CN114184313B - 一种螺栓应力的超声波双波高可靠性检测方法及装置 - Google Patents

一种螺栓应力的超声波双波高可靠性检测方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种螺栓应力的超声波双波的可靠性检测方法，包括：将第一、第二超声波双波换能器设置在被测螺栓的两端，第一超声波双波换能器用于发射和接收超声波横波或纵波，所述第二超声波双波换能器用于接收超声波横波或纵波，所述第一、第二超声波双波换能器之间具备发射或者接收的触发同步通讯功能；将第一超声波双波换能器产生的横波或纵波在被测螺栓内传播；对测量的数据进行校验，若第一超声波双波换能器收到的飞行时间与第二超声波双波换能器收到的相同模式的飞行时间的2倍相差不超过四分之一个发射周期T时，则测量的飞行时间通过验证，否则，不通过验证。可以校验得到的超声波飞行时间数据的可靠性，避免多种测量误差，测量精度高。

Description

一种螺栓应力的超声波双波高可靠性检测方法及装置
技术领域
本发明涉及超声波双波测量螺栓应力的技术领域，具体地涉及一种螺栓应力的超声波双波高可靠性检测方法及装置，尤其适用于螺栓应力可靠性和精度要求非常高的场景。
背景技术
超声波双波检测螺栓应力/拉力的原理以及方法已经有不少公开的文献，并且形成了一些行业标准，比如ASTM1685-20，GB/T38952-2020等等。这些文献主要规定了超声波探头放置在螺栓两个端面中的一个端面，利用脉冲反射法获取的超声波纵波和横波声时(飞行时间)数据来计算螺栓的拉力和应力。但是这些公开的文献中没有对获取的声时(飞行时间)数据进行校验，或者对数据可靠性做进一步的说明，只是通过对一些检测过程进行规范性来保证获得的声时(飞行时间)数据的有效性。
螺栓应力的超声波双波检测相关标准说明了螺栓应力与超声波的飞行时间成线性关系，但是不同的设备厂商在拉力机上校准的线性关系中的初值和斜率有可能不相同，这是由于各个设备厂商硬件软件相关的固有系统误差带来的，比如说设备的零点校准有错误，又比如在进行拉力机校准时一直错误地选择了一个错误的闸门内峰值。虽然如此，不同的超声波设备生产厂商一般都可以通过自己设备在拉力机上校准的螺栓拉力与飞行时间的线性关系，利用这些有可能不正确的校准参数测量出同批次其它螺栓正确的拉力值，不管校准时的线性关系中的斜率与初值是否为正确的数值；而这是符合螺栓拉力检测的相关行业标准的。但是一旦用这些带有设备系统误差的错误校准参数去测量在役状态的螺栓，有非常高的概率会造成数据不准确，得出错误的螺栓应力值。
对于有些高字体螺栓或者一些其中一个端面有凹面的螺栓，现有的超声波双波国际标准以及国家标准并没有具体的测量规范流程，这时候如果确实有现场测量的应用需求，超声波双波测量所用的参数是否可靠以及校验方法就变得尤为重要。
通常在役螺栓的种类非常繁多，不可能每种类型的螺栓都经过繁复的拉力机校准过程来得到超声波检测参数。这样，精确的螺栓拉力超声波检测参数数据库就非常重要，而建设这些精确的螺栓应力超声波检测参数数据库采用以往的方法并不能够保证其可靠性和应用精度。本发明因此而来。
发明内容
针对上述存在的技术问题，本发明目的是：提供了一种螺栓应力的超声波双波高可靠性检测方法，在超声波双波检测螺栓应力的同时校验得到的超声波飞行时间数据的可靠性，极大地提高了超声波飞行时间测量的可靠性，从而可以得到可靠性高的螺栓应力，该方法可以一次性获得大量有效的数据，计算方法简单，效率高，可以避免多种测量误差，测量精度高。
本发明的技术方案是：
一种螺栓应力的超声波双波的可靠性检测方法，包括以下步骤：
S01：将第一超声波双波换能器设置在被测螺栓的一端，所述被测螺栓的另一端设置第二超声波双波换能器，所述第一超声波双波换能器用于发射和接收超声波横波或纵波，所述第二超声波双波换能器用于接收超声波横波或纵波，所述第一、第二超声波双波换能器之间具备发射或者接收的触发同步通讯功能；
S02：将第一超声波双波换能器产生的横波或纵波在被测螺栓内传播；分别测量第一超声波双波换能器和第二超声波双波换能器收到回波信号的飞行时间；
S03：对测量的数据进行校验，若第一超声波双波换能器收到的飞行时间与第二超声波双波换能器收到的相同模式的飞行时间的2倍相差不超过四分之一个发射周期T时，则测量的飞行时间通过验证，否则，不通过验证。
优选的技术方案中，所述步骤S03之后还包括：
若不通过验证，对测量的数据进行进一步校验，若第一超声波双波换能器收到的飞行时间与第二超声波双波换能器收到的相同模式的飞行时间的2倍相差整数个发射周期T±1/4T时，调整超声波波形的选峰闸门和/或零点。
优选的技术方案中，若第一超声波双波换能器收到的飞行时间与第二超声波双波换能器收到的相同模式的飞行时间的2倍相差奇数个发射周期T±1/4T时，则调整第一超声波双波换能器回波的选峰闸门；若相差偶数个发射周期T±1/4T时，则先调整第二超声波双波换能器回波的选峰闸门，一直调整到相差不超过四分之一个发射周期T。
优选的技术方案中，所述步骤S03之后还包括，若不通过验证，测量超声波沿着被测螺栓长度方向的多个传播声程的飞行时间，根据第一超声波双波换能器收到的飞行时间与第二超声波双波换能器收到的相同模式的飞行时间的关系进行校准。
本发明还公开了一种螺栓应力的超声波双波高可靠性测量方法，采用上述任一项所述的螺栓应力的超声波双波的可靠性检测方法对测量的数据进行校验；采用验证通过的数据计算螺栓应力。
本发明又公开了一种螺栓应力的超声波双波的可靠性检测装置，包括：
检测模块，包括设置在被测螺栓两端的第一超声波双波换能器和第二超声波双波换能器，所述第一超声波双波换能器用于发射和接收超声波横波或纵波，所述第二超声波双波换能器用于接收超声波横波或纵波，所述第一、第二超声波双波换能器之间具备发射或者接收的触发同步通讯功能；
测量模块，将第一超声波双波换能器产生的横波或纵波在被测螺栓内传播；分别测量第一超声波双波换能器和第二超声波双波换能器收到回波信号的飞行时间；
校验模块，对测量的数据进行校验，若第一超声波双波换能器收到的飞行时间与第二超声波双波换能器收到的相同模式的飞行时间的2倍相差不超过四分之一个发射周期T时，则测量的飞行时间通过验证，否则，不通过验证。
优选的技术方案中，所述校验模块还包括：
若不通过验证，对测量的数据进行进一步校验，若第一超声波双波换能器收到的飞行时间与第二超声波双波换能器收到的相同模式的飞行时间的2倍相差整数个发射周期T±1/4T时，调整超声波波形的选峰闸门和/或零点。
优选的技术方案中，若第一超声波双波换能器收到的飞行时间与第二超声波双波换能器收到的相同模式的飞行时间的2倍相差奇数个发射周期T±1/4T时，则调整第一超声波双波换能器回波的选峰闸门；若相差偶数个发射周期T±1/4T时，则先调整第二超声波双波换能器回波的选峰闸门，一直调整到相差不超过四分之一个发射周期T。
优选的技术方案中，所述校验模块还包括，若不通过验证，测量超声波沿着被测螺栓长度方向的多个传播声程的飞行时间，根据第一超声波双波换能器收到的飞行时间与第二超声波双波换能器收到的相同模式的飞行时间的关系进行校准。
与现有技术相比，本发明的优点是：
1、本发明可以对得到的超声波飞行时间进行相互校验，可以大大降低实际检测过程中对超声波飞行时间的测量误差。如果飞行时间偏离二倍数的关系较大，说明至少其中一发一收或者自发自收中有一种测量方法有较大误差，这样这组飞行时间的测量就不可靠。这个信息避免了我们有可能根据误差较大的或者错误的飞行时间进一步得出误差较大的螺栓拉力和应力的情况。
2、当一发一收方法接收到的飞行时间乘以2以后与自发自收信号的飞行时间只相差整数个周期加减四分之一周期时，可以判定飞行时间的测量依然具备有可能实用的可靠性，只是存在选错了闸门内波峰的现象，需要手动或者自动调整超声波波形的选峰闸门。
3、本发明可以对每颗正在测量的螺栓进行实时纵波和横波零点校准。
4、本发明可以校验对特殊螺栓比如高字体以及有凹面的螺栓的轴力测量可靠性。
5、本发明由于可以校验超声波飞行时间的准确度，可以为所有不同厂家的超声波设备设定唯一的超声波测量飞行时间标准，进而可以为螺栓拉力的超声波检测设定有共同标准的不依赖于不同厂商以及不同设备的螺栓拉力超声波检测参数数据库。
6、本发明对建立独立于市场设备的螺栓拉力和应力检测的超声波参数数据库非常重要，对螺栓轴力巡检也非常重要。有了这些数据库，就可以免除对螺栓的拉力机标定；免拉力机标定对螺栓的在役检测非常重要，可以节省很多螺栓标定相关的费用和时间，使一些无法拆卸进行标定的在役螺栓有可能被超声波双波原位可靠地检测出拉力和应力。螺栓轴力巡检也有可能是相对于螺栓在线监测更加经济可靠的方法。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图1是本发明螺栓应力的超声波双波的可靠性检测方法的流程图；
图2是本发明检测螺栓轴力的超声波双波换能器配置示意图；
图3是本发明螺栓应力的超声波双波高可靠性测量方法的流程图；
图4是本发明螺栓应力的超声波双波的可靠性检测装置的原理框图；
图5是本实施例超声波双波脉冲反射和一发一收同时测量一个标称150mm长度的10.9级螺栓得到的合成波形和飞行时间图；
图6是本实施例使用超声波双波脉冲反射和一发一收同时测量表3中的螺栓规格得到的螺栓拉力与横纵波声时飞行时间比标定曲线。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
如图1所示，一种螺栓应力的超声波双波的可靠性检测方法，包括以下步骤：
S01：如图2所示，将第一超声波双波换能器10设置在被测螺栓20的一端，所述被测螺栓20的另一端设置第二超声波双波换能器30，所述第一超声波双波换能器10用于发射和接收超声波横波或纵波，所述第二超声波双波换能器30用于接收超声波横波或纵波，所述第一、第二超声波双波换能器之间具备发射或者接收的触发同步通讯功能；
S02：将第一超声波双波换能器10产生的横波或纵波在被测螺栓20内传播；分别测量第一超声波双波换能器10和第二超声波双波换能器30收到回波信号的飞行时间；
S03：对测量的数据进行校验，若第一超声波双波换能器收到的飞行时间与第二超声波双波换能器收到的相同模式的飞行时间的2倍相差不超过四分之一个发射周期T(即2倍左右)时，则测量的飞行时间通过验证，否则，不通过验证。
需要说明的是，这里的应力也同样可以适用轴力，两者可以进行转换。轴力为应力乘以平均横截面积。
第一超声波双波换能器10为一个自发自收的脉冲发射超声波换能器，第二超声波双波换能器30为一个一发一收的接收换能器。两者的布置位置不做限定。记一发一收换能器回波信号的飞行时间为TL、TS，记自发自收回波信号的飞行时间为TLL、TSS，则横纵波飞行时间满足关系式：
TLL＝2TL±1/4T； (1)
TSS＝2TS±1/4T； (2)
其中，下标L表示纵波，下标S表示横波，T为发射周期，如果方程(1)和(2)有一个不满足，即说明校验的结果是其中至少有一组数据是不可靠的。
一较佳的实施例中，步骤S03之后还包括：
若不通过验证，对测量的数据进行进一步校验，若第一超声波双波换能器收到的飞行时间与第二超声波双波换能器收到的相同模式的飞行时间的2倍相差整数个发射周期T±1/4T时，调整超声波波形的选峰闸门和/或零点。
较佳的，若第一超声波双波换能器收到的飞行时间与第二超声波双波换能器收到的相同模式的飞行时间的2倍相差奇数个发射周期T±1/4T时，则调整第一超声波双波换能器回波的选峰闸门；若相差偶数个发射周期T±1/4T时，则优先调整第二超声波双波换能器回波的选峰闸门，一直调整到相差不超过四分之一个发射周期T。
当一发一收换能器接收到的信号飞行时间乘以2以后与自发自收信号的飞行时间只相差整数个周期加减四分之一发射周期时，可以判定此时的测量依然具备可以实用的可靠性，只是存在选错了整数倍峰值的现象，需要手动或者自动调整超声波波形的选峰闸门。
比如，如果发射周期T＝233nS，我们得到下面的测量关系式：
TLL＝2TL+20nS； (8)
TSS＝2TS+20nS； (9)
这表明横波和纵波在这颗被测量的螺栓上的飞行时间轴上的零点需要往前移动20nS。
又比如，如果我们得到了下面的关系式：
TLL＝2TL-230nS； (10)
TSS＝2TS+2nS； (11)
这表明TLL的闸门选峰选错了一个周期，闸门需要往后移动一个周期。
本发明可以对每颗正在测量的螺栓进行实时纵波和横波零点校准。可以校验对特殊螺栓比如高字体以及有凹面的螺栓的轴力测量可靠性。
一较佳的实施例中，步骤S03之后还包括，若不通过验证，测量超声波沿着被测螺栓长度方向的多个传播声程的飞行时间，根据第一超声波双波换能器收到的飞行时间与第二超声波双波换能器收到的相同模式的飞行时间的关系进行校准。
所有的横、纵波飞行时间满足关系式：
TLLL＝3TL； (3)
TLL＝2TL； (4)
TSSSS＝4TS； (5)
TSSS＝3TS； (6)
TSS＝2TS； (7)
结果误差不应该超过四分之一个发射周期T，其中下标L表示纵波，下标S表示横波，下标重复的个数表示超声波沿着螺栓长度方向来回传播声程的倍数。方程(3)到(7)总共有5个方程，可以帮助自动或者手动校准横波飞行时间的零点、纵波飞行时间的零点以及纠正最多3个闸门里面的波形整数倍选择错误。
事实上，上述方程(1)到(7)都可以用来校准飞行时间的零点以及纠正闸门偏峰，通常测量方程的个数多于未知量的个数，所以测量的结果有多种方式可以相互验证，测量可靠性大幅提高。
另一实施例中，如图3所示，本发明还公开了一种螺栓应力的超声波双波高可靠性测量方法，采用上述任一项所述的螺栓应力的超声波双波的可靠性检测方法对测量的数据进行校验(步骤S01-S03)；S04：采用验证通过的数据计算螺栓应力或者轴力。
另一实施例中，如图4所示，本发明又公开了一种螺栓应力的超声波双波的可靠性检测装置，包括：
检测模块100，包括设置在被测螺栓两端的第一超声波双波换能器和第二超声波双波换能器，所述第一超声波双波换能器用于发射和接收超声波横波或纵波，所述第二超声波双波换能器用于接收超声波横波或纵波，所述第一、第二超声波双波换能器之间具备发射或者接收的触发同步通讯功能；
测量模块101，将第一超声波双波换能器产生的横波或纵波在被测螺栓内传播；分别测量第一超声波双波换能器和第二超声波双波换能器收到回波信号的飞行时间；
校验模块102，对测量的数据进行校验，若第一超声波双波换能器收到的飞行时间与第二超声波双波换能器收到的相同模式的飞行时间的2倍相差不超过四分之一个发射周期T时，则测量的飞行时间通过验证，否则，不通过验证。
较佳的，校验模块还包括：
若不通过验证，对测量的数据进行进一步校验，若第一超声波双波换能器收到的飞行时间与第二超声波双波换能器收到的相同模式的飞行时间的2倍相差整数个发射周期T±1/4T时，调整超声波波形的选峰闸门和/或零点。
较佳的，若第一超声波双波换能器收到的飞行时间与第二超声波双波换能器收到的相同模式的飞行时间的2倍相差奇数个发射周期T±1/4T时，则调整第一超声波双波换能器回波的选峰闸门；若相差偶数个发射周期T±1/4T时，则优先调整第二超声波双波换能器回波的选峰闸门；一直调整到相差不超过四分之一个发射周期T。
较佳的，校验模块还包括，若不通过验证，测量超声波沿着被测螺栓长度方向的多个传播声程的飞行时间，根据第一超声波双波换能器收到的飞行时间与第二超声波双波换能器收到的相同模式的飞行时间的关系进行校准。
下面以具体的实施例进行进一步的说明和验证。
实施例1
以本公司生产的ST100型号螺栓拉力检测设备为平台，实现2个双波探头发射后同步接收，图5是接收到的信号图示，由于数据量巨大，只显示了特定飞行时间位置上的波形。标记有L的表示纵波，标记为S的表示横波。下标的重复次数代表该模式的超声波在螺栓中传播整只螺栓的路径的倍数。包含纵波的增益为75dB，波形以黑色表示，横波的增益为30.3dB，波形用灰色表示。从图5中可以非常直观地看出各种模式的波的飞行时间的相对位置。从数学的角度来说，这些相对位置可以列出至少5个方程，解出5个未知数。实际应用中，可以用来校准横波零点和纵波零点，以及判定波形闸门是否错选到相邻的波峰上。
实施例2
我们从安阳龙腾采购了一批33.8毫米直径，标称长度分别为300、400、500和600mm的10.9级42CrMo螺栓。在螺栓的2头分别布置一发一收以及自发自收脉冲反射双波换能器，采用4.3MHz超声波激发后2个换能器同步开始采集数据。即测量时的发射频率是4.3MHz，发射周期是232.6ns；每个换能器里面不同模式的飞行时间见表1。
从表1可知，自发自收(脉冲反射)换能器得到的超声波飞行时间与一发一收得到的相同模式的超声波飞行时间的2倍相差远远小于一个发射周期232.6ns的四分之一，所以我们判定所有的飞行时间具备一定的测量可靠性。实际上经过验证这样的判定也是正确的。
实施例3
我们从山东高强采购了一批36毫米直径，标称长度分别为300、400、500和600mm的10.9级42CrNiMo螺栓。在螺栓的2头分别布置自发自收以及一发一收超声波双波换能器，采用4.3MHz超声波激发后2个换能器同步开始采集数据。每个换能器里面不同模式的飞行时间见表2。
从表2可知，自发自收得到的超声波飞行时间与一发一收得到的相同模式的超声波飞行时间的2倍相差远远小于一个发射周期232.6ns的飞行时间，除了标称长度为400mm的纵波信号出现了445ns，大约2个发射周期的偏差。有可能出现偏差的数据在表3中以加重斜字体标出。所以我们判定测量的纵波时间至少有一组是不可靠的。当一发一收的飞行时间采集闸门向后移动一个峰时，445ns的偏差缩小到20ns，所以我们判定一发一收的飞行时间检测数据采集闸门向后移动一个峰后数据具备一定的测量可靠性。
实施例4
我们使用山东高强生产的一根直径36mm，标称长度为370mm的10.9级42CrMo高强螺栓在拉力机上标定受力，表3是按照本发明方法一发一收以及自发自收同时测量得到的飞行时间。测量时的发射频率是4.3MHz，周期是232.6ns。拉力机施加的力分别为0，200kN，300kN，400kN，500kN和600kN。
从表3可以看出，自发自收得到的超声波飞行时间与一发一收得到的相同模式的超声波飞行时间的2倍相差远远小于一个发射周期232.6ns的飞行时间。所以我们判定这组标定数据具备一定的测量可靠性。表3标定的数据得到图6中拉力与横纵波飞行时间比的线性关系。
实施例5
我们对一批8根山东高强生产的M56，标称长度280mm的10.9级高强度六角头螺栓在未受拉力情况下，按照本发明方法一发一收以及自发自收同时测量得到的飞行时间。测量时的发射频率是4.3MHz，周期是232.6ns。此型号的螺栓六角头端面上有较高突出的阳文钢印，安放在这一侧的探头压在钢印上。测量数据见表4。
其中1#、3#、4#、5#、6#、7#、8#螺栓自发自收得到的超声波飞行时间与一发一收得到的相同模式的超声波飞行时间的2倍相差远远小于一个发射周期232.6ns的声时。所以我们判定这些螺栓的测试数据具备一定的测量可靠性。2#螺栓自发自收得到的超声横波飞行时间与一发一收得到的超声横波飞行时间的2倍相差出现了254ns，接近1个发射周期的偏差。有可能出现偏差的数据在表4中以加重斜字体标出。所以我们判定测量的横波时间至少有一组是不可靠的。
当自发自收的飞行时间采集闸门向后移动一个峰时，254ns的偏差缩小到21ns，所以我们判定自发自收的飞行时间检测数据采集闸门向后移动一个峰后数据具备一定的测量可靠性；此时自发自收的横波纵波飞行时间比与其它7根螺栓的横波纵波飞行时间比接近，证明此发明方法在实际应用中能够有效的对测试结果进行校验和纠正，特别是对不满足一些行业标准以及国家标准对螺栓两端面平整度要求的螺栓轴力的检测。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (9)

1.一种螺栓应力的超声波双波的可靠性检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S01：将第一超声波双波换能器设置在被测螺栓的一端，所述被测螺栓的另一端设置第二超声波双波换能器，所述第一超声波双波换能器用于发射和接收超声波横波或纵波，所述第二超声波双波换能器用于接收超声波横波或纵波，所述第一、第二超声波双波换能器之间具备发射或者接收的触发同步通讯功能；
S02：将第一超声波双波换能器产生的横波或纵波在被测螺栓内传播；分别测量第一超声波双波换能器和第二超声波双波换能器收到回波信号的飞行时间；
S03：对测量的数据进行校验，若第一超声波双波换能器收到的飞行时间与第二超声波双波换能器收到的相同模式的飞行时间的2倍相差不超过四分之一个发射周期T时，则测量的飞行时间通过验证；否则，不通过验证；
所述第一超声波双波换能器为自发自收的脉冲发射超声波换能器，所述第二超声波双波换能器为一发一收的接收换能器，记所述第二超声波双波换能器回波信号的飞行时间为TL、TS，记第一超声波双波换能器回波信号的飞行时间为TLL、TSS，则横纵波飞行时间满足关系式：
TLL=2TL +1/4T； （1）
TSS=2TS +1/4T； (2)
其中，下标L表示纵波，下标S表示横波，T为发射周期，如果方程（1）和（2）有一个不满足，即说明校验的结果是其中至少有一组数据是不可靠的。
2.根据权利要求1所述的螺栓应力的超声波双波的可靠性检测方法，其特征在于，所述步骤S03之后还包括：
若不通过验证，对测量的数据进行进一步校验，若第一超声波双波换能器收到的飞行时间与第二超声波双波换能器收到的相同模式的飞行时间的2倍相差整数个发射周期T+1/4T时，调整超声波波形的选峰闸门和/或零点。
3.根据权利要求2所述的螺栓应力的超声波双波的可靠性检测方法，其特征在于，若第一超声波双波换能器收到的飞行时间与第二超声波双波换能器收到的相同模式的飞行时间的2倍相差奇数个发射周期T+1/4T时，则调整第一超声波双波换能器回波的选峰闸门；若相差偶数个发射周期T+1/4T时，则先调整第二超声波双波换能器回波的选峰闸门，一直调整到相差不超过四分之一个发射周期T。
4.根据权利要求1-3任一项所述的螺栓应力的超声波双波的可靠性检测方法，其特征在于，所述步骤S03之后还包括，若不通过验证，测量超声波沿着被测螺栓长度方向的多个传播声程的飞行时间，根据第一超声波双波换能器收到的飞行时间与第二超声波双波换能器收到的相同模式的飞行时间的关系进行校准。
5.一种螺栓应力的超声波双波高可靠性测量方法，其特征在于，采用权利要求1-3任一项所述的螺栓应力的超声波双波的可靠性检测方法对测量的数据进行校验；采用验证通过的数据计算螺栓应力。
6.一种螺栓应力的超声波双波的可靠性检测装置，其特征在于，包括：
检测模块，包括设置在被测螺栓两端的第一超声波双波换能器和第二超声波双波换能器，所述第一超声波双波换能器用于发射和接收超声波横波或纵波，所述第二超声波双波换能器用于接收超声波横波或纵波，所述第一、第二超声波双波换能器之间具备发射或者接收的触发同步通讯功能；
测量模块，将第一超声波双波换能器产生的横波或纵波在被测螺栓内传播；分别测量第一超声波双波换能器和第二超声波双波换能器收到回波信号的飞行时间；
校验模块，对测量的数据进行校验，若第一超声波双波换能器收到的飞行时间与第二超声波双波换能器收到的相同模式的飞行时间的2倍相差不超过四分之一个发射周期T时，则测量的飞行时间通过验证，否则，不通过验证；
所述第一超声波双波换能器为自发自收的脉冲发射超声波换能器，所述第二超声波双波换能器为一发一收的接收换能器，记所述第二超声波双波换能器回波信号的飞行时间为TL、TS，记第一超声波双波换能器回波信号的飞行时间为TLL、TSS，则横纵波飞行时间满足关系式：
TLL=2TL +1/4T； （1）
TSS=2TS +1/4T； (2)
其中，下标L表示纵波，下标S表示横波，T为发射周期，如果方程（1）和（2）有一个不满足，即说明校验的结果是其中至少有一组数据是不可靠的。
7.根据权利要求6所述的螺栓应力的超声波双波的可靠性检测装置，其特征在于，所述校验模块还包括：
若不通过验证，对测量的数据进行进一步校验，若第一超声波双波换能器收到的飞行时间与第二超声波双波换能器收到的相同模式的飞行时间的2倍相差整数个发射周期T+1/4T时，调整超声波波形的选峰闸门和/或零点。
8.根据权利要求7所述的螺栓应力的超声波双波的可靠性检测装置，其特征在于，若第一超声波双波换能器收到的飞行时间与第二超声波双波换能器收到的相同模式的飞行时间的2倍相差奇数个发射周期T+1/4T时，则调整第一超声波双波换能器回波的选峰闸门；若相差偶数个发射周期T+1/4T时，则先调整第二超声波双波换能器回波的选峰闸门，一直调整到相差不超过四分之一个发射周期T。
9.根据权利要求6-8任一项所述的螺栓应力的超声波双波的可靠性检测装置，其特征在于，所述校验模块还包括，若不通过验证，测量超声波沿着被测螺栓长度方向的多个传播声程的飞行时间，根据第一超声波双波换能器收到的飞行时间与第二超声波双波换能器收到的相同模式的飞行时间的关系进行校准。
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