CN110554089B - 焊接接头的检测方法、装置、设备和存储介质 - Google Patents

焊接接头的检测方法、装置、设备和存储介质 Download PDF

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CN110554089B CN201910850155.7A CN201910850155A CN110554089B CN 110554089 B CN110554089 B CN 110554089B CN 201910850155 A CN201910850155 A CN 201910850155A CN 110554089 B CN110554089 B CN 110554089B
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Abstract

本申请涉及一种焊接接头的检测方法、装置、设备和存储介质，用于对球型封头与筒体对接接头的待检测区域中的缺陷进行检测，终端通过获取直通波和衍射波，并通过衍射时差法超声检测TOFD的方法，计算得到缺陷的模拟深度，进而根据预设的转换关系对缺陷的模拟深度进行修正，得到缺陷的实际深度，使得确定球型封头与筒体对接接头的待检测区域中的缺陷的位置，是通过直通波和衍射波，并通过衍射时差法超声检测TOFD的方法，计算得到缺陷的模拟深度，进而根据预设的转换关系对缺陷的模拟深度进行修正，得到缺陷的实际深度的，避免了当焊接接头不是等厚平板，而是球型封头与筒体对接的非平板焊接接头时，无法检测焊接接头中的缺陷的位置的情况。

Description

焊接接头的检测方法、装置、设备和存储介质
技术领域
本申请涉及无损检测技术领域，特别是涉及了一种焊接接头的检测方法、装置、设备和存储介质。
背景技术
衍射时差法超声检测(Time Of Flight Diffraction，TOFD)是一种依靠超声波和缺陷端部相互作用发出的衍射波来检出缺陷并对其进行定量的检测技术,可靠性好、缺陷检出率高、定量精度高、简便快捷。在TOFD检测技术中，通常使用一对探头对焊接接头中的缺陷的位置进行检测，其中，该一对探头包括用于发出检测波的发射探头和用于接收检测波的接收探头。
在具体地通过TOFD技术检测焊接接头的待检测区域中的缺陷时，通过将从发射探头沿工件以最短路径到达接收探头的直通波作为等腰三角形的底边，将检测波通过焊接接头的待检测区域中的缺陷衍射得到的衍射波声程作为等腰三角形的两个斜边，通过计算等腰三角形底边上的高即可得到焊接接头的待检测区域中的缺陷的深度位置。
然而，当待检测的焊接接头不是等厚平板对接接头时，采用上述方法无法检出焊接接头的缺陷的位置。
发明内容
基于此，有必要针对当待检测的焊接接头不是等厚平板对接接头时，而是球型封头与筒体对接接头时，无法检出焊接接头中的缺陷的位置的问题，提供一种焊接接头的检测方法、装置、设备和存储介质。
第一方面，一种焊接接头的检测方法，用于对球型封头与筒体对接接头的待检测区域中的缺陷进行检测，球型封头与筒体对接接头包括球型封头和筒体，且球型封头的厚度和筒体的厚度相等，球型封头和筒体对接焊接连接，该方法包括：
获取直通波和衍射波，直通波是从发射探头发出沿工件以最短路径到达接收探头的超声波，衍射波是从发射探头发出，通过缺陷进行衍射后到达接收探头的超声波，发射探头和接收探头分别设置在球型封头和筒体上；
根据直通波和衍射波，通过衍射时差法超声检测TOFD的方法，计算得到缺陷的模拟深度；
根据预设的转换关系对缺陷的模拟深度进行修正，得到缺陷的实际深度。
在其中一个实施例中，上述根据预设的转换关系对缺陷的模拟深度进行修正，得到缺陷的实际深度之前，该方法还包括：
根据所述球型封头的外半径、所述筒体上设置的探头与待检测区域之间的距离和球型封头模拟探头与筒体上设置的探头之间的距离，确定所述预设的转换关系；
其中，所述球型封头模拟探头为根据所述直通波声程计算得到模拟探头，所述球型封头模拟探头与所述筒体上设置的探头之间的距离与所述直通波的声程相等。
在其中一个实施例中，上述根据球型封头的外半径、筒体上设置的探头与待检测区域之间的距离和球型封头模拟探头与筒体上设置的探头之间的距离，确定预设的转换关系，包括：
将第一公式确定为预设的转换关系，第一公式包括：
Figure BDA0002196605980000031
其中，h'为缺陷的模拟深度，R为球型封头的外半径，h为缺陷的实际深度，θ为设置在球型封头上的探头与待检测区域的上边沿形成的弧线对应的圆心角，S2为设置在筒体上的探头与待检测区域之间的距离，S1'为模拟探头与模拟探头和设置在筒体上的探头连线的垂直平分线之间的距离。
在其中一个实施例中，上述S1’通过公式
Figure BDA0002196605980000032
得到，其中PCS'为球型封头模拟探头与设置在筒体上的探头之间的距离，PCS'与直通波声程相等。
在其中一个实施例中，上述S2通过公式
Figure BDA0002196605980000033
得到的，t为筒体的厚度，α为设置在筒体上的探头的主声束角。
在其中一个实施例中，上述根据直通波和衍射波，通过衍射时差法超声检测TOFD的方法，计算得到缺陷的模拟深度，包括：
根据第二公式
Figure BDA0002196605980000034
得到缺陷的模拟深度，其中，h'为缺陷的模拟深度，Δτ＝τ-τ0，τ为衍射波的传播时间，τ0为直通波的传播时间，VL为超声波的纵波声速，PCS'为球型封头模拟探头与设置在筒体上探头之间的距离。
第二方面，用于对球型封头与筒体对接接头的待检测区域中的缺陷进行检测，球型封头与筒体对接接头包括球型封头和筒体，且球型封头的厚度和筒体的厚度相等，球型封头和筒体对接焊接连接，装置包括：
获取模块，用于获取直通波和衍射波，直通波是从发射探头发出沿工件以最短路径到达接收探头的超声波，衍射波是从发射探头发出，通过缺陷进行衍射后到达接收探头的超声波，发射探头和接收探头分别设置在球型封头和筒体上；
计算模块，用于根据直通波和衍射波，通过衍射时差法超声检测TOFD的方法，计算得到缺陷的模拟深度；
修正模块，用于根据预设的转换关系对缺陷的模拟深度进行修正，得到缺陷的实际深度。
在其中一个实施例中，该装置还包括：
确定模块，用于根据球型封头的外半径、筒体上设置的探头与待检测区域之间的距离和球型封头模拟探头与筒体上设置的探头之间的距离，确定预设的转换关系；球型封头模拟探头位于筒体水平延长线上，为根据直通波声程计算得到模拟探头位置，球型封头模拟探头与筒体上设置的探头之间的距离与直通波的声程相等。
第三方面，一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述焊接接头的检测方法的方法步骤。
第四方面，一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述焊接接头的检测方法的方法步骤。
上述焊接接头的检测方法、装置、设备和存储介质，用于对球型封头与筒体对接接头的待检测区域中的缺陷进行检测，球型封头与筒体对接接头包括球型封头和筒体，且球型封头的厚度和筒体的厚度相等，球型封头和筒体对接焊接连接，终端通过获取直通波和衍射波，其中，直通波是从发射探头发出沿工件以最短路径到达接收探头的超声波，衍射波是从发射探头发出，通过缺陷进行衍射后到达接收探头的超声波，发射探头和接收探头分别设置在球型封头和筒体上，并根据直通波和衍射波，通过衍射时差法超声检测TOFD的方法，计算得到缺陷的模拟深度，进而根据预设的转换关系对缺陷的模拟深度进行修正，得到缺陷的实际深度，使得确定球型封头与筒体对接接头的待检测区域中的缺陷的位置，是通过获取从发射探头发出直线到达接收探头的直通波，和从发射探头发出通过缺陷进行衍射后到达接收探头的衍射波，并通过衍射时差法超声检测TOFD的方法，计算得到缺陷的模拟深度，进而根据预设的转换关系对缺陷的模拟深度进行修正，得到缺陷的实际深度的，避免了当焊接接头不是等厚平板对接接头，而是球型封头与筒体对接接头时，无法检测对接接头中的缺陷的位置的情况。
附图说明
图1为一个实施例中焊接接头的检测方法的应用环境的示意图；
图2为一个实施例中焊接接头的检测方法的流程示意图；
图2a为一个实施例中直通波和衍射波的示意图；
图2b为一个实施例中球型封头与筒型对接接头的示意图；
图3为一个实施例中提供的焊接接头的检测装置的结构示意图；
图4为另一个实施例中提供的焊接接头的检测装置的结构示意图；
图5为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
本申请提供的焊接接头的检测方法、装置、设备和存储介质，可以解决当待检测的焊接接头不是等厚平板对接接头，而是球型封头与筒体对接的非平板对接接头时，无法检出焊接接头中的缺陷的位置的问题。下面将通过实施例并结合附图具体地对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。
本实施例提供的焊接接头的检测方法，可以适用于如图1所示的应用环境中。其中，发射探头102和接收探头104分别以球型封头与筒体对接接头的球型封头或筒体上。其中发射探头102可以设置在球型封头上，对应的，接收探头104可以设置在筒体上。发射探头102也可以设置在筒体上，对应的接头探头104可以设置在球型封头上。
需要说明的是，本申请实施例提供的焊接接头的检测方法，其执行主体可以是焊接接头的检测装置，该装置可以通过软件、硬件或者软硬件结合的方式实现成为焊接接头的检测终端的部分或者全部。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
图2为一个实施例中焊接接头的检测方法的流程示意图。用于对球型封头与筒体对接接头的待检测区域中的缺陷进行检测，球型封头与筒体对接接头包括球型封头和筒体，且球型封头的厚度和筒体的厚度相等，球型封头和筒体对接焊接连接，本实施例涉及的是如何检测球型封头与筒体对接接头的待检测区域中的缺陷的位置的具体过程。如图2所示，该方法包括以下步骤：
S101、获取直通波和衍射波，直通波是从发射探头发出沿工件以最短路径到达接收探头的超声波，衍射波是从发射探头发出，通过缺陷进行衍射后到达接收探头的超声波，发射探头和接收探头分别设置在球型封头和筒体上。
具体地，球型封头与筒体对接接头可以包括如图1所示球型封头和筒体，其中，图1为球型封头与筒体对接接头的剖面图，如图1所示，上述球型封头的厚度和筒体的厚度相等。将球型封头与筒体对接接头的球型封头和筒体连接时，通常通过对接焊接的方式将球型封头和筒体连接，因此在焊接的过程中，上述对接接头的焊缝、熔合区和热影响区可能会出现焊接不良导致的缺陷，也即是说，球型封头与筒体对接接头的焊接不良的缺陷，通常存在于球型封头和筒体的连接处的焊缝、熔合区和热影响区，上述焊缝、熔合区和热影响区，即为待检测区域。发射探头可以发射包括多束超声波的一簇超声波，其中一束超声波可以沿不等厚焊接接头的上表面传播，通过接收探头接收，该束超声波即为表面波。一簇超声波中的另一束超声波，沿着球型封头与筒体对接接头中的最短路径，直线到达接收探头，该束超声波即为直通波。另一束超声波可以穿过不等厚焊接接头，到达待检测区域中的缺陷的位置，通过待检测区域中的缺陷进行衍射后到达接收接头，则该束超声波即为缺陷的衍射波。终端可以通过获取发射探头在发射超声波的时产生的电信号，和，通过接收探头在接收超声波时产生的电信号，得到如图2a所示的直通波和衍射波。
S102、根据直通波和衍射波，通过衍射时差法超声检测TOFD的方法，计算得到缺陷的模拟深度。
具体地，在上述实施例的基础上，得到直通波和衍射波时，终端可以通过衍射时差法超声检测的方法，计算得到缺陷的模拟深度。需要说明的是，缺陷的模拟深度是通过衍射时差法超声检测的方法计算得到的，与缺陷的实际位置不同，且两者之间存在对应关系。在具体的计算缺陷的模拟深度时，可以将直通波的声程作为等腰三角形的底边，将衍射波声程的一半，分别作为等腰三角形的两个斜边，通过公式
Figure BDA0002196605980000071
得到缺陷的模拟深度，其中，L为衍射波的声程，PCS'为在球型封头侧的模拟探头与筒体上探头的中心间距，与直通波的声程相等，h'为缺陷的模拟深度。
S103、根据预设的转换关系对缺陷的模拟深度进行修正，得到缺陷的实际深度。
具体地，预设的转换关系可以用于将缺陷的模拟深度进行转换，得到缺陷实际深度。在上述实施例的基础上，当得到了缺陷的模拟深度时，可以通过预设的转换关系对缺陷的模拟深度进行修正，得到缺陷的实际深度。
上述焊接接头的检测方法，用于对球型封头与筒体对接接头的待检测区域中的缺陷进行检测，球型封头与筒体对接接头包括球型封头和筒体，且球型封头的厚度和筒体的厚度相等，球型封头和筒体对接焊接连接，终端通过获取直通波和衍射波，其中，直通波是从发射探头发出沿工件以最短路径到达接收探头的超声波，衍射波是从发射探头发出，通过缺陷进行衍射后到达接收探头的超声波，发射探头和接收探头分别设置在球型封头和筒体上，并根据直通波和衍射波，通过衍射时差法超声检测TOFD的方法，计算得到缺陷的模拟深度，进而根据预设的转换关系对缺陷的模拟深度进行修正，得到缺陷的实际深度，使得确定球型封头与筒体对接接头的待检测区域中的缺陷的位置，是通过获取从发射探头发出直线到达接收探头的直通波，和，从发射探头发出通过缺陷进行衍射后到达接收探头的衍射波，并通过衍射时差法超声检测TOFD的方法，计算得到缺陷的模拟深度，进而根据预设的转换关系对缺陷的模拟深度进行修正，得到缺陷的实际深度的，避免了当焊接接头不是等厚平板对接接头时，无法检测对接接头中缺陷的位置的情况。
在根据预设的转换关系对缺陷的模拟深度进行修正，得到缺陷的实际深度之前，还可以先根据球型封头的外半径、筒体和封头上设置的探头与待检测区域之间的距离和球型封头模拟探头与筒体上设置的探头之间的距离，确定预设的转换关系。可选地，根据球型封头的外半径、筒体和封头上设置的探头与待检测区域之间的距离和球型封头模拟探头筒体上设置的探头之间的距离，确定预设的转换关系，其中，球型封头模拟探头为根据直通波声程计算得到模拟探头，球型封头模拟探头与筒体上设置的探头之间的距离与直通波的声程相等。
其中，在根据预设的转换关系对缺陷的模拟深度进行修正，得到缺陷的实际深度时，还可以先根据球型封头的外半径、筒体和封头上设置的探头与待检测区域之间的距离和球型封头模拟探头缺陷的模拟深度，确定预设的转换关系。其中，球型封头模拟探头为根据直通波声程计算得到模拟探头，如图2b所示，球型封头模拟探头可以是根据直通波的声程，在发射探头和接收探头之间的连线的延长线上找到一个位置，其中，该延长线是在球型封头上设置的探头侧的延长线，使得在该位置上设置的探头，与筒体上设置的探头之间的探头间距，与直通波的声程相等，该位置即为球型封头模拟探头设置的位置。缺陷模拟深度可以位于球型封头模拟探头与设置在筒体上的探头之间的连线的垂直平分线上。
可选地，上述根据球型封头的外半径、筒体上设置的探头与待检测区域之间的距离和球型封头模拟探头与筒体上设置的探头之间的距离，确定预设的转换关系，包括：
将第一公式确定为预设的转换关系，第一公式包括：
Figure BDA0002196605980000091
其中，h'为缺陷的模拟深度，R为球型封头的外半径，h为缺陷的实际深度，θ为设置在球型封头上的探头与待检测区域的上边沿形成的弧线对应的圆心角，S2为设置在筒体上的探头与待检测区域之间的距离，S1'模拟探头与模拟探头和设置在筒体上的探头连线的垂直平分线之间的距离。
具体地，继续如图2b所示，h'为缺陷的模拟深度，R为球型封头的外半径，h为缺陷的实际深度，θ为设置在球型封头上的探头与待检测区域的上边沿形成的弧线对应的圆心角，S2为设置在筒体上的探头与待检测区域之间的距离，S1'为球型封头模拟探头与设置在筒体上的探头连线的垂直平分线之间的距离。以发射探头在如图2b所示的球型封头为例，当发射探头所发射出的检测波经过缺陷d点进行衍射时，发射探头所在的a点到缺陷d点的衍射波声程L1可以通过
Figure BDA0002196605980000101
得到，缺陷d点到接收探头所在的b点的衍射波声程L2可以通过
Figure BDA0002196605980000102
在球型封头模拟探头与筒体上探头连线的垂直平分线上存在d'点，使得从球型封头模拟探头经由d'点衍射到达接收探头所在的b点的衍射波声程与缺陷d点的衍射波声程相等，d'点称为模拟衍射点，从球型封头模拟探头所在的a'点经由d'点到达接收探头所在的b点路径称为模拟衍射波声程，该模拟衍射波声程包括从球型封头模拟探头所在的a'点经由d'点的声程L1’，和，由d'点到达接收探头所在的b点的声程L2’，其中，L1’＝L2’，可以通过
Figure BDA0002196605980000103
得到。由上述可知，衍射波声程和模拟衍射波声程相等，即L＝L',其中，
Figure BDA0002196605980000104
Figure BDA0002196605980000105
则
Figure BDA0002196605980000106
根据该公式可以得到第一公式：
Figure BDA0002196605980000107
可选地，上述S1’通过公式
Figure BDA0002196605980000108
得到，其中PCS'为球型封头模拟探头与设置在筒体上的探头之间的距离，PCS'与直通波声程相等。
可选地，上述S2通过公式
Figure BDA0002196605980000109
得到的，t为筒体的厚度，α为设置在筒体上的探头的主声束角。
在上述实施例的基础上，根据直通波和衍射波，通过衍射时差法超声检测TOFD的方法，计算得到缺陷的模拟深度，可以是根据衍射波的传播时间和直通波的传播时间之差得到的。
可选地，根据第二公式
Figure BDA0002196605980000111
得到缺陷的模拟深度，其中，h'为缺陷的模拟深度，Δτ＝τ-τ0，τ为衍射波的传播时间，τ0为直通波的传播时间，VL为超声波的纵波声速，PCS'为球型封头模拟探头与设置在筒体上探头之间的探头间距。。
具体地，在上述实施例的基础上。通过TOFD的方法计算缺陷的模拟深度时，是通过将直通波的声程作为等腰三角形的底边，将衍射波的声程平分，分别作为等腰三角形的两个斜边，通过公式
Figure BDA0002196605980000112
其中，L为衍射波的声程，PCS'为球型封头模拟探头与设置在筒体上探头之间的探头中心间距，与直通波的声程相等，h'为缺陷的模拟深度。其中，L可以通过公式L＝τVL得到，其中τ为衍射波的传播时间，VL为超声波的纵波声速。L也可以通过公式L＝L0+ΔτVL得到，其中，Δτ＝τ-τ0，τ为衍射波的传播时间，τ0为直通波的传播时间，VL为超声波的纵波声速，L0为直通波的声程，且L0＝PCS'。当L是通过公式L＝L0+ΔτVL得到的时，计算模拟衍射点的位置的公式可以变换为：
Figure BDA0002196605980000113
或，
Figure BDA0002196605980000114
即可以通过第二公式
Figure BDA0002196605980000115
得到缺陷的模拟深度。
应该理解的是，虽然图2的流程图中的各个步骤按照箭头的指示，依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
图3为一个实施例中提供的焊接接头的检测装置的结构示意图，如图3所示，该焊接接头的检测装置，用于对球型封头与筒体对接接头的待检测区域中的缺陷进行检测，球型封头与筒体对接接头包括球型封头和筒体，且球型封头的厚度和筒体的厚度相等，球型封头和筒体对接焊接连接，包括：获取模块10、计算模块20和修正模块30，其中：
获取模块10，用于获取直通波和衍射波，直通波是从发射探头发出沿工件以最短路径到达接收探头的超声波，衍射波是从发射探头发出，通过缺陷进行衍射后到达接收探头的超声波，发射探头和接收探头分别设置在球型封头和筒体上；
计算模块20，用于根据直通波和衍射波，通过衍射时差法超声检测TOFD的方法，计算得到缺陷的模拟深度；
修正模块30，用于根据预设的转换关系对缺陷的模拟深度进行修正，得到缺陷的实际深度。
本申请实施例提供的焊接接头的检测装置，可以执行上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
图4为另一个实施例中焊接接头的检测装置的结构示意图，在图3所示实施例的基础上，如图4所示，该焊接接头的检测装置还包括：确定模块40，其中：
确定模块40用于根据球型封头的外半径、筒体上设置的探头与待检测区域之间的距离和球型封头模拟探头与筒体上设置的探头之间的距离，确定预设的转换关系；球型封头模拟探头为根据直通波声程计算得到模拟探头，球型封头模拟探头与筒体上设置的探头之间的距离与直通波的声程相等。
在一个实施例中，确定模块40具体用于将第一公式确定为预设的转换关系，第一公式包括：
Figure BDA0002196605980000131
其中，h'为缺陷的模拟深度，R为球型封头的外半径，h为缺陷的实际深度，θ为设置在球型封头上的探头与待检测区域的上边沿形成的弧线对应的圆心角，S2为设置在筒体上的探头与待检测区域之间的距离，S1'为球型封头模拟探头和设置在筒体上的探头连线的垂直平分线之间的距离。
在一个实施例中，上述S1’通过公式
Figure BDA0002196605980000132
得到，其中PCS'为球型封头模拟探头与设置在筒体上的探头之间的距离，PCS'与直通波声程相等。
在一个实施例中，上述S2通过公式
Figure BDA0002196605980000133
得到的，t为筒体的厚度，α为设置在筒体上的探头的主声束角。
在一个实施例中，计算模块20具体用于根据第二公式
Figure BDA0002196605980000134
得到缺陷的模拟深度，其中，h'为缺陷的模拟深度，Δτ＝τ-τ0，τ为衍射波的传播时间，τ0为直通波的传播时间，VL为超声波的纵波声速，PCS'为球型封头模拟探头与设置在筒体上探头之间的距离。本申请实施例提供的焊接接头的检测装置，可以执行上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
关于一种焊接接头的检测装置的具体限定可以参见上文中对焊接接头的检测方法的限定，在此不再赘述。上述焊接接头的检测装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端设备，其内部结构图可以如图5所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种焊接接头的检测方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，图5中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种终端设备，用于对球型封头与筒体对接接头的待检测区域中的缺陷进行检测，球型封头与筒体对接接头包括球型封头和筒体，且球型封头的厚度和筒体的厚度相等，球型封头和筒体连接，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
获取直通波和衍射波，直通波是从发射探头发出沿工件以最短路径到达接收探头的超声波，衍射波是从发射探头发出，通过缺陷进行衍射后到达接收探头的超声波，发射探头和接收探头分别设置在球型封头和筒体上；
根据直通波和衍射波，通过衍射时差法超声检测TOFD的方法，计算得到缺陷的模拟深度；
根据预设的转换关系对缺陷的模拟深度进行修正，得到缺陷的实际深度。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据球型封头的外半径、筒体和封头上设置的探头与待检测区域之间的距离和球型封头模拟探头与筒体上设置的探头之间的距离，确定预设的转换关系；其中，球型封头模拟探头为根据直通波声程计算得到模拟探头，球型封头模拟探头与筒体上设置的探头之间的距离与直通波的声程相等。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：将第一公式确定为预设的转换关系，第一公式包括：
Figure BDA0002196605980000151
其中，h'为缺陷的模拟深度，R为球型封头的外半径，h为缺陷的实际深度，θ为设置在球型封头上的探头与待检测区域的上边沿形成的弧线对应的圆心角，S2为设置在筒体上的探头与待检测区域之间的距离，S1'为球型封头模拟探头和设置在筒体上的探头连线的垂直平分线之间的距离。
在一个实施例中，上述S1’通过公式
Figure BDA0002196605980000152
得到，其中PCS'为球型封头模拟探头与设置在筒体上的探头之间的距离，PCS'与直通波声程相等。
在一个实施例中，上述S2通过公式
Figure BDA0002196605980000153
得到的，t为筒体的厚度，α为设置在筒体上的探头的主声束角。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据第二公式
Figure BDA0002196605980000154
得到缺陷的模拟深度，其中，h'为缺陷的模拟深度，Δτ＝τ-τ0，τ为衍射波的传播时间，τ0为直通波的传播时间，VL为超声波的纵波声速，PCS'为球型封头模拟探头与设置在筒体上探头之间的距离。
本实施例提供的终端设备，其实现原理和技术效果与上述方法实施例类似，在此不再赘述。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，用于对球型封头与筒体对接接头的待检测区域中的缺陷进行检测，球型封头与筒体对接接头包括球型封头和筒体，且球型封头的厚度和筒体的厚度相等，球型封头和筒体对接焊接连接，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取直通波和衍射波，直通波是从发射探头发出沿工件以最短路径到达接收探头的超声波，衍射波是从发射探头发出，通过缺陷进行衍射后到达接收探头的超声波，发射探头和接收探头分别设置在球型封头和筒体上；
根据直通波和衍射波，通过衍射时差法超声检测TOFD的方法，计算得到缺陷的模拟深度；
根据预设的转换关系对缺陷的模拟深度进行修正，得到缺陷的实际深度。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：根据球型封头的外半径、筒体上设置的探头与待检测区域之间的距离和球型封头模拟探头与筒体上设置的探头之间的距离，确定预设的转换关系；其中，球型封头模拟探头为根据直通波声程计算得到模拟探头，球型封头模拟探头与筒体上设置的探头之间的距离与直通波的声程相等。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：将第一公式确定为预设的转换关系，第一公式包括：
Figure BDA0002196605980000161
其中，h'为缺陷的模拟深度，R为球型封头的外半径，h为缺陷的实际深度，θ为设置在球型封头上的探头与待检测区域的上边沿形成的弧线对应的圆心角，S2为设置在筒体上的探头与待检测区域之间的距离，S1'为球型封头模拟探头和设置在筒体上的探头连线的垂直平分线之间的距离。
在一个实施例中，上述S1’通过公式
Figure BDA0002196605980000171
得到，其中PCS'为球型封头模拟探头与设置在筒体上的探头之间的距离，PCS'与直通波声程相等。
在一个实施例中，上述S2通过公式
Figure BDA0002196605980000172
得到的，t为筒体的厚度，α为设置在筒体上的探头的主声束角。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：根据第二公式
Figure BDA0002196605980000173
得到缺陷的模拟深度，其中，h'为缺陷的模拟深度，Δτ＝τ-τ0，τ为衍射波的传播时间，τ0为直通波的传播时间，VL为超声波的纵波声速，PCS'为球型封头模拟探头与设置在筒体上的探头之间的距离。
本实施例提供的计算机可读存储介质，其实现原理和技术效果与上述方法实施例类似，在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种焊接接头的检测方法，其特征在于，用于对球型封头与筒体对接接头的待检测区域中的缺陷进行检测，所述球型封头与筒体对接接头包括球型封头和筒体，且所述球型封头的厚度和所述筒体的厚度相等，所述球型封头和所述筒体对接焊接连接，所述方法包括：
获取直通波和衍射波，所述直通波是从发射探头发出沿工件以最短路径到达接收探头的超声波，所述衍射波是从所述发射探头发出，通过所述缺陷进行衍射后到达所述接收探头的超声波，所述发射探头和所述接收探头分别设置在所述球型封头和所述筒体上；
根据公式
Figure FDA0003508342160000011
得到所述缺陷的模拟深度，其中，h'为所述缺陷的模拟深度，Δτ＝τ-τ0，且τ为衍射波的传播时间，τ0为直通波的传播时间，VL为超声波的纵波声速，PCS'为所述球型封头模拟探头与设置在筒体上探头之间的距离；
通过公式
Figure FDA0003508342160000012
对所述缺陷的模拟深度进行修正，得到所述缺陷的实际深度；其中，R为所述球型封头的外半径，h为所述缺陷的实际深度，θ为设置在所述球型封头上的探头与所述待检测区域的上边沿形成的弧线对应的圆心角，S2为设置在所述筒体上的探头与所述待检测区域之间的距离，S1'为所述球型封头模拟探头与设置在所述筒体上的探头连线的垂直平分线之间的距离。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述球型封头模拟探头为根据所述直通波声程计算得到模拟探头，所述球型封头模拟探头与所述筒体上设置的探头之间的距离与所述直通波的声程相等。
3.根据权利要求1或2所述方法，其特征在于，所述S1’通过公式
Figure FDA0003508342160000013
得到，其中，所述PCS'为所述球型封头模拟探头与设置在所述筒体上的探头之间的距离，所述PCS'与所述直通波声程相等。
4.根据权利要求1或2所述方法，其特征在于，所述S2通过公式
Figure FDA0003508342160000021
得到的，所述t为所述筒体的厚度，所述α为设置在所述筒体上的探头的主声束角。
5.一种焊接接头的检测装置，其特征在于，用于对球型封头与筒体对接接头的待检测区域中的缺陷进行检测，所述球型封头与筒体对接接头包括球型封头和筒体，且所述球型封头的厚度和所述筒体的厚度相等，所述球型封头和所述筒体对接焊接连接，所述装置包括：
获取模块，用于获取直通波和衍射波，所述直通波是从发射探头发出沿工件以最短路径到达接收探头的超声波，所述衍射波是从所述发射探头发出，通过所述缺陷进行衍射后到达所述接收探头的超声波，所述发射探头和所述接收探头分别设置在所述球型封头和所述筒体上；
计算模块，用于根据公式
Figure FDA0003508342160000022
得到所述缺陷的模拟深度，其中，h'为所述缺陷的模拟深度，Δτ＝τ-τ0，且τ为衍射波的传播时间，τ0为直通波的传播时间，VL为超声波的纵波声速，PCS'为所述球型封头模拟探头与设置在筒体上探头之间的距离；
修正模块，用于通过公式
Figure FDA0003508342160000023
对所述缺陷的模拟深度进行修正，得到所述缺陷的实际深度；其中，R为所述球型封头的外半径，h为所述缺陷的实际深度，θ为设置在所述球型封头上的探头与所述待检测区域的上边沿形成的弧线对应的圆心角，S2为设置在所述筒体上的探头与所述待检测区域之间的距离，S1'为所述球型封头模拟探头与设置在所述筒体上的探头连线的垂直平分线之间的距离。
6.根据权利要求5所述装置，其特征在于，所述球型封头模拟探头位于筒体水平延长线上，为根据所述直通波声程计算得到的模拟探头位置，所述球型封头模拟探头与所述筒体上设置的探头之间的距离与所述直通波的声程相等。
7.根据权利要求5或6所述装置，其特征在于，所述S1’通过公式
Figure FDA0003508342160000031
得到，其中，所述PCS'为所述球型封头模拟探头与设置在所述筒体上的探头之间的距离，所述PCS'与所述直通波声程相等。
8.根据权利要求5或6所述装置，其特征在于，所述S2通过公式
Figure FDA0003508342160000032
得到的，所述t为所述筒体的厚度，所述α为设置在所述筒体上的探头的主声束角。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-4中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-4中任一项所述方法的步骤。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115479991B (zh) * 2022-09-30 2024-05-14 大连理工大学 球形封头结构缺陷的超声tofd检测方法

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1516178A1 (fr) * 2002-06-17 2005-03-23 L'air Liquide, S.A. à Directoire et Conseil de Surveillance pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude Procede de contr le par ultrasons de joints soudes
CN101504391A (zh) * 2009-03-11 2009-08-12 湖南省湘电锅炉压力容器检验中心有限公司 厚壁大径管对接焊缝根部缺陷检测方法
CN101762633A (zh) * 2008-12-25 2010-06-30 中国石油天然气股份有限公司 一种管道本体缺陷快速检测方法
EP2401606A1 (en) * 2009-02-25 2012-01-04 Saipem S.p.A. A method for testing pipeline welds using ultrasonic phased arrays
CN102507734A (zh) * 2011-10-26 2012-06-20 河北省电力建设调整试验所 一种焊缝的超声波时差衍射检测方法
CN102590344A (zh) * 2012-02-29 2012-07-18 天津诚信达金属检测技术有限公司 一种t型焊接接头的超声tofd检测方法
CN103364490A (zh) * 2012-03-29 2013-10-23 J.雷.麦克德莫特股份有限公司 超声换能器装置
CN103529123A (zh) * 2013-09-27 2014-01-22 哈电集团（秦皇岛）重型装备有限公司 超声波双探头手动检测方法
CN105699492A (zh) * 2014-11-27 2016-06-22 中国科学院声学研究所 一种用于焊缝检测的超声成像方法
CN108107113A (zh) * 2016-11-25 2018-06-01 赛峰航空器发动机 无损检测焊缝的方法
CN108956763A (zh) * 2018-05-28 2018-12-07 菏泽市产品检验检测研究院 一种tofd自动扫查装置
CN109239197A (zh) * 2018-09-26 2019-01-18 国网河北省电力有限公司电力科学研究院 直管与弯头对接接头的超声衍射时差检测方法
CN109307568A (zh) * 2018-11-16 2019-02-05 北京理工大学 焊接残余应力的无损检测方法及采用该方法的探头

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1516178A1 (fr) * 2002-06-17 2005-03-23 L'air Liquide, S.A. à Directoire et Conseil de Surveillance pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude Procede de contr le par ultrasons de joints soudes
CN101762633A (zh) * 2008-12-25 2010-06-30 中国石油天然气股份有限公司 一种管道本体缺陷快速检测方法
EP2401606A1 (en) * 2009-02-25 2012-01-04 Saipem S.p.A. A method for testing pipeline welds using ultrasonic phased arrays
CN101504391A (zh) * 2009-03-11 2009-08-12 湖南省湘电锅炉压力容器检验中心有限公司 厚壁大径管对接焊缝根部缺陷检测方法
CN102507734A (zh) * 2011-10-26 2012-06-20 河北省电力建设调整试验所 一种焊缝的超声波时差衍射检测方法
CN102590344A (zh) * 2012-02-29 2012-07-18 天津诚信达金属检测技术有限公司 一种t型焊接接头的超声tofd检测方法
CN103364490A (zh) * 2012-03-29 2013-10-23 J.雷.麦克德莫特股份有限公司 超声换能器装置
CN103529123A (zh) * 2013-09-27 2014-01-22 哈电集团（秦皇岛）重型装备有限公司 超声波双探头手动检测方法
CN105699492A (zh) * 2014-11-27 2016-06-22 中国科学院声学研究所 一种用于焊缝检测的超声成像方法
CN108107113A (zh) * 2016-11-25 2018-06-01 赛峰航空器发动机 无损检测焊缝的方法
CN108956763A (zh) * 2018-05-28 2018-12-07 菏泽市产品检验检测研究院 一种tofd自动扫查装置
CN109239197A (zh) * 2018-09-26 2019-01-18 国网河北省电力有限公司电力科学研究院 直管与弯头对接接头的超声衍射时差检测方法
CN109307568A (zh) * 2018-11-16 2019-02-05 北京理工大学 焊接残余应力的无损检测方法及采用该方法的探头

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Simulation of the TOFD technique using the finite element method;Baskaran Ganesan等;《OR Insight》;20071130;第49卷(第11期);第641-646页 *
Ultrasonic Testing of Butt Weld Joint by TOFD Technique;Michal Boháčik等;《Manufacturing Technology》;20171231;第17卷(第6期);第842-847页 *
厚壁不对称对接焊缝超声衍射时差法检测中的仿真模拟;黄辉 等;《无损检测》;20161231;第38卷(第5期);第10-13页 *
非平面工件对接焊缝TOFD检测工艺;肖雄 等;《无损检测》;20141231;第36卷(第5期);第38-45页 *

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