一种用于薄壁弯管超声波探伤的探伤装置制造方法及图纸

技术编号:15148926 阅读:109 留言:0更新日期:2017-04-11 12:53
一种用于薄壁弯管超声波探伤的探伤装置,包括试块、超声波探头和脉冲超声波探伤仪,其试块为扇形板,左侧靠下位置开有横通孔,板面上靠右侧开有竖槽,竖槽中央垂直开有一列短横孔;横通孔和短横孔的中轴线都垂直于扇形板板面;试块右侧向右伸展形成前后叠置的小扇形和大扇形;超声波探头为双晶横波凹面探头,探测面为凸弧面。本实用新型专利技术试块为测试双晶横波凹面探头的探头K值、前沿、测绘距离波幅曲线及调整仪器扫描速度而设计,选择双晶、横波、中K值、凹面探头,试块设计成与薄壁弯管表面相同的凸弧面,设计大、小扇形用以测试探头前沿和调整仪器扫描速度,有效解决常规平直面试块不能准确测试探头性能和对缺陷准确定位的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及无损检测
,具体涉及一种用于薄壁弯管超声波探伤的探伤装置
技术介绍
在锅炉、石化、核电等系统的设备中,大量采用了联接管道和弯头,规格一般在左右,属薄壁管,并大部分布置在炉外、室外及人行道旁。这些弯头一般采用机器冷弯,因而在弯头部位存有冷加工应力。由于应力的存在,弯头在长期运行和腐蚀介质作用下就会在内壁产生应力腐蚀裂纹,裂纹不断延伸和扩展就会扩展到外壁使弯头处介质泄露或弯头爆破酿成灾难性事故。目前,利用射线和超声波检测内壁裂纹是较好的一种手段。因为射线检测劳动强度大、检验速度慢、对人有较大伤害,一般很少被采用,所以超声波检测是较为理想的方法。但由于受检工件壁薄,而超声波有一定的近场长度,且弯管外表面呈凸面,常规试块和探头的监测面均为平直面,导致超声波与试件不能良好的接触,使探伤灵敏度低;所反映的检测数值与实际不相符。为此,本技术提供一种专门用于薄壁弯管超声波探伤的探伤装置。
技术实现思路
本技术目的在于提供一种用于薄壁弯管超声波探伤的探伤装置,解决现有技术中试块的监测面均为平直面、导致超声波与试块不能良好的接触、使探伤灵敏度低、所反映检测数值与实际不相符的技术问题。为解决上述技术问题,本技术采取如下技术方案:一种用于薄壁弯管超声波探伤的探伤装置,包括试块、超声波探头和脉冲超声波探伤仪,其特征在于:所述试块的左半部分为一个圆心角为90°的扇形板,扇形板的底面和右侧面为平直面,左上为测试弧面一;所述扇形板的左侧靠下开有一个横通孔,右侧开有一个上下贯通的竖槽,在所述竖槽的中央垂直开有一列短横孔;所述试块的右半部分为两个叠置的扇形试块,较小的为小扇形,较大的为大扇形,所述小扇形和大扇形的扇面互相平行,圆心都位于扇形板最右侧顶部的横沿上,以扇形板的右侧面为起始面向右上方伸展形成;所述小扇形和大扇形的总厚度与扇形板的厚度相适应;所述小扇形的弧面为测试弧面二,所述大扇形的弧面为测试弧面三;所述超声波探头为双晶横波凹面探头,包括壳体、透声楔块、隔声层、吸收块、发射晶片和接收晶片,其中,所述超声波探头的探测面为凹弧面;所述脉冲超声波探伤仪为模拟脉冲超声波探伤仪或数字脉冲超声波探伤仪。作为本技术的优选技术方案,所述试块上的短横孔自上而下包括三个,距离扇形板顶面的竖向距离分别为5、10、15mm;其直径为1mm,深度为6mm,其圆心距离扇形板右侧面的水平距离为16mm。优选的,所述横通孔的直径为10mm,其圆心距离扇形板左侧面的水平距离为20mm,距离扇形板底面的竖向距离20mm。优选的,所述小扇形的圆心角为75°,扇形半径R1为40mm。优选的,所述大扇形的圆心角为87°,扇形半径R2为80mm。优选的,所述测试弧面一与测试弧面二之间有衔接曲面;所述衔接曲面的曲率与测试弧面一的曲率相适应。优选的,所述试块的厚度为20mm,其中小扇形的厚度为5mm,所述大扇形的厚度为15mm。优选的,所述超声波探头为接触式横波联合双探头,其K值范围为1.5~2.0。优选的,所述发射晶片和接收晶片的尺寸相同,为5mm×5±2mm,两晶片焦距为5±2mm,晶片入射角为44.1±1°。优选的,所述超声波探头的频率为2.5~5MHz,探测范围为4~10mm。与现有技术相比,本技术产品的技术优势在于:1、采用专门设计的凸曲面试块,由于薄壁弯管为凸面,常规平直面试块已不能准确测试探头性能和对缺陷准确定位,将试块设计成凸曲面,试块中设大小扇形分别是用来测试探头前沿和调整仪器扫描速度,试块上设三个短横孔可用来测试探头K值,绘制距离波幅曲线,横通孔用来测定探头的K值,设计合理,使用方便;2、采用双晶横波凹面探头,发射晶片与接收晶片分开,消除了压电晶片与透声楔块之间的反射杂波。同时由于仪器线路中的始脉冲不能进入放大器,克服了阻塞现象使探测盲区大大减小。通过改变两晶片的倾斜角度可获得理想的焦点距离,从而使工件常出现裂纹区域获得较大的反射声压;将探头加工成凹面,便于探头与工件良好耦合。附图说明图1是本技术涉及的试块的正视图;图2是本技术涉及的试块的俯视图;图3是本技术涉及的超声波探头的正视图;图4是本技术涉及的超声波探头的俯视图;图5是本技术涉及的超声波探头的工作原理示意图。附图标记:1-试块、2-横通孔、3-竖槽、4-短横孔、5-小扇形、6-大扇形、7-测试弧面一、8-测试弧面二、9-测试弧面三、10-衔接曲面、11-双晶横波凹面探头、12-壳体、13-透声楔块、14-隔声层、15-吸收块、16-发射晶片、17-接收晶片、18-脉冲超声波探伤仪、19-凹弧面。具体实施方式以下结合附图对本技术的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本实用新型,并非用于限定本技术的范围。本技术涉及一种用于薄壁弯管超声波探伤的探伤装置,包括试块1、超声波探头11和脉冲超声波探伤仪18,其特征在于:所述试块1的左边主体为一个圆心角α为90°的扇形板,扇形的底面和右侧面为平直面,左上为测试弧面一7;所述试块1的左侧靠下开有一个横通孔2,横通孔2的直径为10mm,其圆心距离扇形板左侧面的水平距离为20mm,距离扇形板底面的竖向距离10mm;板面上靠右侧开有一个上下贯通的竖槽3,所述竖槽3为半圆槽,槽深为6mm,在所述竖槽3的中央垂直开有一列短横孔4,所述短横孔4自上而下包括三个,距离扇形板1顶面的竖向距离分别为5、10、15mm,其直径为1mm,深度为6mm,其圆心距离扇形板右侧面的水平距离为16mm;所述横通孔2和短横孔4的中轴线互相平行,都垂直于扇形板的前后板面;在所述试块1的右侧,以试块1右侧顶部为扇形圆心,以试块1的右侧面为起始面向右上方伸展形成前后叠置的一个小扇形5和一个大扇形6,所述小扇形5的圆心角β为75°,扇形半径R1为40mm;所述大扇形6的圆心角γ为87°,扇形半径R2为80mm,小扇形5和大扇形6的总厚度与试块1的厚度相适应,试块1的厚度为20mm,所述小扇形5的厚度为5mm,所述大扇形6的厚度为15mm;所述小扇形5的弧面为测试弧面二8,所述大扇形5的弧面为测试弧面三9,所述测试弧面二8和测试弧面三9均垂直于试块1的前后板面,测试弧面一7与测试弧面二8之间有衔接曲面10;衔接曲面10的曲率与测试弧面一7的曲率相适应;所述试块1为一体成型结构。此试块为测试双晶横波凹面探头的探头K值、前沿、测绘距离波幅曲线、调整仪器...

【技术保护点】
一种用于薄壁弯管超声波探伤的探伤装置,包括试块(1)、超声波探头(11)和脉冲超声波探伤仪(18),其特征在于:所述试块(1)的左半部分为一个圆心角为90°的扇形板,扇形板的底面和右侧面为平直面,左上为测试弧面一(7);所述扇形板的左侧靠下开有一个横通孔(2),右侧开有一个上下贯通的竖槽(3),在所述竖槽(3)的中央垂直开有一列短横孔(4);所述试块(1)的右半部分为两个叠置的扇形试块,较小的为小扇形(5),较大的为大扇形(6),所述小扇形(5)和大扇形(6)的扇面互相平行,圆心都位于试块左侧扇形板最右侧顶部的横沿上,以扇形板的右侧面为起始面向右上方伸展形成;所述小扇形(5)和大扇形(6)的总厚度与扇形板的厚度相适应;所述小扇形(5)的弧面为测试弧面二(8),所述大扇形(6)的弧面为测试弧面三(9);所述超声波探头(11)为双晶横波凹面探头,包括壳体(12)、透声楔块(13)、隔声层(14)、吸收块(15)、发射晶片(16)和接收晶片(17),其中,所述双晶横波凹面探头的探测面为凹弧面(19);所述脉冲超声波探伤仪(18)为模拟脉冲超声波探伤仪或数字脉冲超声波探伤仪。

【技术特征摘要】
1.一种用于薄壁弯管超声波探伤的探伤装置,包括试块(1)、超声波探头(11)和脉冲超
声波探伤仪(18),其特征在于:
所述试块(1)的左半部分为一个圆心角为90°的扇形板,扇形板的底面和右侧面为平直
面,左上为测试弧面一(7);所述扇形板的左侧靠下开有一个横通孔(2),右侧开有一个上
下贯通的竖槽(3),在所述竖槽(3)的中央垂直开有一列短横孔(4);
所述试块(1)的右半部分为两个叠置的扇形试块,较小的为小扇形(5),较大的为大扇形
(6),所述小扇形(5)和大扇形(6)的扇面互相平行,圆心都位于试块左侧扇形板最右侧
顶部的横沿上,以扇形板的右侧面为起始面向右上方伸展形成;所述小扇形(5)和大扇形
(6)的总厚度与扇形板的厚度相适应;所述小扇形(5)的弧面为测试弧面二(8),所述大
扇形(6)的弧面为测试弧面三(9);
所述超声波探头(11)为双晶横波凹面探头,包括壳体(12)、透声楔块(13)、隔声层
(14)、吸收块(15)、发射晶片(16)和接收晶片(17),其中,所述双晶横波凹面探头的
探测面为凹弧面(19);
所述脉冲超声波探伤仪(18)为模拟脉冲超声波探伤仪或数字脉冲超声波探伤仪。
2.根据权利要求1所述的一种用于薄壁弯管超声波探伤的探伤装置,其特征在于:所述横
通孔(2)的直径为10mm,其圆心距离扇形板左侧面的水平距离为20mm,距离扇形板底面
的竖向距离20mm。
3.根据权利要求1所述的一种用于薄壁弯管超声波探伤的探伤装置,其特征在于:所述短
横孔(4)自上而下包括三...

【专利技术属性】
技术研发人员:谢卫江郑守忠冷波宋绍河刘晓辉李冲胡振江韩振华张皙
申请(专利权)人:北京中唐电工程咨询有限公司
类型:新型
国别省市:北京;11

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