CN211669138U - 一种新型碗形试块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型碗形试块，新型碗形试块的纵截面包括依次首尾相接的第一圆弧(1)、第二圆弧(3)、第二线段(5)和第三圆弧(5)，第一圆弧(1)的半径为R，第二圆弧(3)和第三圆弧(5)的半径分别为r1和r2，第一圆弧(1)的圆心为O’点，第二圆弧(3)和第三圆弧(5)的圆心均为O点，O点位于第一圆弧(1)上，新型碗形试块的O点处设置有矩形刻线(8)。本实用新型的新型碗形试块结构简单，可以对周向斜探测凹曲面锻件入射点、声速及零点进行标定，利用本实用新型的凹形对比试块标定的仪器和探头参数，满足了仪器准确校准目的，更有利于凹曲面锻件的超声波缺陷定位探伤。

Description

一种新型碗形试块

技术领域

本实用新型属于凹曲面类锻件的精度定位领域，具体涉及一种新型碗形试块。

背景技术

超声波探伤仪和探头的标定工作，目前主要的标准试块为V1(IIW1)船形试块和V2(IIW2)牛角试块，它们的作用主要为水平线性、垂直线性、动态范围、灵敏度余量、分辨力、盲区、探头的入射点、折射角等，探头的检测面为平面。而新型碗形试块与船形试块（或牛角试块）的作用基本相同，但探头的检测面均为曲面。工件面的形状通常为平面和曲面，平面作为检测面的探伤工作，其仪器和探头标定为船形试块和牛角试块；凹曲面作为检测面的探伤工作，其仪器和探头标定全世界范围内没有检测试块。

凹曲面锻件的超声波周向斜探测缺陷精确定位，在国际上一直没有标准试块调试。如何确定凹曲面锻件检测的入射点、扫描速度及零点，成为无损检测领域重大难题。对缺陷的精度定位无法保证，现有的对比试块均无法满足入射点、速度及零点标定工作。

因此，需要一种新的对比试块来解决上述问题。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型针对现有技术中的对比试块均无法满足入射点、扫描速度及零点标定的缺陷，提供一种可以对斜探测凹曲面锻件入射点、声速及零点进行标定的新型碗形试块。

技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型的新型碗形试块采用如下技术方案：

一种新型碗形试块，所述新型碗形试块的纵截面包括依次首尾相接的第一圆弧、第二圆弧、第二线段和第三圆弧，所述第一圆弧的半径为R，所述第二圆弧和第三圆弧的半径分别为r1和r2，其中，r1大于r2，所述第一圆弧的圆心为O’点，所述第二圆弧和第三圆弧的圆心均为O点，所述O点位于所述第一圆弧上，所述O’点位于所述O点的上方，所述新型碗形试块的O点处设置有矩形刻线，所述矩形刻线设置在所述新型碗形试块的一端；

还包括第一线段，所述第二圆弧通过所述第一线段连接所述第一圆弧的一端；

所述O点的两侧均设置有弧长刻线。

优选的，还包括第三线段，所述第三圆弧通过所述第三线段连接所述第一圆弧的另一端。

优选的，所述第一线段和第三线段平行设置。

优选的，经过所述O’点和O点的直线与所述第二线段垂直。

优选的，R=2*r1。

优选的，所述第二线段的长度为2*r1/5。优选的，R=2*r1, 所述第二线段的长度为2*r1/5，所述新型碗形试块包括以下规格的多块试块：r1为25mm、50mm、75mm、100mm或125mm等。

优选的，所述新型碗形试块各部分纵截面的大小形状均相同。

优选的，所述新型碗形试块两个端面之间的距离为所述新型碗形试块的厚度，所述新型碗形试块的厚度大于等于25mm。本实用新型中所述新型碗形试块的厚度为25mm±0.1 mm或50mm±0.1 mm。

优选的，所述矩形刻线设置在所述新型碗形试块的一端或两端。

有益效果：本实用新型的新型碗形试块结构简单，可以对周向斜探测凹曲面锻件入射点、声速及零点进行标定，利用本实用新型的凹形对比试块标定的仪器和探头参数，满足了仪器准确校准目的，更有利于凹曲面锻件的超声波缺陷定位探伤。

附图说明

图1为本实用新型的新型碗形试块的主视图；

图2为本实用新型的新型碗形试块的左视图；

图3为本实用新型的新型碗形试块的使用示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型的新型碗形试块，新型碗形试块的纵截面包括依次首尾相接的第一圆弧1、第二圆弧3、第二线段5和第三圆弧6，第一圆弧1的半径为R，第二圆弧3和第三圆弧6的半径分别为r1和r2，其中，r1大于r2，第一圆弧1的圆心为O’点，第二圆弧3和第三圆弧6的圆心均为O点，O点位于第一圆弧1上，O’点位于O点的上方，新型碗形试块的O点处设置有矩形刻线8，刻线8设置在新型碗形试块的一端。优选的，本实用新型中r2为0.4-0.6倍的r1。采用这样的设计r1和r2二者比例合适，既能有效平衡碗形试块左右两侧的重量，又能更有效的完成声速测定。其中，矩形刻线8的长度为10mm，深度为3mm。优选的，刻线8设置在新型碗形试块的两端。

还包括第一线段2，所述第二圆弧3通过所述第一线段2连接所述第一圆弧1的一端。

优选的，O点的两侧均设置有弧长刻线。方便观察超声波探头的移动距离。

优选的，还包括第三线段7，所述第三圆弧6通过所述第三线段7连接所述第一圆弧1的另一端。

优选的，第一线段2和第三线段7平行设置。

其中，优选的，还包括第四线段4，第二圆弧3通过第四线段4连接第二线段5。更优选的，第四线段4为弧线，当第四线段为弧线时，可以起到平衡鱼形试块的两侧重量的作用。

优选的，经过O’点和O点的直线与第二线段5垂直。

优选的，R=2*r1。

优选的，第二线段5的长度为2*r1/5。

优选的，新型碗形试块各部分纵截面的大小形状均相同。

优选的，新型碗形试块两个端面之间的距离为新型碗形试块的厚度，新型碗形试块的厚度大于等于25mm。本实用新型中新型碗形试块的厚度为25mm±0.1 mm或50mm±0.1mm。

优选的，R=2*r1, 第二线段5的长度为2*r1/5，新型碗形试块包括以下规格的多块试块：r1为25mm、50mm、75mm、100mm或125mm。

本实用新型中：新型碗形试块的两个端面均为平面，两个端面之间的距离为新型碗形试块的厚度。

本实用新型的新型碗形试块结构简单，可以对周向斜探测凹曲面锻件入射点、声速及零点进行标定，利用本实用新型的凹形对比试块标定的仪器和探头参数，满足了仪器准确校准目的，更有利于凹曲面锻件的超声波缺陷定位探伤。

制作步骤：新型碗形试块的纵截面首先以O点为圆心，半径r1和r2画圆，再以O’点为圆心，半径R画圆，相交部位组合形成；测试结构由半径r1的弦长AB，AB为弦长等于2*r1/5，去掉弦弧组合形成。

实施例1

凹曲面锻件入射点、声速及零点标定对比试块称为新型碗形试块，新型碗形试块厚度等于1" (25mm)，宽度为两圆相交跨距，高度为r1减去弦弧高。位置O点的附近制作成左右各25mm刻线，每隔1mm刻一个线，长刻线为0，5，10，15，20，25，短刻线为其它线。

1.凸面半径r1的探头，探头角度向左斜方向，在O点左右移动，将只有一点反射波最强（深程为r1），测量此刻线与探头的前端面的对应位置点，即为探头前沿。

2.凸面半径r2的探头，探头角度向右斜方向，在O点左右移动，将第一次反射波调至最强位置（深程为r2），综合探头角度向左斜方向的深程为r1，可以进行声速及零点标定。

对比试块材料：对比试块技术指标需符合GB/T 11259及ASTM E428标准要求。

实用新型原理：为了更好地确保凹曲面锻件或空心类锻件周向方向斜入射超声波探伤水平、垂直、声程的精度定位，设计了一种新型碗形试块，通过先校准探头入射点，同时计算超声反射声程S1=r1、S2=2*r2，再校准探头速度、零点的方法，达到了凹曲面锻件斜入射的检测精度定位。

本实用新型显著提高了超声波周向斜入射缺陷的精确定位，大大提高了凹曲面锻件超声波周向斜入射检测的水平，同时可以与各种圆弧半径50mm差系列的新型碗形试块相配合，实现凹曲面锻件纵向缺陷的超声波探伤的准确定位。利用本实用新型的凹形对比试块标定的仪器和探头参数，满足了仪器准确校准目的，更有利于凹曲面锻件的超声波缺陷定位探伤。

利用超声波周向斜探测缺陷精确定位，可有效地判定凹曲面锻件的缺陷位置，利于后道工序是否加工或判废的制造过程，充分发挥探伤检测方法的潜力与优势。

Claims (10)

1.一种新型碗形试块，其特征在于：所述新型碗形试块的纵截面包括依次首尾相接的第一圆弧（1）、第二圆弧（3）、第二线段（5）和第三圆弧（6），所述第一圆弧（1）的半径为R，所述第二圆弧（3）和第三圆弧（6）的半径分别为r1和r2，其中，r1大于r2，所述第一圆弧（1）的圆心为O’点，所述第二圆弧（3）和第三圆弧（6）的圆心均为O点，所述O点位于所述第一圆弧（1）上，所述O’点位于所述O点的上方，所述新型碗形试块的O点处设置有矩形刻线（8），所述矩形刻线（8）设置在所述新型碗形试块的一端；

还包括第一线段（2），所述第二圆弧（3）通过所述第一线段（2）连接所述第一圆弧（1）的一端；

所述O点的两侧均设置有弧长刻线。

2.根据权利要求1所述的新型碗形试块，其特征在于：还包括第三线段（7），所述第三圆弧（6）通过所述第三线段（7）连接所述第一圆弧（1）的另一端。

3.根据权利要求2所述的新型碗形试块，其特征在于：所述第一线段（2）和第三线段（7）平行设置。

4.根据权利要求1所述的新型碗形试块，其特征在于：经过所述O’点和O点的直线与所述第二线段（5）垂直。

5.根据权利要求1所述的新型碗形试块，其特征在于：R=2*r1。

6.根据权利要求1所述的新型碗形试块，其特征在于：所述第二线段（5）的长度为2*r1/5。

7.根据权利要求1所述的新型碗形试块，其特征在于：所述新型碗形试块各部分纵截面的大小形状均相同。

8.根据权利要求1所述的新型碗形试块，其特征在于：所述新型碗形试块两个端面之间的距离为所述新型碗形试块的厚度，所述新型碗形试块的厚度大于等于25mm。

9.根据权利要求1所述的新型碗形试块，其特征在于：所述矩形刻线（8）设置在所述新型碗形试块的两端。

10.根据权利要求1所述的新型碗形试块，其特征在于：还包括第四线段（4），所述第二圆弧（3）通过第四线段（4）连接第二线段（5）。

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