CN219417347U - 一种超声检测用对比试块 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种超声检测用对比试块，包括试块本体，所述试块本体为径向宽度均匀的圆环形结构，所述圆环形结构沿自身轴线的两个面分别为垂直于所述轴线的圆环形平面；所述圆环形平面上等角度划分多条定位线，所有或部分定位线为检测定位线，每条所述检测定位线上设有一个检测孔，所有检测孔等深度且自身轴线平行于圆环形结构的轴线；所有检测孔轴线与所述圆环形结构的轴线之间的距离按照等差数列设置。本实用新型的对比试块，结构简单、操作方便，对比试块长度厚度均能够满足空心车轴最大壁厚检测范围，使对比试块和空心车轴中相应位置的内部缺陷可以分别通过内、外表面为探伤接触面检测时快速得出缺陷的当量大小，不受现场检测条件的限制。

Description

一种超声检测用对比试块

技术领域

本实用新型涉及超声检测技术领域，具体涉及一种超声检测用对比试块。

背景技术

依据中国铁路总公司企业标准《动车组车轴》(Q/CR 639-2018)及《机车车辆车轴无损检测超声检测》(Q/CR 880-2022)关于空心车轴内部材质缺陷超声检测的相关规定：“实心车轴2内部缺陷检测应采用距离-波幅曲线法(DAC曲线法)及底面回波衰减法，从外表面检测，如图1所示。”、“空心车轴4在钻孔前后应各进行一次内部缺陷检测。钻孔前的检测方法与实心车轴相同，钻孔后应从中心孔内表面进行，如图2所示。”。

由于空心车轴4制造加工过程中，钻孔工序前后各需要进行一次内部材质缺陷检测，钻孔之前是以实心车轴2的外表面为探伤接触面，将探头3设置在探伤接触面上，超声波径向穿透检测实心车轴2内部缺陷。且钻孔之后(车轴中心孔加工)车轴中心线至30mm或60mm之间直径范围内的内部缺陷会因为钻孔而清除，同时，因为空心车轴4中心孔的存在，无法再从空心车轴4的外表面对车轴进行径向整体穿透检测，只能分别以空心车轴4外表面或者内表面进行局部径向穿透检测(如图2或图3所示)，这两种检测方式得到的检测数据不同，没有一种对相应的缺陷反射当量关系进行相互印证。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是空心车轴内部缺陷钻孔前后检测和复核过程中，手工操作探头在轴孔内部作业不便的问题(空心车轴轴长2M以上，车轴中心孔为30mm或者60mm)。为了解决该技术问题，本实用新型提供了一种超声检测用对比试块，该对比试块技术涉及空心车轴内、外表面径向检测材质缺陷时缺陷反射当量对比，尤其是涉及空心车轴新制过程中车轴中心孔加工(钻孔)前后的车轴材质缺陷由空心车轴内、外表面径向检测时同一缺陷的反射当量对比，快速实现空心车轴分别以车轴的内、外表面为探伤接触面检测时缺陷的当量换算。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种超声检测用对比试块，包括试块本体，所述试块本体为径向宽度均匀的圆环形结构，所述圆环形结构沿自身轴线的两个面分别为垂直于所述轴线的圆环形平面；

所述圆环形平面上等角度划分多条定位线，所有或部分定位线为检测定位线，每条所述检测定位线上设有一个检测孔，所有检测孔等深度且自身轴线平行于圆环形结构的轴线；

所有检测孔轴线与所述圆环形结构的轴线之间的距离按照等差数列设置。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的对比试块，结构简单、操作方便，对比试块长度厚度均能够满足空心车轴最大壁厚检测范围，使对比试块和空心车轴中相应位置的内部缺陷可以分别通过内、外表面为探伤接触面检测时快速得出缺陷的当量大小，不受现场检测条件的限制。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述圆环形结构的内环和外环均为圆筒状结构，所述内环轴向的两端分别与两个圆环形平面的内环边连接，所述外环轴向的两端分别与两个圆环形平面的外环边连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：能够更好的模拟空心车轴。

进一步，所有检测孔沿所述圆环形结构的周向按照各自与所述圆环形结构的轴线之间的距离大小依次排布。

进一步，所述定位线为八条，其中六条为检测定位线，即所述检测孔为六个。

进一步，六个所述检测孔与所述圆环形结构的轴线之间的半径距离分别为40mm、50mm、60mm、70mm、80mm、90mm。

进一步，八条定位线中，除六条检测定位线外，剩余的两条定位线位于同一直线上，所述同一直线的两侧各设有三个检测孔。

进一步，所述等差数列的差值为10mm。

进一步，所述检测孔为内径2mm的横通孔。

进一步，所述圆环形结构的内环半径为30mm，所述圆环形结构的外环半径为100mm。

进一步，所述圆环形结构的轴向长度为120mm。

采用上述进一步方案的有益效果是：试块结构小，方便操作。

附图说明

图1为探头在实心车轴外表面检测的结构示意图；

图2为探头在空心车轴内表面检测的结构示意图；

图3为探头在空心车轴外表面检测的结构示意图；

图4为本实用新型对比试块的立体结构示意图；

图5为本实用新型对比试块的主视结构示意图；

图6为本实用新型对比试块的剖视结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、试块本体；11、圆环形平面；12、定位线；13、检测定位线；14、内环；15、外环；

2、实心车轴；3、探头；4、空心车轴；

K1、第一检测孔；K2、第二检测孔；K3、第三检测孔；K4、第四检测孔；K5、第五检测孔；K6、第六检测孔。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图4～图6所示，本实施例一种超声检测用对比试块，包括试块本体1，所述试块本体1为径向宽度均匀的圆环形结构，所述圆环形结构沿自身轴线的两个面分别为垂直于所述轴线的圆环形平面11；

所述圆环形平面11上等角度划分多条定位线12，所有或部分定位线12为检测定位线13，每条所述检测定位线13上设有一个检测孔，所有检测孔等深度且自身轴线平行于圆环形结构的轴线；其中，所述定位线12和检测定位线13均为方便描述检测孔的设置位置的虚拟线。

所有检测孔轴线与所述圆环形结构的轴线之间的距离按照等差数列设置。

具体的，所述等差数列的差值为10mm。所述检测孔为内径2mm的横通孔。

如图4～图6所示，本实施例的所述圆环形结构的内环14和外环15均为圆筒状结构，所述内环14轴向的两端分别与两个圆环形平面11的内环边连接，所述外环15轴向的两端分别与两个圆环形平面11的外环边连接。本实施例所用试块本体1可采用内外径与空心车轴一致、材质相同或声学性能相近的试块，能够更好的模拟空心车轴。

如图4～图6所示，本实施例的所有检测孔沿所述圆环形结构的周向按照各自与所述圆环形结构的轴线之间的距离大小依次排布。

如图4和图5所示，本实施例的所述定位线12为八条，其中六条为检测定位线13，即所述检测孔为六个。六个检测孔分别为第一检测孔K1、第二检测孔K2、第三检测孔K3、第四检测孔K4、第五检测孔K5、第六检测孔K6。

如图4和图5所示，六个所述检测孔与所述圆环形结构的轴线之间的半径距离分别为40mm、50mm、60mm、70mm、80mm、90mm。即，第一检测孔K1与所述圆环形结构的轴线之间的距离为90mm、第二检测孔K2与所述圆环形结构的轴线之间的距离为80mm、第三检测孔K3与所述圆环形结构的轴线之间的距离为70mm、第四检测孔K4与所述圆环形结构的轴线之间的距离为60mm、第五检测孔K5与所述圆环形结构的轴线之间的距离为50mm、第六检测孔K6与所述圆环形结构的轴线之间的距离为40mm.

如图6所示，八条定位线12中，除六条检测定位线13外，剩余的两条定位线12位于同一直线上，所述同一直线的两侧各设有三个检测孔。

本实施例的一个优选方案为，所述圆环形结构的内环半径为30mm，所述圆环形结构的外环半径为100mm。所述圆环形结构的轴向长度为120mm。试块结构小，方便操作。

本实施例的对比试块在内、外径之间等深度、等角度均布六个直径2mm检测孔(K1至K6)，分别从对比试块的内、外表面依次检测K1至K6检测孔，得出K1至K6检测孔分别以试块的内、外表面为探伤接触面检测时的反射波幅高度，以反射波幅高度分别绘制出2条DAC曲线(距离-波幅校正曲线)，以绘制的DAC曲线为依据确定缺陷的反射当量值，得出其大致的换算关系。目前在役动车组空心车轴直径最大处约为200mm，本试块内孔直径为60mm，检测深度方向上距离每增加10mm设置一个2mm检测孔，故检测孔数量为6个。六个直径2mm检测孔(K1至K6)在内、外径之间等深度均布是为了满足检测声程范围内，不同深度位置均可进行覆盖，提高DAC曲线精确度；等角度均布是为了避免相邻两个2mm检测孔在进行检测时，相互之间的干扰。本试块长度120mm，可便于操作人员手持超声波探头对不同深度的2mm检测孔进行检测，操作灵活，获取2mm检测孔波幅稳定，制作的DAC曲线准确。

本实施例的对比试块，结构简单、操作方便，对比试块长度厚度均能够满足空心车轴最大壁厚检测范围，使对比试块和空心车轴中相应位置的内部缺陷可以分别通过内、外表面为探伤接触面检测时快速得出缺陷的当量大小，不受现场检测条件的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种超声检测用对比试块，其特征在于，包括试块本体，所述试块本体为径向宽度均匀的圆环形结构，所述圆环形结构沿自身轴线的两个面分别为垂直于所述轴线的圆环形平面；

所述圆环形平面上等角度划分多条定位线，所有或部分定位线为检测定位线，每条所述检测定位线上设有一个检测孔，所有检测孔等深度且自身轴线平行于圆环形结构的轴线；

所有检测孔轴线与所述圆环形结构的轴线之间的距离按照等差数列设置。

2.根据权利要求1所述一种超声检测用对比试块，其特征在于，所述圆环形结构的内环和外环均为圆筒状结构，所述内环轴向的两端分别与两个圆环形平面的内环边连接，所述外环轴向的两端分别与两个圆环形平面的外环边连接。

3.根据权利要求1所述一种超声检测用对比试块，其特征在于，所有检测孔沿所述圆环形结构的周向按照各自与所述圆环形结构的轴线之间的距离大小依次排布。

4.根据权利要求1所述一种超声检测用对比试块，其特征在于，所述定位线为八条，其中六条为检测定位线，即所述检测孔为六个。

5.根据权利要求4所述一种超声检测用对比试块，其特征在于，六个所述检测孔与所述圆环形结构的轴线之间的半径距离分别为40mm、50mm、60mm、70mm、80mm、90mm。

6.根据权利要求4所述一种超声检测用对比试块，其特征在于，八条定位线中，除六条检测定位线外，剩余的两条定位线位于同一直线上，所述同一直线的两侧各设有三个检测孔。

7.根据权利要求1所述一种超声检测用对比试块，其特征在于，所述等差数列的差值为10mm。

8.根据权利要求1所述一种超声检测用对比试块，其特征在于，所述检测孔为内径2mm的横通孔。

9.根据权利要求1所述一种超声检测用对比试块，其特征在于，所述圆环形结构的内环半径为30mm，所述圆环形结构的外环半径为100mm。

10.根据权利要求1所述一种超声检测用对比试块，其特征在于，所述圆环形结构的轴向长度为120mm。