CN208872711U - 一种管道相控阵检测校准专用试块 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种管道相控阵检测校准专用试块，包括为长方体的试块，所述试块右端设有第一圆弧块和第二圆弧块，所述第一圆弧块和第二圆弧块为同心圆弧块，所述第一圆弧块和第二圆弧块的圆心设在所述试块的上表面，所述第一圆弧块的半径为所述试块的高度，所述第二圆弧块的直径为第一圆弧块的半径，所述第一圆弧块和第二圆弧块的宽度之和等于所述试块的宽度，所述试块的左右两侧设有若干前后贯穿的横通孔，所述横通孔的左右间距大于281mm，同一侧的所述横通孔之间的圆心间隔在15mm以上，本装置满足TCG曲线制作时的扫查距离要求，同时消除TCG曲线制作时产生的干扰，确保TCG曲线制作成功。

Description

一种管道相控阵检测校准专用试块

技术领域

本实用新型涉及属于超声检测技术领域，特别涉及一种管道相控阵检测校准专用试块。

背景技术

我们常用的脉冲反射超声检测探头都是采用单个晶片实现自发自收或者两个晶片实现一发一收的工作模式对工件进行缺陷检测，在进行检测时需要一定的探头扫查空间以保证超声场对整个被检位置的覆盖。而相控阵超声成像技术主要是通过控制相控阵探头中各个阵用激励或接收脉冲的时间延迟，改变各阵元发射或接收声波到达物体内某点时的相位关系，实现焦点和声束方位的变化，从而完成相控阵波束合成，形成成像扫描线的技术，可以给出A型、B型、C型、D型、S型及3D扫描成像技术，由于相控阵独特的优点使得其在检测领域大放光芒，但是由于是一种新技术，国家还未制定相控阵超声检测对应的标准，故目前只能参考脉冲反射法超声试块来调节相控阵仪器，但是相控阵超声和脉冲反射法超声还是存在一些差别，目前的NB/T47013.3-2015《承压设备超声检测标准》中的GS试块无法满足TCG曲线制作时的扫查距离要求，同时GS试块横通孔数量过多，有的两个横通孔之间的间隔差距过小，这样在相控阵检测校准过程中进行TCG曲线制作的时候会进行干扰，因为相控阵TCG曲线制作过程中深度闸门具有一定的宽度范围，这样如果试块中两个横通孔深度差太小就容易导致TCG曲线制作失败从而无法完成校准工作，所以目前传统的GS试块已经无法适用于相控阵超声检测的校准工作。

发明内容

鉴以此，本实用新型提供了一种管道相控阵检测校准专用试块，满足TCG曲线制作时的扫查距离要求，同时消除TCG曲线制作的时候产生的干扰，确保TCG曲线制作成功完成校准工作。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型提供了一种管道相控阵检测校准专用试块，包括为长方体的试块，所述试块右端设有第一圆弧块和第二圆弧块，所述第一圆弧块和第二圆弧块为同心圆弧块，所述第一圆弧块和第二圆弧块的圆心设在所述试块的上表面，所述第一圆弧块的半径为所述试块的高度，所述第二圆弧块的直径为第一圆弧块的半径，所述第一圆弧块和第二圆弧块的宽度之和等于所述试块的宽度，所述试块的左右两侧设有若干前后贯穿的横通孔，所述横通孔的左右间距大于281mm，同一侧的所述横通孔之间的圆心间隔在15mm以上。

优选的，所述试块外侧套设有对所述试块加热的加热套环，所述加热套环与所述试块活动连接，所述加热套环与外接电源电连接。

优选的，所述试块、第一圆弧块和第二圆弧块为一体式结构。

优选的，所述试块的宽度为30mm，所述试块高度为100mm，左右两侧的所述横通孔均为竖向排列，左侧的所述横通孔距离所述试块最左侧的水平距离为50mm，右侧的所述横通孔到所述第一圆弧块的圆心的水平距离为50mm，左右两侧的所述横通孔的间距为300mm。

优选的，左侧的所述横通孔为第一横通孔、第二横通孔和第三横通孔，所述第一横通孔、所述第二横通孔和第三横通孔的圆心到所述试块上表面的距离依次为10mm、30mm和50mm，右侧的所述横通孔为第四横通孔和第五横通孔，所述第四横通孔和第五横通孔的圆心到所述试块上表面的距离依次为5mm和20mm。

优选的，所述第一横通孔、第二横通孔、第三横通孔、第四横通孔和第五横通孔的直径均为2mm。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供了一种管道相控阵检测校准专用试块，所述试块右端设有第一圆弧块和第二圆弧块所述第一圆弧块和第二圆弧块为同心圆弧块，所述第一圆弧块和第二圆弧块的圆心设在所述试块的上表面，通过所述第一圆弧块和第二圆弧块可直接对相控阵探头进行角度、声速、ACG和零位的校准，所述第一圆弧块的半径为所述试块的高度，所述第二圆弧块的直径为第一圆弧块的半径，所述第一圆弧块和第二圆弧块的宽度之和等于所述试块的宽度，所述试块的左右两侧设有若干前后贯穿的横通孔，所述横通孔用于对相控阵探头进行灵敏度和TCG的校准，所述横通孔的左右间距大于281mm，对于厚壁管道按照扇扫角度最大75度进行计算，如果TCG校准曲线需要做到深度为70mm处，所述横通孔之间需要的水平距离为261mm，加上相控阵探头后沿距离20mm，所述横通孔之间需要的水平距离至少为281mm才能到达要求，同一侧的所述横通孔之间的圆心间隔在15mm以内，TCG曲线制作过程中深度闸门具有一定的宽度范围，如果相邻的所述横通孔之间间隔差太小，这样在相控阵检测校准过程中进行TCG曲线制作的时候会进行干扰，容易导致TCG曲线制作失败从而无法完成校准工作，确保相邻的所述横通孔之间有足够的距离，才能保证TCG曲线的成功制作从而完成校准工作。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种管道相控阵检测校准专用试块的立体结构示意图；

图2为本实用新型一种管道相控阵检测校准专用试块的正视图；

图3为图2B-B处的剖视图。

图中，1为试块，2为第一圆弧块，3为第二圆弧块，4为第一横通孔，5第二横通孔，6为第三横通孔，7为第四横通孔，8为第五横通孔，9为加热套环。

具体实施方式

为了更好理解本实用新型技术内容，下面提供具体实施例，并结合附图对本实用新型做进一步的说明。

参见图1至图3，本实用新型提供了一种管道相控阵检测校准专用试块，包括为长方体的试块1，所述试块1右端设有第一圆弧块2和第二圆弧块3所述第一圆弧块2和第二圆弧块3为同心圆弧块，所述第一圆弧块2和第二圆弧块3的圆心设在所述试块1的上表面，通过所述第一圆弧块2和第二圆弧块3可直接对相控阵探头进行角度、声速、ACG和零位的校准，所述第一圆弧块2的半径为所述试块1的高度，所述第二圆弧块3的直径为第一圆弧块2的半径，所述第一圆弧块2和第二圆弧块3的宽度之和等于所述试块1的宽度，所述试块1的左右两侧设有若干前后贯穿的横通孔，所述横通孔用于对相控阵探头进行灵敏度和TCG的校准，所述横通孔的左右间距大于281mm，对于厚壁管道按照扇扫角度最大75度进行计算，如果TCG校准曲线需要做到深度为70mm处，所述横通孔之间需要的水平距离为261mm，加上相控阵探头后沿距离20mm，所述横通孔之间需要的水平距离至少为281mm才能到达要求，同一侧的所述横通孔之间的圆心间隔在15mm以上，TCG曲线制作过程中深度闸门具有一定的宽度范围，如果相邻的所述横通孔之间间隔差太小，这样在相控阵检测校准过程中进行TCG曲线制作的时候会进行干扰，容易导致TCG曲线制作失败从而无法完成校准工作，确保相邻的所述横通孔之间有足够的距离，才能保证TCG曲线的成功制作从而完成校准工作。

具体的，所述试块1外侧套设有对所述试块1加热的加热套环9，所述加热套环9与所述试块1活动连接，所述加热套环9与外接电源电连接，由于天气温度的多变性，所述试块1容易受热胀冷缩的影响，影响校准工作，通过所述加热套环9对所述试块1进行加热，待所述试块1的温度提升至正常室温后，取出所述加热套环9，在保证所述试块1不受温度影响的同时，也能避免所述加热套环9带来的热辐射影响校准精度。

具体的，所述试块1、第一圆弧块2和第二圆弧块3为一体式结构，确保本装置的完整性，避免因内部缺陷造成校准误差。

具体的，所述试块1的宽度为30mm，所述试块1的高度为100mm，目前的GS试块一次波能检测深度为46mm壁厚的管道焊缝，考虑到石油化工中有厚壁管道将所述试块1的高度设为100mm，一次波能检测深度为95mm壁厚的管道焊缝，大幅度提升可检测的厚度，左右两侧的所述横通孔均为竖向排列，左侧的所述横通孔距离所述试块1最左侧的水平距离50mm，右侧的所述横通孔到所述第一圆弧块2的圆心的水平距离为50mm，确保相控阵探头能扫查到所述横通孔，左右两侧的所述横通孔的间距为300mm，确保TCG校准曲线能够做到深度为70mm处。

具体的，左侧的所述横通孔为第一横通孔4、第二横通孔5和第三横通孔6，所述第一横通孔4、所述第二横通孔5和第三横通孔6的圆心到所述试块1上表面的距离依次为10mm、30mm和50mm，右侧的所述横通孔为第四横通孔7和第五横通孔8，所述第四横通孔7和第五横通孔8的圆心到所述试块1上表面的距离依次为5mm和20mm，确保相邻的所述横通孔之间有足够的距离，避免相控阵检测校准过程中进行TCG曲线制作的时候受到干扰，能保证TCG曲线的成功制造从而完成校准工作。

具体的，所述第一横通孔4、第二横通孔5、第三横通孔6、第四横通孔7和第五横通孔8的直径均为2mm，尺寸精度满足要求。

工作原理：

本实用新型提供了一种管道相控阵检测校准专用试块1，使用前根据现场温度决定是否对所述试块1进行加热，将所述加热套环9套设在所述试块1上，通过外接电源启动所述加热套环9对所述试块1进行加热，将所述试块1的温度提升至正常室温后取消加热，取出所述加热套环9，将相控阵探头放置在所述试块1的上表面，利用单一角度设定值找到最高波，利用所述第一圆弧块2和所述第二圆弧块3的两条圆弧进行角度、声速、ACG和零位的校准，通过前后移动相控阵超声探头依次扫查所述第一横通孔4、第二横通孔5、第三横通孔6、第四横通孔7和第五横通孔8，用于对相控阵探头进行灵敏度和TCG的校准，制作出TCG曲线，完成校准工作。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种管道相控阵检测校准专用试块，其特征在于，包括为长方体的试块，所述试块右端设有第一圆弧块和第二圆弧块，所述第一圆弧块和第二圆弧块为同心圆弧块，所述第一圆弧块和第二圆弧块的圆心设在所述试块的上表面，所述第一圆弧块的半径为所述试块的高度，所述第二圆弧块的直径为第一圆弧块的半径，所述第一圆弧块和第二圆弧块的宽度之和等于所述试块的宽度，所述试块的左右两侧设有若干前后贯穿的横通孔，所述横通孔的左右间距大于281mm，同一侧的所述横通孔之间的圆心间隔在15mm以上。

2.根据权利要求1所述的一种管道相控阵检测校准专用试块，其特征在于，所述试块外侧套设有对所述试块加热的加热套环，所述加热套环与所述试块活动连接，所述加热套环与外接电源电连接。

3.根据权利要求1所述的一种管道相控阵检测校准专用试块，其特征在于，所述试块、第一圆弧块和第二圆弧块为一体式结构。

4.根据权利要求3所述的一种管道相控阵检测校准专用试块，其特征在于，所述试块的宽度为30mm，所述试块高度为100mm，左右两侧的所述横通孔均为竖向排列，左侧的所述横通孔距离所述试块最左侧的水平距离为50mm，右侧的所述横通孔到所述第一圆弧块的圆心的水平距离为50mm，左右两侧的所述横通孔的间距为300mm。

5.根据权利要求1所述的一种管道相控阵检测校准专用试块，其特征在于，左侧的所述横通孔为第一横通孔、第二横通孔和第三横通孔，所述第一横通孔、所述第二横通孔和第三横通孔的圆心到所述试块上表面的距离依次为10mm、30mm和50mm，右侧的所述横通孔为第四横通孔和第五横通孔，所述第四横通孔和第五横通孔的圆心到所述试块上表面的距离依次为5mm和20mm。

6.根据权利要求5所述的一种管道相控阵检测校准专用试块，其特征在于，所述第一横通孔、第二横通孔、第三横通孔、第四横通孔和第五横通孔的直径均为2mm。