CN208847144U - 用于高温超声测厚校准试块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及用于高温超声测厚校准试块，校准试块为具有不同高度测厚段的阶梯形母材，还包括电阻加热装置，电阻加热装置中含有多根加热电阻丝，所述的加热电阻丝通过以下方式排布在母材的背面及侧面：电阻丝的长度方向与阶梯形母材的阶梯排列方向一致，各个电阻丝之间等间隔平行排列紧贴设置在母材的背面及侧面上，所述的母材的背面及侧面以及电阻丝外共同覆盖黏贴有一层隔热层，本实用新型能够模拟现场工作温度进行测厚前校准，修正了由于温度不同而引起的材料声反射特性的改变，保证了高温超声测厚数据的可靠性和有效性。
Description
技术领域
本实用新型涉及超声测厚校准试块。
背景技术
目前，对在用压力容器、压力管道进行定期检验过程中，TSG 21-2016《固定式压力容器安全技术监察规程》和TSG D7005-2018《压力管道定期检验规则—工业管道》都要求对检验对象进行超声波测厚检测。在以往的检测过程中，经常遇到设备无法停止，需要带高温进行设备的测厚工作，标准中规定超过大于等于60℃即为高温环境，由于在不同温度下，材料的声学特性会略有差异。超声测厚的原理是探头发射的超声波脉冲到达被测物体并在物体中传播，到达材料分界面时被反射回探头，通过精确测量超声波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度。而检测前如在常温下进行设备校准，温度不同而引起的声速差异，最终导致测厚数据的不准确。
发明内容
本实用新型的主要目的在于提供一种超声测厚校准试块结构，以解决温差带来的校准误差。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种超声测厚校准试块，校准试块为具有不同高度测厚段的阶梯形母材，还包括电阻加热装置，电阻加热装置中含有多根加热电阻丝，所述的加热电阻丝通过以下方式排布在母材的背面及侧面：
电阻丝的长度方向与阶梯形母材的阶梯排列方向一致，各个电阻丝之间等间隔平行排列紧贴设置在母材的背面及侧面上，
所述的母材的背面及侧面以及电阻丝外共同覆盖黏贴有一层隔热层。
上述超声测厚校准试块还具有如下优化结构：
所述母材优选20#优质碳素结构钢。母材选用20#优质碳素结构钢，母材材质与检测对象材质声反射特性相似。
母材优选长为320mm，宽为40mm，阶梯高度分别为3mm、6mm、10mm、15mm、25mm、35mm、45mm和55mm。
加热电阻丝采用Cr20Ni80镍铬材料。
电阻加热装置中还包括温度控制模块，温度控制模块采用四通道热电偶输入，晶体管输出。
所述隔热层采用柔性陶瓷纤维布。
本实用新型能够模拟现场工作温度进行测厚前校准，修正了由于温度不同而引起的材料声反射特性的改变，保证了高温超声测厚数据的可靠性和有效性。
附图说明
图1为测厚校准试块的一种纵剖结构示意图。
图2为图1的俯视图。
图中：1.阶梯，2.母材，3.加热电阻丝，4.隔热层。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本实施例针对现有的校准试块进行改进，校准试块是具有不同高度测厚段的阶梯形母材。在上述基础上，本实施例中采用的母材优选20#优质碳素结构钢。母材选用20#优质碳素结构钢，20#优质碳素结构钢具有与检测对象相似的材质声反射特性，参考图1，母材长为320mm，宽为40mm，阶梯高度分别为3mm、6mm、10mm、15mm、25mm、35mm、45mm和55mm。进一步的，增加电阻加热装置，电阻加热装置可以通过市售获得，优选采用具有温度控制模块的电阻加热装置，温度控制模块采用四通道热电偶输入，晶体管输出。以对保证校准试块温度精准控制，针对电阻加热装置，仅对于加热电阻丝如何设置在母材表面提出技术方案，参考图1和图2，电阻丝的长度方向与阶梯形母材的阶梯排列方向一致，各个电阻丝之间等间隔平行排列紧贴设置在母材的背面及侧面上，加热电阻丝采用Cr20Ni80镍铬材料，加热温度范围可达到500℃，满足了日常检测工件的工作温度。然后，在母材的背面及侧面以及电阻丝外共同覆盖黏贴一层隔热层。隔热层采用柔性陶瓷纤维布。陶瓷纤维布可耐高温1000℃以上，避免使用时烫伤，保证了试块使用者安全。
在进行高温超声测厚前，对待检工件的设计参数进行了解，并现场进行待检工件工作温度的测量，再通过温度控制模块对校准试块加热温度进行设置，保证与待检工件工作温度保持一致，通电加热电阻丝开始进行对校准试块的均匀加热。
当校准试块温度达到待检工件工作温度时，采用阶梯试块对超声波测厚仪进行校准，分别在厚度接近待检工件厚度的最大值和待检工件厚度最大值的1/2的试块上进行校准。将超声波测厚仪的高温探头至于较厚试块上，调整超声波测厚仪上的“声速校准”按钮，使测厚仪显示读数接近阶梯试块已知值，再将高温探头至于待检工件厚度最大值的1/2试块上，调整“零位校准”，使测厚仪显示读数同样接近阶梯试块已知值。反复调整，最终使量程的高低两端都得到正确的读数。通过本实用新型修正了由于温度不同而引起的材料声反射特性的改变，保证了高温超声测厚数据的可靠性和有效性。
Claims (6)
1.一种超声测厚校准试块，校准试块为具有不同高度测厚段的阶梯形母材，其特征在于还包括电阻加热装置，电阻加热装置中含有多根加热电阻丝，所述的加热电阻丝通过以下方式排布在母材的背面及侧面：
电阻丝的长度方向与阶梯形母材的阶梯排列方向一致，各个电阻丝之间等间隔平行排列紧贴设置在母材的背面及侧面上，
所述的母材的背面及侧面以及电阻丝外共同覆盖黏贴有一层隔热层。
2.如权利要求1所述的超声测厚校准试块，其特征在于所述母材选用20#优质碳素结构钢。
3.如权利要求1所述的超声测厚校准试块，其特征在于母材长为320mm，宽为40mm，阶梯高度分别为3mm、6mm、10mm、15mm、25mm、35mm、45mm和55mm。
4.如权利要求1所述的超声测厚校准试块，其特征在于加热电阻丝采用Cr20Ni80镍铬材料。
5.如权利要求1所述的超声测厚校准试块，其特征在于电阻加热装置中还包括温度控制模块，温度控制模块采用四通道热电偶输入，晶体管输出。
6.如权利要求1所述的超声测厚校准试块，其特征在于所述隔热层采用柔性陶瓷纤维布。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110320275A (zh) * | 2019-08-09 | 2019-10-11 | 华中科技大学无锡研究院 | 提升超声探头声场有效覆盖范围的方法和超声检测楔块 |
| CN114200019A (zh) * | 2021-11-10 | 2022-03-18 | 深圳市燃气集团股份有限公司 | 一种聚乙烯管道电熔接头相控阵测试方法及测试系统 |
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2018
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