CN207882221U - 一种便携式相控阵超声检测用校准试块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种便携式相控阵超声检测用校准试块，校核试块的左端形成与上表面夹角呈60°的第一斜面块和与下表面夹角呈55°的第二斜面块，校核试块的右端形成R50mm的第一圆弧块和R30mm的第二圆弧块，校核试块上设有前后贯穿的五个通孔。本实用新型将相控阵超声检测的声速校准、ACG校准、灵敏度校准、TCG校准、晶片有效性校准集中在一块试块上，并且加工方面简单，试块体积小巧，方便检测人员携带，使校准程序标准化、简单化，降低了成本，提高了工作效率。
Description
技术领域
本实用新型主要涉及超声检测领域，特别涉及一种便携式相控阵超声检测用校准试块。
背景技术
相控阵超声是利用相位延迟、合成孔径技术、数字合成技术，进行超声无损检测的一项技术。一般进行相控阵无损检测前，需要对系统的组合性能对不同形状的反射体进行校准，从而得到可靠的相控阵超声无损检测系统。最新的GB_T 32563-2016《无损检测超声检测相控阵超声检测》标准，推荐采用如图1所示的CSK-IA试块1'进行声速校准、ACG校准、楔块延迟校准，在CSK-IIA试块2'进行灵敏度、TCG等校准。
采用这两块试块能实现上述的校准功能，但可能存在下列问题：
（1）需要CSK-IA试块1'和CSK-IIA试块2'两块试块进行，操作繁琐，试块成本高；
（2）CSK-IA试块1'和CSK-IIA试块2'没有考虑到晶片有效性校准，如需要校准晶片有效性，需要将探头拆卸下来，直接接触法进行晶片有效性校核，容易损伤晶片；
（3）CSK-IA试块1'和CSK-IIA试块2'重量大，不便于携带。
实用新型内容
本实用新型提供一种便携式相控阵超声检测用校准试块，旨在通过设计将相控阵超声检测的声速校准、ACG校准、灵敏度校准、TCG校准、晶片有效性校准集中在一块试块上，方便检测人员携带，使校准程序标准化、简单化，降低了成本，提高了工作效率。
本实用新型的目的可以通过下述技术方案来实现：一种便携式相控阵超声检测用校准试块，所述校准试块呈长条矩形块状，校准试块的左端形成第一斜面块和第二斜面块，所述第一斜面块的斜面与校准试块的上表面的夹角呈60°，所述第二斜面块的斜面与校准试块的下表面的夹角呈55°，第一斜面块位于第二斜面块的后方，第一斜面块和第二斜面块的宽度之和等于校准试块的宽度；校准试块的右端形成第一圆弧块和第二圆弧块，所述第一圆弧块和第二圆弧块同心且圆心均在校准试块的上表面，第一圆弧块的半径等于校准试块的高度且大于第二圆弧块的半径，第一圆弧块位于第二圆弧块的后方，第一圆弧块和第二圆弧块的宽度之和等于校准试块的宽度；校准试块上设有前后贯穿的多个通孔。
进一步地，所述校准试块长450mm，高50mm，宽35mm，第一斜面块和第二斜面块的宽度均为17.5mm，第一圆弧块的半径为50mm，第一圆弧块的宽度为25mm，第二圆弧块的半径为30mm，第二圆弧块的宽度为10mm；所述多个通孔分别为第一通孔、第二通孔、第三通孔、第四通孔和第五通孔，第一通孔的直径为1mm, 第二通孔、第三通孔、第四通孔和第五通孔的直径均为2mm，第一通孔和第二通孔的圆心到校准试块最左端的距离均为60mm，第三通孔、第四通孔和第五通孔的圆心到校准试块最右端的距离均为100mm，第一通孔、第二通孔、第三通孔、第四通孔和第五通孔的圆心到校准试块上表面的距离分别为15mm、35mm、5mm、25mm、35mm。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
（1）加工方面简单，本校准试块采用实用设计，加工简单，加工反射体简单，无曲面弧度等轮廓；
（2）试块体积小巧，本校准试块相对于焊缝试块重量降低80%以上，方便检测人员携带至现场，可在现场进行灵敏度校准和复核工作；
（3）采用集中设计，将CSK-IA和CSK-IIA两块试块的部分功能集中设计在一块试块上，满足现场校核需要，并且使校准程序标准化、简单化，降低了成本，提高了工作效率。
附图说明
图1为现有技术CSK-IA试块的结构示意图。
图2为现有技术CSK-IIA试块的结构示意图。
图3为本实用新型的主视图。
图4为图3的俯视图。
图5为相控阵超声检测的折射角60°晶片有效性校准的示意图。
图6为相控阵超声检测的折射角55°晶片有效性校准的示意图。
图7为相控阵超声检测的声速及零位校准的示意图。
图8为相控阵超声检测的ACG校准的示意图。
图9为相控阵超声检测的灵敏度校准的一示意图。
图10为相控阵超声检测的另一示意图。
图11为相控阵超声检测的5mm深度TCG校准的示意图。
图12为相控阵超声检测的15mm深度TCG校准的示意图。
图13为相控阵超声检测的25mm深度TCG校准的示意图。
图14为相控阵超声检测的35mm深度TCG校准的示意图。
图15为相控阵超声检测的45mm深度TCG校准的示意图。
图16为相控阵超声检测的55mm深度TCG校准的示意图。
图17为相控阵超声检测的75mm深度TCG校准的示意图。
图中部件标号如下：
1'CSK-IA试块、2' CSK-IIA试块；
1第一斜面块、2第二斜面块、3第一圆弧块、4第二圆弧块、5第一通孔、6第二通孔、7第三通孔、8第四通孔、9第五通孔、10夹角、11夹角、12第一斜面块的斜面、13第二斜面块的斜面、14相控阵超声探头。
具体实施方式
以下结合附图详细说明本实用新型的具体实施方式，使本领域的技术人员更清楚地理解如何实践本实用新型。尽管结合其优选的具体实施方案描述了本实用新型，但这些实施方案只是阐述，而不是限制本实用新型的范围。
请参见图3和图4，一种便携式相控阵超声检测用校准试块，所述校准试块呈长条矩形块状，校准试块的左端形成第一斜面块1和第二斜面块2，第一斜面块的斜面12和第二斜面块的斜面13均为反射面，所述第一斜面块的斜面12与校准试块的上表面的夹角10呈60°，所述第二斜面块的斜面13与校准试块的下表面的夹角11呈55°，第一斜面块1位于第二斜面块2的后方，第一斜面块1和第二斜面块2的宽度之和等于校准试块的宽度；校准试块的右端形成第一圆弧块3和第二圆弧块4，所述第一圆弧块3和第二圆弧块4同心且圆心均在校准试块的上表面，第一圆弧块3的半径等于校准试块的高度且大于第二圆弧块4的半径，第一圆弧块3位于第二圆弧块4的后方，第一圆弧块3和第二圆弧块4的宽度之和等于校准试块的宽度；校准试块上设有前后贯穿的多个通孔。
该校准试块外形的具体参数：所述校准试块长450mm，高50mm，宽35mm，第一斜面块1和第二斜面块2的宽度均为17.5mm，第一圆弧块3的半径为50mm，第一圆弧块3的宽度为25mm，第二圆弧块4的半径为30mm，第二圆弧块4的宽度为10mm；所述多个通孔分别为第一通孔5、第二通孔6、第三通孔7、第四通孔8和第五通孔9，第一通孔5的直径为1mm, 第二通孔6、第三通孔7、第四通孔8和第五通孔9的直径均为2mm，第一通孔5和第二通孔6的圆心到校准试块最左端的距离均为60mm，第三通孔7、第四通孔8和第五通孔9的圆心到校准试块最右端的距离均为100mm，第一通孔5、第二通孔6、第三通孔7、第四通孔8和第五通孔9的圆心到校准试块上表面的距离分别为15mm、35mm、5mm、25mm、35mm。尺寸精度满足JB/T8428-2006《无损检测超声检测用试块》要求。
本实用新型试块在相控阵检测时具有晶片有效性校核、声速校准、灵敏度校准、ACG校准、TCG校准功能。
具体的校准方法：
参见图5，晶片有效性校准：将相控阵超声探头14放置于校准试块的上表面的图5中所示位置，将仪器设置为60°线扫状态，扫描线数为1，扫查第一斜面块的斜面12，逐个晶片依次扫描，记录数据完成折射角60°的晶片有效性校准。
参见图6，晶片有效性校准：将相控阵超声探头14放置于校准试块的下表面的图6所示位置，将仪器设置为55°线扫状态，扫描线数为1，扫查第二斜面块的斜面13，逐个晶片依次扫描，记录数据完成折射角55°的晶片有效性校准。
参见图7，声速及零位校准：将相控阵超声探头14置于校准试块的上表面的图7所示位置，利用单一角度设定值找到最高波，利用R50mm的第一圆弧块3和R30mm的第二圆弧块4的两条圆弧进行声速及零位校准。
参见图8，ACG校准：将相控阵超声探头14置于校准试块的上表面的图8所示位置，前后移动相控阵超声探头14，利用R50mm的第一圆弧块3的圆弧进行ACG校准。
参见图9，灵敏度校准：将相控阵超声探头14置于校准试块的上表面的图9所示位置，前后移动相控阵超声探头14，扫查距离上表面深度为15mm、直径为1mm的第一通孔5。
参见图10，灵敏度校准：将相控阵超声探头14置于校准试块的下表面的图10所示位置，前后移动相控阵超声探头14，扫查距离下表面深度为15mm、直径为2mm的第二通孔6。
参见图11 TCG校准：将相控阵超声探头14置于校准试块的上表面的图11所示位置，前后移动相控阵超声探头14，扫查第三通孔7，进行距离上表面深度为5mm的TCG校准。
参见图12，将相控阵超声探头14置于校准试块的下表面的图12所示位置，前后移动相控阵超声探头14，扫查第五通孔9，进行距离下表面深度为15mm的TCG校准。
参见图13，将相控阵超声探头14置于校准试块的下表面的图13所示位置，前后移动相控阵超声探头14，扫查第四通孔8，进行距离下表面深度为25mm的TCG校准。
参见图14，将相控阵超声探头14置于校准试块的上表面的图14所示位置，前后移动相控阵超声探头14，扫查第五通孔9，进行距离上表面深度为35mm的TCG校准。
参见图15，将相控阵超声探头14置于校准试块的下表面的图15所示位置，前后移动相控阵超声探头14，扫查第三通孔7，进行距离下表面深度为45mm的TCG校准。
参见图16，将相控阵超声探头14置于校准试块的下表面的图16所示位置，前后移动相控阵超声探头14，扫查第三通孔7，进行反射后深度为55mm的TCG校准。
参见图17，将相控阵超声探头14置于校准试块的下表面的图17所示位置，前后移动相控阵超声探头14，扫查第四通孔8，进行反射后深度为75mm的TCG校准。
应当指出，对于经充分说明的本实用新型来说，还可具有多种变换及改型的实施方案，并不局限于上述实施方式的具体实施例。上述实施例仅仅作为本实用新型的说明，而不是对本实用新型的限制。总之，本实用新型的保护范围应包括那些对于本领域普通技术人员来说显而易见的变换或替代以及改型。
Claims (2)
1.一种便携式相控阵超声检测用校准试块，其特征在于，校准试块呈长条矩形块状，校准试块的左端形成第一斜面块和第二斜面块，所述第一斜面块的斜面与校准试块的上表面的夹角呈60°，所述第二斜面块的斜面与校准试块的下表面的夹角呈55°，第一斜面块位于第二斜面块的后方，第一斜面块和第二斜面块的宽度之和等于校准试块的宽度；
校准试块的右端形成第一圆弧块和第二圆弧块，所述第一圆弧块和第二圆弧块同心且圆心均在校准试块的上表面，第一圆弧块的半径等于校准试块的高度且大于第二圆弧块的半径，第一圆弧块位于第二圆弧块的后方，第一圆弧块和第二圆弧块的宽度之和等于校准试块的宽度；
校准试块上设有前后贯穿的多个通孔。
2.根据权利要求1所述的便携式相控阵超声检测用校准试块，其特征在于，所述校准试块长450mm，高50mm，宽35mm，第一斜面块和第二斜面块的宽度均为17.5mm，第一圆弧块的半径为50mm，第一圆弧块的宽度为25mm，第二圆弧块的半径为30mm，第二圆弧块的宽度为10mm；所述多个通孔分别为第一通孔、第二通孔、第三通孔、第四通孔和第五通孔，第一通孔的直径为1mm, 第二通孔、第三通孔、第四通孔和第五通孔的直径均为2mm，第一通孔和第二通孔的圆心到校准试块最左端的距离均为60mm，第三通孔、第四通孔和第五通孔的圆心到校准试块最右端的距离均为100mm，第一通孔、第二通孔、第三通孔、第四通孔和第五通孔的圆心到校准试块上表面的距离分别为15mm、35mm、5mm、25mm、35mm。
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