效率高等优点，已广泛应用于机械、电力、石化等行业。超声检测根据利用的波型不同，可分为横波、纵波、表面波、板波等，纵波根据折射角的大小又分为0
°
纵波、小角度纵波和大角度纵波。大角度纵指折射角为20
°
～45
°
的纵波，常用于检测奥氏体粗晶材料焊缝、轴锻件以及其它特殊结构工件，目前大角度纵波检测系统的扫描基线校准、基准灵敏度确定以及曲线制作等，存在以下技术缺点：测试过程中步骤多、数据多，且数据测量时依赖测试人员的熟练程度，存在人为误差，故无法获得较为精确的检测系统。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种大角度纵波检测系统的校核方法，该方法能够精确完成大角度纵波检测系统的扫描基线校准、基准灵敏度确定以及曲线制作，且具有测试效率高及成本低的特点。
4.为达到上述目的，本发明所述的大角度纵波检测系统的校核方法包括以下步骤：
5.1)将纵波大角度换能器放置于试块本体的上端面上，所述试块本体的正面开设第一半圆形槽，所述试块本体的背面开设第二半圆形槽，所述第一半圆形槽内开设有第一组横通孔，所述第二半圆形槽内开设有第二组横通孔，所述试块本体的上端面上设置第一刻度，所述试块本体的下端面上设置第二刻度，将纵波大角度换能器对准第一半圆形槽内任一横通孔，移动纵波大角度换能器，使示波器显示为该横通孔的最高波回波，读取第一刻度的零刻度线与纵波大角度换能器入射端的距离显示值，记录为l1，同时，记录该横通孔距离上端面的深度距离h1；
6.将纵波大角度换能器对准第一半圆形槽内其他横通孔，获得记录值l2及h2，得纵波大角度换能器的前沿值，再计算纵波大角度换能器的折射角，最后将所得的前沿值和折射角数值输入到示波器中，完成大角度纵波检测的扫描基线校准；
7.2)将纵波大角度换能器放置于试块本体的上端面上，将纵波大角度换能器对准第一半圆形槽内已知深度的横通孔，移动纵波大角度换能器，直到找出该横通孔的最高波回波，锁定该回波，然后调节示波器的增益，将该回波的幅度调整至80％，完成该横通孔的基准灵敏度校准。
8.选择多个不同深度的横通孔，按照步骤2)逐点进行采样，并在示波器上显示一条平滑的曲线。
9.根据三角函数关系计算纵波大角度换能器,的折射角β＝arctan70-l1 l0/h1。
10.纵波大角度换能器的前沿l
0＝
(70-l2)h
1-(70-l1)h2/h
2-h1。
11.利用闸门锁定该回波。
12.l1≠l2、h1≠h2。
13.第一半圆形槽及第二半圆形槽的轴线均与试块本体的中轴线平行。
14.第一半圆形槽及第二半圆形槽的半径均为10mm。
15.本发明具有以下有益效果：
16.本发明所述的大角度纵波检测系统的校核方法在具体操作时，利用大角度纵波检测系统对同第一半圆形槽内的不同横通孔的测量，以完成大角度纵波检测的扫描基线校准，通过大角度纵波检测系统对已知深度横通孔的测量，以完成该横通孔的基准灵敏度校准，测试效率高，且成本低。
附图说明
17.图1为本发明的系统示意图。
18.其中，1为试块本体、2为上端面、3为下端面、4为纵波大角度换能器、5为横通孔、6为超声模块、7为示波器、8为第一半圆形槽、9为第二半圆形槽。
具体实施方式
19.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
20.在附图中示出了根据本发明公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
21.参考图1，本发明所述的大角度纵波检测系统的校核方法包括以下步骤：
22.1)将纵波大角度换能器4放置于试块本体1的上端面2上，所述试块本体1的正面开设第一半圆形槽8，所述试块本体1的背面开设第二半圆形槽9，所述第一半圆形槽8内开设有第一组横通孔5，所述第二半圆形槽9内开设有第二组横通孔5，所述试块本体1的上端面2上设置第一刻度，所述试块本体1的下端面3上设置第二刻度，对准第一半圆形槽8内任一横通孔5，移动纵波大角度换能器4，使示波器7显示为该横通孔5的最高波回波，读取第一刻度的零刻度线与纵波大角度换能器4入射端的距离显示值，记录为l1，同时，记录该横通孔5距离上端面2的深度距离h1；其次，再将纵波大角度换能器4对准第一半圆形槽8内其他横通孔5，重复上述步骤，获得记录值l2及h2，且l1≠l2、h1≠h2；然后根据相似三角形定理，得纵波大角度换能器4的前沿l
0＝
(70-l2)h
1-(70-l1)h2/h
2-h1，再根据三角函数关系计算纵波大角度换能器4的折射角β＝arctan70-l1 l0/h1，最后将所得的前沿值和折射角数值输入到示波器7中，此时大角度纵波检测的扫描基线校准即可完成。
23.在实际测试时，为更加精确校准纵波大角度换能器4的前沿值和折射角度，可多次
重复上述步骤，得l
01
、l
02
……
l
0n
，并计算得到β1、β2……
βn，再求取前沿值及折射角度的平均值l
平
＝l
01
l
02

……
l
0n
/n和β
平
＝β1 β2
……
βn/n，最后将l
平
和β
平
输入到示波器7中。
24.2)将纵波大角度换能器4放置于试块本体1的上端面2上，根据检测对象的实际情况，在示波器7上将范围调整到合适的值，并将纵波大角度换能器4对准第一半圆形槽8内合适深度的横通孔5，移动纵波大角度换能器4，直到找出该横通孔5的最高波回波，利用闸门锁定该回波，然后调节增益，将该回波的幅度调整至80％，再依次按锁定键及确定键，完成该横通孔5的测试，即可完成该横通孔5的基准灵敏度校准；当需要曲线的制作，至少选择两个不同深度的横通孔5，依次按照上述方法逐点测试采样，最后按确定键结束测试采样，此时在示波器7上显示一条平滑的曲线。同样的，可根据检测对象的要求，在试块本体1的下端面3上，利用第二半圆形槽9内的横通孔5及第二刻度，采用上述方法，完成对所需深度横通孔5的基准灵敏度校准或曲线制作。
25.本发明可以用以大角度纵波检测的扫描基线和基准灵敏度的精确校准以及曲线的精确制作，进而提高工作效率，降低经济成本，保证检测灵敏度的准确性；另外，本发明使用常规纵波大角度换能器4和普通耦合剂就能达到检测要求，且检测结果准确，可操作性强；目前国内外尚未见到关于该技术方法的介绍，具有一定的推广价值。