一种相控阵超声检测能力验证试块组及其使用方法技术

本发明专利技术涉及无损检测技术，具体涉及一种相控阵超声检测能力验证试块组以及使用方法，其包括YZ‑Ⅰ型、YZ‑Ⅱ型、YZ‑Ⅲ型、YZ‑Ⅳ型和YZ‑Ⅴ型共五个试块且其厚度依次分别对应为4mm、8mm、15mm、20mm和40mm。每个试块上根据厚度设置有数个横通孔以及一对刻槽，提高检测的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种相控阵超声检测能力验证试块组及其使用方法
本专利技术涉及无损检测技术，具体涉及一种相控阵超声检测能力验证试块组及其使用方法。
技术介绍
相控阵超声检测技术作为一种新的无损检测技术在电力行业中的应用尚处于发展阶段，虽有相控阵超声检测工艺标准GB/T32563-2016《无损检测超声检测相控阵超声检测方法》颁布实施，但相控阵超声检测灵敏度怎么调节及其验证还未具体明确。目前，相控阵超声检测能力验证通常是在制作的典型焊接缺陷试块进行验证。但典型焊接试块要求的规格种类多（待检部件规格的管道均需要制作一个），缺陷制作要求严，缺陷尺寸精度高，缺陷位置控制难度大等问题，且制作成本较高、周期长，对不同规格型号的管道，不具有统一使用性。上述搜索发现的相关设计专利，并未有效推广应用。现有技术中额验证试块存在的客观缺点：1、目前无正规的常用能力验证试块。2、目前使用的典型焊接缺陷样管，存在制作种类多、周期长、成本高，工艺要求严，缺陷尺寸控制难度大等难点，同时样管统一性不强。3、专利号CN201621045864.6的方案用途与本专利相近，但此专利中试块注重的是表面及根部缺陷的检出效果，且由于设计的角度较多，在满足相控阵超声检测工艺的条件下，试块外形将需要制作的特别长，成本太高，现场操作也不方便，同时设计的本方案仅适用于小径管道。4、CN201620616251.7专利设计是采用一次波对横孔进行检测，能够实现灵敏度校准，此验证方法在相控阵DAC或TCG曲线制作试块上便能完成，无法验证不同位置的缺陷。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种样式结构简单、操作方便、经济实用的相控阵超声检测能力验证试块，主要用于验证检测工艺是否满足工作要求及验证扫查灵敏度能否满足最小缺陷检出要求。本设计专利技术的试块，通过相控阵超声检测技术可直观验证工件根部缺陷、近表面缺陷及内部缺陷进行识别，对聚焦法则和扫查灵敏度设定具有很大参考价值，通过对特殊边界的检测工艺修订完善，以达到最佳检测效果。同时，也可以辅助于检测结果的评定，便于缺陷大小、深度、性质的判断；避免了常规需要制作种类繁多的典型焊接样管进行多次试验的情况，从经济、效率、时间等方面均具有明显优势。本专利技术采用的技术方案如下：一种相控阵超声检测能力验证试块组，包括YZ-Ⅰ型、YZ-Ⅱ型、YZ-Ⅲ型、YZ-Ⅳ型和YZ-Ⅴ型共五个试块且其厚度依次分别对应为4mm、8mm、15mm、20mm和40mm；所述YZ-Ⅰ型试块：其长度100mm、宽度30mm、厚度4mm，该YZ-Ⅰ型试块左端设有一个横通孔（1），YZ-Ⅰ型试块右端上表面和下表面对称分别设有一个单边V型坡口刻槽（2、3）；所述YZ-Ⅱ型试块：其长度100mm、宽度30mm、厚度8mm，该YZ-Ⅱ型试块左端有两个平行的横通孔（7、8），YZ-Ⅱ型试块右端上表面和下表面对称分别设有一个单边V型坡口刻槽（4、5），两个所述刻槽（4、5）连线的中点位置处设有一个横通孔（6）；所述YZ-Ⅲ型试块：其长度140mm、宽度30mm、厚度15mm，该YZ-Ⅲ型试块的左端有三个横通孔（12、13、14），其中横通孔（12）圆心与YZ-Ⅲ型试块的左端边缘的距离为58mm，所述横通孔（13）与横通孔（12）的圆心的间距为4mm且均距离YZ-Ⅲ型试块上表面为10mm，所述横通孔（13）和横通孔（14）的圆心连线与垂直中分面的夹角为30°；该YZ-Ⅲ型试块右端的上表面和下表面对称设有一单边V型坡口刻槽（9、10），两个所述刻槽（9、10）连线中点位置设有一上一下两个横通孔（11）；横通孔14距离试块上表面5mm。所述YZ-Ⅳ型试块：其长度140mm、宽度30mm、试块厚度20mm，该YZ-Ⅳ型试块的上表面和下表面对称设有一单边V型坡口刻槽（15、16），两个所述刻槽（15、16）的连线中点位置设有上下分布的三个横通孔（17）；该YZ-Ⅳ型试块的的左端有四个横通孔（18、19、20、21），其他三个横通孔（19、20、21）的圆心连线与垂直中分面夹角为30°；所述YZ-Ⅴ型试块：其长度180mm、宽度30mm、试块厚度40mm，YZ-Ⅴ型试块右端的上表面和下表面对称设有有一单边V型坡口刻槽（22、23），所述刻槽（22、23）中点位置设有上下分布的三个横通孔（24）；YZ-Ⅴ型试块左端有四个横通孔（25、26、27、28），其中两个横通孔（25、26）左右分布且圆心共线、另外两个横通孔（27、28）圆心连线相对于水平面倾斜设置且三个横通孔（26、27、28）圆心共线；三个横通孔（26、27、28）的圆心连线与垂直中分面夹角为10°。上述相控阵超声检测能力验证试块组，所靠左端的横通孔（25）圆心与YZ-Ⅴ型试块右端边缘距离为77mm，述横通孔（1）的直径为2mm，所述横通孔（1）圆心与YZ-Ⅰ型试块左端边缘之间的距离为40mm；所述刻槽（2、3）的坡口角度为45°、深度为1mm，所述刻槽（2、3）的直角边距离与YZ-Ⅰ型试块右端端边缘之间的距离为20mm。上述相控阵超声检测能力验证试块组，两个所述横通孔（7、8）的圆心距为4mm且与YZ-Ⅱ型试块上表面的距离均为4mm，所述横通孔（7）圆心与YZ-Ⅱ型试块左端边缘之间的距离为38mm；所述刻槽（4、5）坡口角度均为45°、深度1mm，所述刻槽（4、5）直角边与YZ-Ⅱ型试块右端边缘之间距离为20mm；所述横通孔（6）圆心与YZ-Ⅱ型试块上表面之间的距离为4mm，所述横通孔（6）圆心与YZ-Ⅱ型试块右端边缘之间距离为20mm。上述相控阵超声检测能力验证试块组，所述刻槽（9、10）的坡口角度为45°、深度1.5mm，所述刻槽（9、10）直角边与YZ-Ⅲ型试块右端边缘的距离为20mm；两个所述横通孔（11）的圆心距离YZ-Ⅲ型试块上表面之间的距离分别为5mm和10mm，两个所述横通孔（11）的圆心与YZ-Ⅲ型试块右端边缘的距离为20mm。上述相控阵超声检测能力验证试块组，所述刻槽（15、16）的坡口角度为45°、深度1.5mm，所述刻槽（15、16）直角边距离试块边缘较近一端的距离为20mm；三个上下分布的所述横通孔（17）与该YZ-Ⅳ型试块的上表面距离分别为5mm、10mm和15mm且与该YZ-Ⅳ型试块右端边缘之间的距离为20mm；最左端的横通孔（18）圆心与YZ-Ⅳ型试块的左端边缘之间的距离为58mm；水平的两个横通孔（18、19）的圆心距为4mm且分别距离该YZ-Ⅳ型试块的上表面为15mm。上述相控阵超声检测能力验证试块组，所述刻槽（22、23）坡口角度为45°、深度1.5mm，所述刻槽（22、23）的直角边与YZ-Ⅴ型试块右端边缘距离为20mm；三个所述的横通孔（24）与YZ-Ⅴ型试块上表面的距离分别为10mm、20mm和30mm，三个上下分布的横通孔（24）的圆心与YZ-Ⅴ型试块右端边缘的距离为20mm；水平位置的两个横通孔（25、26）的圆心距为6mm且分别距离YZ-Ⅴ型试块上表面为30mm；横通孔（27）距离YZ-Ⅴ型试块上表面20mm，横通孔（28）距离YZ-Ⅴ型试块上表面10mm。上述控阵超声检测能力验证试块组的使用方法，包括如下步骤：1)被检试样厚度在4-8mm时，选择管径曲率与之相对应的YZ-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种相控阵超声检测能力验证试块组，其特征在于：包括YZ‑Ⅰ型、YZ‑Ⅱ型、YZ‑Ⅲ型、YZ‑Ⅳ型和YZ‑Ⅴ型共五个试块且其厚度依次分别对应为4mm、8mm、15mm、20mm和40mm；所述YZ‑Ⅰ型试块：其长度100mm、宽度30mm、厚度4mm，该YZ‑Ⅰ型试块左端设有一个横通孔（1），YZ‑Ⅰ型试块右端上表面和下表面对称分别设有一个单边V型坡口刻槽（2、3）；所述YZ‑Ⅱ型试块：其长度100mm、宽度30mm、厚度8mm，该YZ‑Ⅱ型试块左端有两个平行的横通孔（7、8），YZ‑Ⅱ型试块右端上表面和下表面对称分别设有一个单边V型坡口刻槽（4、5），两个所述刻槽（4、5）连线的中点位置处设有一个横通孔（6）；所述YZ‑Ⅲ型试块：其长度140mm、宽度30mm、厚度15mm，该YZ‑Ⅲ型试块的左端有三个横通孔（12、13、14），其中横通孔（12）圆心与YZ‑Ⅲ型试块的左端边缘的距离为58mm，所述横通孔（13）与横通孔（12）的圆心的间距为4mm且均距离YZ‑Ⅲ型试块上表面为10mm，所述横通孔（13）和横通孔（14）的圆心连线与垂直中分面的夹角为30°；该YZ‑Ⅲ型试块右端的上表面和下表面对称设有一单边V型坡口刻槽（9、10），两个所述刻槽（9、10）连线中点位置设有一上一下两个横通孔（11）；横通孔14距离试块上表面5mm。所述YZ‑Ⅳ型试块：其长度140mm、宽度30mm、试块厚度20mm，该YZ‑Ⅳ型试块的上表面和下表面对称设有一单边V型坡口刻槽（15、16），两个所述刻槽（15、16）的连线中点位置设有上下分布的三个横通孔（17）；该YZ‑Ⅳ型试块的的左端有四个横通孔（18、19、20、21），其他三个横通孔（19、20、21）的圆心连线与垂直中分面夹角为30°；所述YZ‑Ⅴ型试块：其长度180mm、宽度30mm、试块厚度40mm，YZ‑Ⅴ型试块右端的上表面和下表面对称设有有一单边V型坡口刻槽（22、23），所述刻槽（22、23）中点位置设有上下分布的三个横通孔（24）；YZ‑Ⅴ型试块左端有四个横通孔（25、26、27、28），其中两个横通孔（25、26）左右分布且圆心共线、另外两个横通孔（27、28）圆心连线相对于水平面倾斜设置且三个横通孔（26、27、28）圆心共线；三个横通孔（26、27、28）的圆心连线与垂直中分面夹角为10°。...

【技术特征摘要】
1.一种相控阵超声检测能力验证试块组，其特征在于：包括YZ-Ⅰ型、YZ-Ⅱ型、YZ-Ⅲ型、YZ-Ⅳ型和YZ-Ⅴ型共五个试块且其厚度依次分别对应为4mm、8mm、15mm、20mm和40mm；所述YZ-Ⅰ型试块：其长度100mm、宽度30mm、厚度4mm，该YZ-Ⅰ型试块左端设有一个横通孔（1），YZ-Ⅰ型试块右端上表面和下表面对称分别设有一个单边V型坡口刻槽（2、3）；所述YZ-Ⅱ型试块：其长度100mm、宽度30mm、厚度8mm，该YZ-Ⅱ型试块左端有两个平行的横通孔（7、8），YZ-Ⅱ型试块右端上表面和下表面对称分别设有一个单边V型坡口刻槽（4、5），两个所述刻槽（4、5）连线的中点位置处设有一个横通孔（6）；所述YZ-Ⅲ型试块：其长度140mm、宽度30mm、厚度15mm，该YZ-Ⅲ型试块的左端有三个横通孔（12、13、14），其中横通孔（12）圆心与YZ-Ⅲ型试块的左端边缘的距离为58mm，所述横通孔（13）与横通孔（12）的圆心的间距为4mm且均距离YZ-Ⅲ型试块上表面为10mm，所述横通孔（13）和横通孔（14）的圆心连线与垂直中分面的夹角为30°；该YZ-Ⅲ型试块右端的上表面和下表面对称设有一单边V型坡口刻槽（9、10），两个所述刻槽（9、10）连线中点位置设有一上一下两个横通孔（11）；横通孔14距离试块上表面5mm。所述YZ-Ⅳ型试块：其长度140mm、宽度30mm、试块厚度20mm，该YZ-Ⅳ型试块的上表面和下表面对称设有一单边V型坡口刻槽（15、16），两个所述刻槽（15、16）的连线中点位置设有上下分布的三个横通孔（17）；该YZ-Ⅳ型试块的的左端有四个横通孔（18、19、20、21），其他三个横通孔（19、20、21）的圆心连线与垂直中分面夹角为30°；所述YZ-Ⅴ型试块：其长度180mm、宽度30mm、试块厚度40mm，YZ-Ⅴ型试块右端的上表面和下表面对称设有有一单边V型坡口刻槽（22、23），所述刻槽（22、23）中点位置设有上下分布的三个横通孔（24）；YZ-Ⅴ型试块左端有四个横通孔（25、26、27、28），其中两个横通孔（25、26）左右分布且圆心共线、另外两个横通孔（27、28）圆心连线相对于水平面倾斜设置且三个横通孔（26、27、28）圆心共线；三个横通孔（26、27、28）的圆心连线与垂直中分面夹角为10°。2.根据权利要求1所述相控阵超声检测能力验证试块组，其特征在于：所靠左端的横通孔（25）圆心与YZ-Ⅴ型试块右端边缘距离为77mm，述横通孔（1）的直径为2mm，所述横通孔（1）圆心与YZ-Ⅰ型试块左端边缘之间的距离为40mm；所述刻槽（2、3）的坡口角度为45°、深度为1mm，所述刻槽（2、3）的直角边距离与YZ-Ⅰ型试块右端端边缘之间的距离为20mm。3.根据权利要求1所述相控阵超声检测能力验证试块组，其特征在于：两个所述横通孔（7、8）的圆心距为4mm且与YZ-Ⅱ型试块上表面的距离均为4mm，所述横通孔（7）圆心与YZ-Ⅱ型试块左端边缘之间的距离为38mm；所述刻槽（4、5）坡口角度均为45°、深度1mm，所述刻槽（4、5）直角边与YZ-Ⅱ型试块右端边缘之间距离为20mm；所述横通孔（6）圆心与YZ-Ⅱ型试块上表面之间的距离为4mm，所述横通孔（6）圆心与YZ-Ⅱ型试块右端边缘之间距离为20mm。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭相吉，杜传国，徐学堃，庞继勇，丁成海，齐高君，
申请(专利权)人：山东电力建设第一工程公司，山东丰汇工程检测有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37