CN218470633U - 一种建筑钢结构焊缝相控阵超声检测专用标准试块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种建筑钢结构焊缝相控阵超声检测专用标准试块，所述标准试块包括试块基体，所述试块基体包括相互连接的矩形部和扇形部，且所述矩形部和扇形部一体成型；所述矩形部的正面垂直穿设有多个横通孔，且各所述横通孔呈斜线分布；所述矩形部的两长边处分别设置有刻度；所述扇形部包括第一扇形件和第二扇形件，所述第一扇形件和第二扇形件的圆心角均为90°，所述第一扇形件重叠设置在第二扇形件上方且一体成型，所述第一扇形件的半径小于第二扇形件的半径。本实用新型可建立适用于建筑钢结构焊缝的缺陷参比标准，简化校准及缺陷检测灵敏度设定过程，保障检测结果的重复性及可对比性。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及工程检测领域，具体涉及一种建筑钢结构焊缝相控阵超声检测专用标准试块。
【背景技术】
近年来相控阵超声检测技术已经成为超声检测技术的发展方向。与传统的无损检测方法相比，相控阵超声检测技术具有缺陷检测和评估能力高，缺陷显示直观，检测结果可记录等优点。相控阵超声检测技术已经在压力容器、特种设备、石油气管道以及锅炉行业广泛应用，然而，在建筑钢结构焊缝检测领域方面存在空白。超声检测作为一种参比检测方法，在检测前必须设定校准标度及缺陷参比标准，即使用标准试块进行校准与缺陷检测灵敏度设定。
目前，未有建筑钢结构焊缝相控阵超声检测专用标准试块。现有方法是使用CSK-ⅠA试块进行相控阵超声仪器校准，使用PRB-Ⅱ型号试块进行参比灵敏度设定。该方法存在以下缺点：一是参比标准不适用，PRB-Ⅱ型号试块适用于压力容器焊缝超声相控阵检测，不宜用于建筑钢结构焊缝；二是方法复杂，需要使用两种标准试块进行校准与缺陷检测灵敏度设定。因此，亟需设计一种建筑钢结构焊缝相控阵超声检测专用标准试块，建立适用于建筑钢结构焊缝的缺陷参比标准，简化校准及缺陷检测灵敏度设定过程，保障检测结果的重复性及可对比性。
【实用新型内容】
本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种建筑钢结构焊缝相控阵超声检测专用标准试块，其可建立适用于建筑钢结构焊缝的缺陷参比标准，简化校准及缺陷检测灵敏度设定过程，保障检测结果的重复性及可对比性。
本实用新型是这样实现的：
一种建筑钢结构焊缝相控阵超声检测专用标准试块，所述标准试块包括试块基体，所述试块基体包括相互连接的矩形部和扇形部，且所述矩形部和扇形部一体成型；所述矩形部的正面垂直穿设有多个横通孔，且各所述横通孔呈斜线分布；所述矩形部的两长边处分别设置有刻度；所述扇形部包括第一扇形件和第二扇形件，所述第一扇形件和第二扇形件的圆心角均为90°，所述第一扇形件重叠设置在第二扇形件上方且一体成型，所述第一扇形件的半径小于第二扇形件的半径。
进一步的，所述试块基体的厚度为30±5mm。
进一步的，所述横通孔的直径为3mm。
进一步的，所述矩形部的短边长度为140mm；所述横通孔的个数为7个，且7个所述横通孔与所述矩形部同一长边的垂直距离依次为10mm、20mm、30mm、40mm、50mm、60mm和70mm。
进一步的，各相邻的所述横通孔之间的水平距离为30mm。
进一步的，所述矩形部的长边长度为380mm。
进一步的，所述第一扇形件的半径为50mm，所述第二扇形件的半径为100mm。
进一步的，所述试块基体的材质为碳素钢。
进一步的，所述刻度的最小刻度值为1mm。
本实用新型的优点在于：
1、统一超声检测缺陷参比标度：超声检测是一种参比检测方法，设定校准标度及缺陷参比标准是检测的前提；使用本实用新型所述标准试块校准后，能够使相控阵超声检测设备拥有与常规超声检测相对一致的缺陷参比标准，便于焊缝质量评定及检测验收。
2、简化校准及参比灵敏度设定过程：本实用新型有益于简化相控准超声仪器校准规程；使用所述校准试块，可完成多种校准程序，无需更换标准试块，简单便捷。
【附图说明】
下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。
图1是本实用新型一种建筑钢结构焊缝相控阵超声检测专用标准试块的立体结构示意图。
图2是本实用新型一种建筑钢结构焊缝相控阵超声检测专用标准试块的主视图。
图3是本实用新型一种建筑钢结构焊缝相控阵超声检测专用标准试块的俯视图。
【具体实施方式】
下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
请参阅图1至图3所示，本实用新型的一种建筑钢结构焊缝相控阵超声检测专用标准试块，能够满足厚度为5-60mm的铁素体全熔透焊缝相控阵超声检测校准需求；所述标准试块包括试块基体10，所述试块基体10包括相互连接的矩形部1和扇形部2，且所述矩形部1和扇形部2一体成型；所述矩形部1的正面垂直穿设有多个横通孔11，且各所述横通孔11呈斜线分布；所述矩形部1的两长边处分别设置有刻度3；所述扇形部2包括第一扇形件21和第二扇形件22，所述第一扇形件21和第二扇形件22的圆心角均为90°，所述第一扇形件21重叠设置在第二扇形件22上方且一体成型，所述第一扇形件21的半径小于第二扇形件22的半径。
在具体实施中，优选的一实施例：所述试块基体10的厚度为30±5mm。
在具体实施中，优选的一实施例：所述横通孔11的直径为3mm。
在具体实施中，优选的一实施例：所述矩形部1的短边长度为140mm；所述横通孔11的个数为7个，且7个所述横通孔11与所述矩形部1同一长边的垂直距离依次为10mm、20mm、30mm、40mm、50mm、60mm和70mm，则相应的，7个所述横通孔11与另一长边的垂直距离依次130mm、120mm、110mm、100mm、90mm、80mm和70mm。将超声探头沿着所述标准试块上端面、下端面扫查，可获得不同深度的相控阵超声探头横通孔回波，孔深分别为：10mm、20mm、30mm、40mm、50mm、60mm、70mm、80mm、90mm、100mm、110mm、120mm、130mm。
在具体实施中，优选的一实施例：各相邻的所述横通孔11之间的水平距离为30mm。
在具体实施中，优选的一实施例：所述矩形部1的长边长度为380mm。
在具体实施中，优选的一实施例：所述第一扇形件21的半径为50mm，所述第二扇形件22的半径为100mm。
在具体实施中，优选的一实施例：所述试块基体10的材质为碳素钢(45号钢)。
在具体实施中，优选的一实施例：所述刻度3的最小刻度值为1mm。
在本实用新型使用方法如下：
所述标准试块主要用于声速校准、延迟校准、灵敏度校准(即角度校正增益，ACG)、时间校正增益(TCG)及水平零点校准：
1、声速校准：用于校正被检工件的真实声速。
校准方法：(1)、将探头放置在所述校准试块的上端面；(2)、利用第一扇形件21、第二扇形件22的R50和R100半圆弧进行声速校准，沿所述校准试块的上端面来回移动探头，分别得到第一扇形件21、第二扇形件22的两个圆弧的最高回波，分别记录，完成校准。
2、延迟校准：用于校正每一条A扫描线到达同一声程的反射体的能量是相等的，校准结果直接影响缺陷定位的准确性。
校准方法：(1)、将探头放置在所述校准试块的上端面；(2)、利用第二扇形件22的R100半圆弧进行延迟校准，沿所述校准试块的上端面来回移动探头，使回波幅度包络线全部位于设定范围之内，完成校准。
3、灵敏度校准(即角度校正增益，ACG)：用于校正每一条A扫描线到达同一声程的反射体的能量是相等的，校准结果直接影响缺陷定量的准确性。
校准方法：(1)、将探头放置在所述校准试块的上端面；(2)、利用第二扇形件22的R100半圆弧进行灵敏度校准，沿所述校准试块的上端面来回移动探头，使回波幅度包络线全部位于设定范围之内，完成校准。
4、时间校正增益(TCG)：用于制作缺陷定量用的TCG曲线，即为缺陷参比灵敏度设定过程。
校准方法：(1)、将探头依次放置在所述校准试块的上端面或下端面；(2)、分别利用不同深度、直径为3mm的横通孔进行时间校正增益，来回移动探头，分别使各横通孔11的回波幅度包络线全部位于设定范围之内；(3)、根据标准要求，设定参考曲线，完成校准。
5、水平零点校准：用于校准探头中心刻度线或探头前沿与缺陷之间的距离，通过校准可以在水平方向准确定位缺陷。
校准方法：(1)、将探头依次放置在所述校准试块的上端面或下端面；(2)、利用任一深度、直径为3mm的横通孔11进行水平零点校准，来回移动探头，得到该横通孔11的最高回波；(3)、测量并计算得到探头前沿与横通孔11之间的水平距离D，调节仪器参数为计算得到的D值，完成校准。
虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。
Claims (9)
1.一种建筑钢结构焊缝相控阵超声检测专用标准试块，其特征在于：所述标准试块包括试块基体，所述试块基体包括相互连接的矩形部和扇形部，且所述矩形部和扇形部一体成型；所述矩形部的正面垂直穿设有多个横通孔，且各所述横通孔呈斜线分布；所述矩形部的两长边处分别设置有刻度；所述扇形部包括第一扇形件和第二扇形件，所述第一扇形件和第二扇形件的圆心角均为90°，所述第一扇形件重叠设置在第二扇形件上方且一体成型，所述第一扇形件的半径小于第二扇形件的半径。
2.如权利要求1所述的一种建筑钢结构焊缝相控阵超声检测专用标准试块，其特征在于：所述试块基体的厚度为30±5mm。
3.如权利要求1所述的一种建筑钢结构焊缝相控阵超声检测专用标准试块，其特征在于：所述横通孔的直径为3mm。
4.如权利要求1所述的一种建筑钢结构焊缝相控阵超声检测专用标准试块，其特征在于：所述矩形部的短边长度为140mm；所述横通孔的个数为7个，且7个所述横通孔与所述矩形部同一长边的垂直距离依次为10mm、20mm、30mm、40mm、50mm、60mm和70mm。
5.如权利要求1所述的一种建筑钢结构焊缝相控阵超声检测专用标准试块，其特征在于：各相邻的所述横通孔之间的水平距离为30mm。
6.如权利要求1所述的一种建筑钢结构焊缝相控阵超声检测专用标准试块，其特征在于：所述矩形部的长边长度为380mm。
7.如权利要求1所述的一种建筑钢结构焊缝相控阵超声检测专用标准试块，其特征在于：所述第一扇形件的半径为50mm，所述第二扇形件的半径为100mm。
8.如权利要求1所述的一种建筑钢结构焊缝相控阵超声检测专用标准试块，其特征在于：所述试块基体的材质为碳素钢。
9.如权利要求1所述的一种建筑钢结构焊缝相控阵超声检测专用标准试块，其特征在于：所述刻度的最小刻度值为1mm。
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