CN205786501U - 一种用于管道焊缝超声相控阵检测的横孔试块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于管道焊缝超声相控阵检测的横孔试块，包括在一个垂直于地面竖立使用的试块上布局直径为1mm的横孔和2mm的横孔，其中，所述1mm横孔和2mm横孔分别是多个，多个1mm横孔和多个2mm横孔分别在试块上竖向排列布局，1mm横孔和2mm横孔的间距不小于180mm。本实用新型能够满足壁厚范围6～150mm的电站锅炉管道焊缝的超声相控阵检测灵敏度校准的基本功能。可以用于管道焊缝检测的结果评定，测量缺陷的当量水平，帮助检测人员进行数据解读。可以用于系统的设置调整，使仪器、探头和楔块组成的检测系统达到适当的水平。

Description

一种用于管道焊缝超声相控阵检测的横孔试块

技术领域

本实用新型属于超声相控阵检测技术，特别涉及一种用于管道焊缝超声相控阵检测的横孔试块。

背景技术

超声相控阵检测技术因其强大的技术优势受到用户的青睐，在电站锅炉管道检测中得到愈来愈多的应用。评价一种检测方法的优劣首先提到的是结果评定的有效性，它是决定缺陷检出率的关键因素。在超声检测数据评价体系中，使用设有各类参考反射体的试块进行灵敏度的校准和数据的判读是国际通用的做法。

目前，国内的超声相控阵技术标准尚未出台，没有形成共识的相控阵检测对比试块。尽管传统的超声检测试块可以在某些应用中参考使用，但由于采用的参考反射体五花八门，应用特点各不相同，电站锅炉管道焊缝的检测也有其自身的特点，因此将此类试块应用于电站锅炉的超声相控阵检测均有一定的局限性，不方便用户使用。

在各类参考反射体中，横孔的适用性强且易于加工，通常被更多地用于方法的灵敏度调整和缺陷的当量比较。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于管道焊缝超声相控阵检测的横孔试块，通过在一个试块合理的布局横孔解决了对仪器探头系统进行设置调整和检测灵敏度校准。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。一种用于管道焊缝超声相控阵检测的横孔试块，包括在一个垂直于地面竖立使用的试块上布局直径为1mm的横孔和2mm的横孔，其中，所述1mm横孔和2mm横孔分别是多个，多个1mm横孔和多个2mm横孔分别在试块上竖向排列布局，1mm横孔和2mm横孔的间距不小于180mm。

方案进一步是：所述试块是一个长度为300mm、宽度为160mm、厚度为40mm的钢制试块，试块一长度方向厚度面朝下竖立使用，在试块宽面上在长度方向以中心线为中心的一侧距中心线100mm设置所述1mm横孔，中心线另一侧距中心线100mm设置所述2mm横孔。

方案进一步是：所述1mm横孔为4个分为上下两组设置，每一组为两个1mm横孔，其中一组的两个1mm横孔的间距是10mm，距一侧厚度端面的距离是5mm；另一组的两个1mm横孔的间距是15mm，距另一侧厚度端面的距离是10mm。

方案进一步是：所述2mm横孔为4个，第一个2mm横孔距一侧宽度端面的距离是40mm，后面三个依次距离是40mm、20mm和40mm。

本实用新型的有益效果：

1.能够满足壁厚范围6～150mm的电站锅炉管道焊缝的超声相控阵检测灵敏度校准的基本功能。

2.可以用于管道焊缝检测的结果评定，测量缺陷的当量水平，帮助检测人员进行数据解读。

3.可以用于系统的设置调整，使仪器、探头和楔块组成的检测系统达到适当的水平。

下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

附图说明

图1为本实用新型横孔试块结构示意图。

具体实施方式

一种用于管道焊缝超声相控阵检测的横孔试块，如图1所示，包括在一个垂直于地面竖立使用的试块1上布局直径为1mm的横孔101和2mm的横孔102，横孔都为透孔；其中，所述1mm横孔和2mm横孔分别是多个，多个1mm横孔和多个2mm横孔分别在试块上竖向排列布局，1mm横孔和2mm横孔的间距不小于180mm。

实施例中：所述试块是一个长度为300mm、宽度为160mm、厚度为40mm的钢制试块，试块一长度方向厚度面103朝下竖立使用，在试块宽面上在长度方向以中心线为中心的一侧距中心线100mm设置所述1mm横孔，中心线另一侧距中心线100mm设置所述2mm横孔。

实施例中：所述1mm横孔为4个分为上下两组设置，每一组为两个1mm横孔，其中一组的两个1mm横孔的间距是10mm，距一侧厚度端面104的距离是5mm；另一组的两个1mm横孔的间距是15mm，距另一侧厚度端面103的距离是10mm。

实施例中：所述2mm横孔为4个，第一个2mm横孔距一侧宽度端面104的距离是40mm，后面三个依次距离是40mm、20mm和40mm。

实施管道焊缝的超声相控阵检测前，需要对仪器探头系统进行设置调整和检测灵敏度校准，因此横孔试块的设计需要满足一定的使用要求，横孔的尺寸、数量和分布应考虑避免衍射效应和边界效应的影响。因此，试块的一侧设置有4个φ1×40mm横孔，深度设为5mm、10mm、15mm、25mm；试块的另一侧设置有4个φ2×40mm横孔，深度设为20mm、40mm、60mm、80mm，采用离散布置的方式使其均匀分布。本实施例以轧制钢板为基体，采用机械加工的方式进行制作；其中的加工技术要求是：

1）试块材质为20g，材料内部无缺陷；

2）尺寸误差不大于±0.05mm；

3）开孔垂直度偏差不大于0.1°。

本实施例从一侧厚度端面深度为5mm、10mm，从一侧厚度端面深度为15mm、25mm的4个φ1×40mm横孔用于壁厚范围6～30mm的薄壁管道超声相控阵检测灵敏度的校准，其中深度5mm对应壁厚6～8mm，深度10mm对应壁厚8～15mm，深度15mm对应壁厚10～20mm，深度25mm对应壁厚20～30mm。以壁厚9mm管道焊缝检测为例，使用时将探头对准深10mm的φ1mm横孔，将成像图形调整到规定的水平即可，其结构距离可以满足测试较准中做到相互干扰最小，一块板就可以完成多种薄壁管道超声相控阵检测灵敏度的校准。

本实施例从一侧厚度端面深度为20mm、40mm、60mm、80mm的4个φ2×40mm横孔用于壁厚范围30～150mm的中厚壁管道超声相控阵检测灵敏度的校准，以20mm为一档选择适当的孔深。以壁厚55mm管道焊缝检测为例，使用时将探头对准深60mm的φ2mm横孔，将成像图形调整到规定的水平即可。

本实施例可用于测量缺陷的当量水平，对检测结果进行评定。以某深55mm缺陷为例，基准增益为AdB，其最大反射波幅为满屏的80%，使用原参数设置检测深60mm的φ2mm横孔，调整基准增益为BdB使φ2mm横孔的最大反射波幅为满屏的80%，则目标缺陷的当量水平为φ2×40+（B-A）dB。

本实施例可以用于系统的设置调整。以检测6mm厚管道为例，可以使用深5mm的φ1mm横孔对系统进行参数调整使仪器、探头和楔块组成的检测系统达到适当的水平，同时可评定选择的探头和楔块是否满足检测要求。

Claims (4)

1.一种用于管道焊缝超声相控阵检测的横孔试块，包括在一个垂直于地面竖立使用的试块上布局直径为1mm的横孔和2mm的横孔，其特征在于，所述1mm横孔和2mm横孔分别是多个，多个1mm横孔和多个2mm横孔分别在试块上竖向排列布局，1mm横孔和2mm横孔的间距不小于180mm。

2.根据权利要求1所述的管道焊缝超声相控阵检测的横孔试块，其特征在于，所述试块是一个长度为300mm、宽度为160mm、厚度为40mm的钢制试块，试块一长度方向厚度面朝下竖立使用，在试块宽面上在长度方向以中心线为中心的一侧距中心线100mm设置所述1mm横孔，中心线另一侧距中心线100mm设置所述2mm横孔。

3.根据权利要求2所述的管道焊缝超声相控阵检测的横孔试块，其特征在于，所述1mm横孔为4个分为上下两组设置，每一组为两个1mm横孔，其中一组的两个1mm横孔的间距是10mm，距一侧厚度端面的距离是5mm；另一组的两个1mm横孔的间距是15mm，距另一侧厚度端面的距离是10mm。

4.根据权利要求2或3所述的管道焊缝超声相控阵检测的横孔试块，其特征在于，所述2mm横孔为4个，第一个2mm横孔距一侧宽度端面的距离是40mm，后面三个依次距离是40mm、20mm和40mm。