CN204008571U - 一种多方位检测用超声波试块 - Google Patents

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陈二松
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Electric Power Research Institute of State Grid Hebei Electric Power Co Ltd
Hebei Electric Power Construction Adjustment Test Institute
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Electric Power Research Institute of State Grid Hebei Electric Power Co Ltd
Hebei Electric Power Construction Adjustment Test Institute
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Abstract

本实用新型涉及一种多方位检测用超声波试块， 包括试块体、设置于所述试块体一侧的呈弧形排列的至少3个横通孔以及设置于所述试块体另一侧的凹槽，所述试块体为长度为200~250mm、高度为60~100mm、厚度为50~80mm的长方体；所述横通孔成1/4圆弧形排列，所述圆弧的圆心设置于试块体的上表面，所述圆弧的半径与试块体的高度相同；所述凹槽为半圆形，阵列设置于所述试块体的下表面，总长度为100~150mm，凹槽的半径为1~2mm。本实用新型可以实现对超声场横向及纵向声压检测，从而确定超声场的结构特征并得出具体的声场衰减值，对缺陷进行定量校正，增加超声检测的准确性。

Description

一种多方位检测用超声波试块
技术领域
本实用新型涉及一种多方位检测用超声波试块，具体的涉及超声无损检测领域。
背景技术
超声无损检测时需要考虑超声场的结构特征，而且对于某些特殊功能探头，只有知道了超声场结构特征，才能获知聚焦效果及焦点位置。因此通过试块检测超声场的结构特征是必要的。专利CN201320143136.9给出了一种对超声场进行横向及纵向声压分布检测的试块，但是该试块存在一个圆弧状通孔，在加工时较为困难；同时其底部的反射体为连续的半圆形凹槽构成，反射波呈现连续变化，反射波差异较小，不易于判断。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种易于加工、测定精度高的可同时检测超声场横向及纵向声压分布的多方位检测用超声波试块。
本实用新型的技术方案如下：
本实用新型包括试块体、设置于所述试块体一侧的呈弧形排列的至少3个横通孔以及设置于所述试块体另一侧的凹槽，所述试块体为长度为200~250mm、高度为60~100mm、厚度为50~80mm的长方体；所述横通孔成1/4圆弧形排列，所述圆弧的圆心设置于试块体的上表面，所述圆弧的半径与试块体的高度相同；所述凹槽为半圆形，阵列设置于所述试块体的下表面，总长度为100~150mm，凹槽的半径为1~2mm。
本实用新型所述横通孔的半径为0.5~1mm。
本实用新型所述两相邻横通孔间的夹角为15~30°。
本实用新型所述两相邻横通孔间的夹角为15°，横通孔的数量为5个。
本实用新型所述凹槽的数量为5~10个。
本实用新型的积极效果如下：
本实用新型可以实现对超声场横向及纵向声压检测，从而确定超声场的结构特征并得出具体的声场衰减值，对缺陷进行定量校正，增加超声检测的准确性。
本实用新型的一侧设置有呈弧形排列的横通孔，当探头的声束出射点位于弧形的圆心时，不同的横通孔中的反射回波均最高，可用于检测超声波的横向声压分布。同时横通孔的加工较为方便。
本实用新型的另一侧设置有凹槽，对超声波可以产生正反射，受超声波入射角度影响小，其可以用于检测超声场声束纵向声压分布。同时本实用新型的凹槽陈列设置于试块的下表面，一是增加了凹槽的深度并增加了相邻两凹槽间的距离，在实际检测时，超声场的反射回波差异增大，测得的纵向声压分布图更准确。
附图说明
图1为本实用新型实施例1的结构示意图。
在附图中，1试块体、2横通孔、3凹槽、L试块体1长度、H试块体1高度。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，本实用新型包括试块体1、设置于所述试块体1一侧的呈弧形排列的至少3个横通孔2以及设置于所述试块体1另一侧的凹槽3，所述试块体1为长度L为200~250mm、高度H为60~100mm、厚度为50~80mm的长方体。
所述横通孔2成1/4圆弧形排列，所述圆弧的圆心设置于试块体1的上表面，所述圆弧的半径与试块体1的高度相同；所述横通孔2的半径为0.5~1mm， 两相邻横通孔2间的夹角为15~30°，优选为15°，横通孔2的数量为5个。横通孔呈弧形排列，当探头的声束出射点位于弧形的圆心时，不同的横通孔中的反射回波均最高，可用于检测超声波的横向声压分布。同时横通孔的加工较为方便。
所述凹槽3为半圆形，阵列设置于所述试块体1的下表面，总长度为100~150mm，凹槽3的半径为1~2mm，数量为5~10个。凹槽对超声波可以产生正反射，受超声波入射角度影响小，其可以用于检测超声场声束纵向声压分布。同时本实用新型的凹槽陈列设置于试块的下表面，一是增加了凹槽的深度并增加了相邻两凹槽间的距离，在实际检测时，超声场的反射回波差异增大，测得的纵向声压分布图更准确。
本实施例用于检测斜探头超声场横向声压分布的测量方法：
1) 使用普通超声波探伤仪，连接超声波斜探头，组成检测系统；
2) 使用步骤1) 所述检测系统，扫描试块1上的呈弧形排列的通孔2。
3) 通过调整超声波探伤仪的范围和平移等参数，使通孔2的反射回波显示在仪器的屏幕上，前后移动探头，使孔槽回波最大；
4) 分别向左向右移动探头，记录通孔2的反射回波高度和探头相对于每个通孔2的偏移距离；
5) 将反射回波高度以某个位置的通孔2的反射回波高度为参考进行归一化处理；
6) 在坐标纸上描绘出归一化后的回波高度随探头和该位置的通孔2相对偏移量的相关图，相关图即为横向声压分布图；
7) 根据声压分布图和探头相对反射体的位置参数及探头K值、前沿等参数，可以计算出超声波探头的横向半扩散角。
本实施例用于检测斜探头超声场纵向声压分布的测量方法：
1) 使用普通超声波探伤仪，连接超声波斜探头，组成检测系统；
2) 利用CSK-IIIA试块，调整检测系统的延时、前沿等参数；
3) 使用步骤1)所述检测系统，检测试块1上的凹槽3；
4) 通过调整超声波探伤仪的范围和平移等参数，使凹槽3的反射回波显示在仪器的屏幕上；
5) 通过调整超声波探伤仪的门位参数，读取各凹槽3的反射回波高度和相对的位置并记录；
6) 将反射回波高度以某个凹槽3的反射回波高度为参考进行归一化处理；
7) 在坐标纸上描绘出归一化后的回波高度随相对位置变化的相关图，相关图即为声压分布图；
8) 用凹槽3到探头的距离、试块厚度等参数，可以求得上扩散角θ上、下扩散角θ下。

Claims (5)

1.一种多方位检测用超声波试块，其特征在于其包括试块体（1）、设置于所述试块体（1）一侧的呈弧形排列的至少3个横通孔（2）以及设置于所述试块体（1）另一侧的凹槽（3），
所述试块体（1）为长度为200~250mm、高度为60~100mm、厚度为50~80mm的长方体；
所述横通孔（2）成1/4圆弧形排列，所述圆弧的圆心设置于试块体（1）的上表面，所述圆弧的半径与试块体（1）的高度相同；
所述凹槽（3）为半圆形，阵列设置于所述试块体（1）的下表面，总长度为100~150mm，凹槽（3）的半径为1~2mm。
2.根据权利要求1所述的一种多方位检测用超声波试块，其特征在于所述横通孔（2）的半径为0.5~1mm。
3.根据权利要求2所述的一种多方位检测用超声波试块，其特征在于所述两相邻横通孔（2）间的夹角为15~30°。
4.根据权利要求3所述的一种多方位检测用超声波试块，其特征在于所述两相邻横通孔（2）间的夹角为15°，横通孔（2）的数量为5个。
5.根据权利要求1~4的任意一项所述的一种多方位检测用超声波试块，其特征在于所述凹槽（3）的数量为5~10个。
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