CN106970156A - 一种超声小角度探头k值、前沿快速测试方法 - Google Patents

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周翔
宋伟
徐先满
王智杰
邓川
葛文建
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    • G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
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Abstract

本发明公开了一种超声小角度探头K值、前沿快速测试方法，其特征在于包含以下步骤：将纵波小角度探头放置在TZS‑R试块侧面，并移动纵波小角度探头找到人工刻槽最高反射回波，此时探头前端至试块上端面距离为L1,得到公式(L1+L0)/175＝tanβ＝K (1)，将纵波小角度探头向下移动，找到水平刻度200mm处棱角的最高反射回波，此时探头前端至试块上端面距离为L2,得到公式(L2+L0)/200＝tanβ＝K (2)，连列公式(1)和公式(2)得到(L1+L0)/175＝(L2+L0)/200，求得前沿L0＝7L2‑8L1；将L0＝7L2‑8L1代入公式(1)求得K＝(L2‑L1)/25，β＝tan‑1(L2‑L1)/25。本发明节约测试时间，提高测试效率。

Description

一种超声小角度探头K值、前沿快速测试方法
技术领域
本发明涉及一种测试方法，特别是一种超声小角度探头K值、前 沿快速测试方法。
背景技术
铁路车辆车轴定期超声波探伤是保证行车安全的重要手段，纵波 小角度探头作为对车轴轴颈根部进行探伤的主要探头之一。其两个重 要参数K值和前沿的准确性直接决定了缺陷的定位和定量。
目前测量6-8°纵波小角度探头K值、前沿主要依据《铁路货车 轮轴组装检修及管理规则》和《铁路客车轮轴组装检修及管理规则》 两个标准，先测量棱角波的一次回波最高时探头至棱角的距离X1、棱 角波的二次回波最高时探头至棱角的距离X2，根据实测值计算前沿， 再根据前沿值计算K值。
现有技术的前沿测试方法：将探头置于TZS-R试块的B面上(如 图3所示)，前后移动探头，并注意保持探头声束与试块侧面平行， 使A面上棱角回波达到最高点，记下此时探头前沿至试块前端(A端) 的距离Xl。然后用二次反射波探测试块A面下棱角，同样前后移动探 头，使A面下棱角回波达到最高点，记下此时探头前沿至试块端面的 距离X2。则探头前沿至入射点的距离为α＝X2-2Xl。
现有技术的K值测试方法：将探头置于TZS-R试块的C面上(如 图4)，当找到端面(A面)上棱角的最大反射波高时，则K＝(X+ α)/200；β＝arctgK。
这种测试步骤多、测量数据多，而且第一次前沿结果的准确性影 响第二次K值的精度，造成二次误差。现有技术存在以下缺点：1. 现有测试方法操作需要3个步骤，步骤多，需要先测量两个数据后计 算前沿，再测量一个数据后计算K值。2.数据测量时依赖操作人员 熟练程度，存在人为误差，测量数据越多误差越大；检测结果一致性 差；3.现有测试方法测量时，探头位置不在试块同一侧，操作麻烦， 检测效率低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种超声小角度探头K值、 前沿快速测试方法。
为解决上述技术问题，本发明所采用的方案是：
一种超声小角度探头K值、前沿快速测试方法，其特征在于包含 以下步骤：
步骤一：将纵波小角度探头放置在TZS-R试块侧面，并移动纵波 小角度探头找到人工刻槽最高反射回波，此时探头前端至试块上端面 距离为L1,得到公式
(L2+L0)/200＝tanβ＝K (1)
其中，L0为探头前沿，β为探头折射角，K为探头K值；
步骤二：将纵波小角度探头向下移动，找到水平刻度200mm处棱 角的最高反射回波，此时探头前端至试块上端面距离为L2,得到公式
(L1+L0)/175＝(L2+L0)/200 (2)
步骤三：连列公式(1)和公式(2)得到
(L1+L0)/175＝(L2+L0)/200 (3)
求得前沿L0＝7L2-8L1；
步骤四：将L0＝7L2-8L1代入公式(1)求得
K＝(L2-L1)/25
β＝tan-1(L2-L1)/25。
进一步地，所述测试方法采用脉冲式超声波探伤仪进行测试。
进一步地，所述步骤纵波小角度探头与测试块之间设置有耦合剂。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：
1、只需两个步骤，节约测试时间，提高测试效率。
2、只需测量两个数据：
①200mm处棱角波最高时，探头前端到棱角的距离L2；
②175mm处人工刻槽波最高时，探头前端到棱角的距离L1
根据L1和L2可同时计算K值和前沿。避免测试数据多带来的人为 误差，同时避免前沿计算误差影响K值的计算结果，使计算结果精度 提高。
3、测试时探头在试块同一侧，避免探头与检测仪器的移动，方 便操作，检测效率高。降低了操作难度、使得操作简单易行，保证了 检测结果一致性。
附图说明
图1是本发明的步骤二示意图。
图2是本发明的步骤三示意图。
图3是现有技术的前沿测试方法示意图。
图4是现有技术的K值测试方法示意图。
图5是本发明的纵波小角度探头入射角和折射角对应关系表格。
图6是本发明的L1、L2和β实测值的表格。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下 实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
如图1或2所示，本发明的超声小角度探头K值、前沿快速测试 方法，包含以下步骤：
测试使用工具：1.型脉冲式超声波探伤仪；2.纵波小角度探头、 探头线；3.TZS-R试块；4.耦合剂。
步骤一：调节超声波探伤仪相关按键及参数，使屏幕显示正常， 将纵波小角度探头放置如图3所示位置处，找到水平刻度为175mm处， 深度为1mm人工刻槽最高反射回波，测量探头前端至试块端面距离 L1,得到公式
(L1+L0)/175＝tanβ＝K (1)
其中，L0为探头前沿，β为探头折射角，K为探头K值；
步骤二：将纵波小角度探头向下移动，如图4所示位置处，找到 水平刻度200mm处棱角的最高反射回波，此时探头前端至试块上端面 距离为L2,得到公式
(L2+L0)/200＝tanβ＝K (2)
步骤三：连列公式(1)和公式(2)得到
(L1+L0)/175＝(L2+L0)/200 (3)
求得前沿L0＝7L2-8L1；
步骤四：将L0＝7L2-8L1代入公式(1)求得
K＝(L2-L1)/25
β＝tan-1(L2-L1)/25。
其中：
L1—第一次探头前端到棱角的距离；
L2—第二次探头前端到棱角的距离；
L0—探头前沿；
β—探头折射角；
K—探头K值。
下面通过实际测量试验对本发明进行效果验证。
如图5所示为纵波小角度探头入射角和折射角对应关系表，本实 验探头采用折射角为16.5°的纵波小角度探头。测试结果见图6的 表格。
由图6表格分析可知，角度值最大偏差为0.18，相对偏差为1％， 都在误差范围内，满足标准规定的要求。
本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明所作的举例说明。 本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种 修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明说明书的内容 或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种超声小角度探头K值、前沿快速测试方法，其特征在于包含以下步骤：
步骤一：将纵波小角度探头放置在TZS-R试块侧面，并移动纵波小角度探头找到人工刻槽最高反射回波，此时探头前端至试块上端面距离为L1,得到公式
(L2+L0)/200＝tanβ＝K (1)
其中，L0为探头前沿，β为探头折射角，K为探头K值；
步骤二：将纵波小角度探头向下移动，找到水平刻度200mm处棱角的最高反射回波，此时探头前端至试块上端面距离为L2,得到公式
(L1+L0)/175＝(L2+L0)/200 (2)
步骤三：连列公式(1)和公式(2)得到
(L1+L0)/175＝(L2+L0)/200 (3)
求得前沿L0＝7L2-8L1；
步骤四：将L0＝7L2-8L1代入公式(1)求得
K＝(L2-L1)/25
β＝tan-1(L2-L1)/25。
2.按照权利要求1所述的一种超声小角度探头K值、前沿快速测试方法，其特征在于：所述测试方法采用脉冲式超声波探伤仪进行测试。
3.按照权利要求1所述的一种超声小角度探头K值、前沿快速测试方法，其特征在于：所述步骤纵波小角度探头与测试块之间设置有耦合剂。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111239261A (zh) * 2019-11-29 2020-06-05 内蒙古北方重工业集团有限公司 小角度探头折射角的测定方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1177741A (zh) * 1997-08-13 1998-04-01 辽河石油勘探局机械修造集团公司 隔热油管环缝超声波探伤方法
JP2002048773A (ja) * 2000-07-31 2002-02-15 Railway Technical Res Inst レール溶接部超音波探傷用校正試験片
CN201311412Y (zh) * 2008-10-27 2009-09-16 上海宝钢工业检测公司 中高温超声横波检测校验试块
CN101819183A (zh) * 2010-05-06 2010-09-01 符丰 一种超声波探伤仪大角度及小角度纵波斜探头校准方法
KR20100124242A (ko) * 2010-11-08 2010-11-26 주식회사 삼영검사엔지니어링 위상배열 초음파 탐상을 위한 보정(대비)시험편 및 보정절차

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1177741A (zh) * 1997-08-13 1998-04-01 辽河石油勘探局机械修造集团公司 隔热油管环缝超声波探伤方法
JP2002048773A (ja) * 2000-07-31 2002-02-15 Railway Technical Res Inst レール溶接部超音波探傷用校正試験片
CN201311412Y (zh) * 2008-10-27 2009-09-16 上海宝钢工业检测公司 中高温超声横波检测校验试块
CN101819183A (zh) * 2010-05-06 2010-09-01 符丰 一种超声波探伤仪大角度及小角度纵波斜探头校准方法
KR20100124242A (ko) * 2010-11-08 2010-11-26 주식회사 삼영검사엔지니어링 위상배열 초음파 탐상을 위한 보정(대비)시험편 및 보정절차

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
于建华等: "在用高压螺栓超声波检测方法及分析", 《无损探伤》 *
王杜等: "塑料热熔焊接接头的超声波检测", 《无损检测》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111239261A (zh) * 2019-11-29 2020-06-05 内蒙古北方重工业集团有限公司 小角度探头折射角的测定方法

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