用于横波探伤的斜探头和横波探伤方法技术

本发明专利技术公开了一种用于横波探伤的斜探头和一种横波探伤方法，该斜探头包括具有开口的壳体（60）、晶片（10）和保护层（20），所述晶片设置在所述壳体内部，所述保护层设置在所述壳体的所述开口处与所述壳体固定连接，并将所述壳体封闭，所述保护层的一个端面与所述晶片贴合，另一个端面用于与待测物体相贴合，其中，所述保护层的所述另一个端面的形状与所述待测物体的表面形状相匹配。利用本发明专利技术提供的斜探头进行横波探伤时，斜探头的保护层表面能够与待测物体贴合，使得绝大部分晶片产生的超声波都能够通过保护层穿入到待测物体内部，从而提高了所述斜探头在横波探伤时发现缺陷的能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无损检测领域，具体地，涉及ー种用于横波探伤的斜探头和ー种利用该斜探头对螺栓进行探伤的横波探伤方法。
技术介绍
高温紧固螺栓是火力发电厂热动カ设备的重要部件。在长期运行中，由于高温及高应カ的作用，螺栓材料容易产生热脆、蠕变、疲劳、应カ腐蚀；由于安装中预紧カ过高及不慎烧伤中心孔等原因，螺栓材料容易产生裂纹。为了确保设备安全运行，加强对高温紧固螺栓的有效检验甚为重要。目前常使用小角度纵波检测的方法、横波检测方法和横波检测方法来检验高温紧固螺栓内部是否出现裂纹。··当螺栓端面较小无法放置纵波探头时，会利用用于横波探伤的斜探头对螺栓进行横波探伤。但是，目前的用于横波探伤的斜探头都不能准确地进行横波检测。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于横波探伤的斜探头和ー种采用该斜探头的横波探伤方法，利用所述斜探头进行横波探伤时可以准确地确定螺栓的螺纹根部的裂纹。为了实现上述目的，作为本专利技术的ー个方面，提供一种用于横波探伤的斜探头，该斜探头包括具有开ロ的壳体、晶片和保护层，所述晶片设置在所述壳体内部，所述保护层设置在所述壳体的所述开ロ处与所述壳体固定连接，并将所述壳体封闭，所述保护层的ー个端面与所述晶片贴合，另ー个端面用干与待测物体相贴合，其中，所述保护层的所述另ー个端面的形状与所述待测物体的表面形状相匹配。优选地，所述晶片为ー个。优选地，所述保护层的所述另ー个端面为圆柱面的一部分且向内凹陷。优选地，该斜探头的折射角的正切值为I. 7，频率为2MHz至2. 5MHz。作为本专利技术的另ー个方面，还提供一种横波探伤方法，该横波探伤方法用于对螺栓进行探伤，其特征在于，该横波探伤方法采用本专利技术所提供的上述用于横波探伤的斜探头，所述横波探伤方法包括以下步骤步骤一、将所述斜探头的所述保护层的所述另ー个端面贴合在所述螺栓的光杆部分的外表面上，找到检测部位的螺纹反射波，并将该螺纹反射波调整后作为基准灵敏度；步骤ニ、沿所述螺栓的周向移动所述斜探头，直至发现缺陷反射波为止，当该缺陷反射波的波幅与该缺陷反射波后方的所述螺纹反射波的波幅之差大于或等于6dB时，则判定所述缺陷为裂纹。优选地，在所述步骤一中，调整所述螺纹反射波包括将该螺纹反射波调整至60%屏高，然后再増益6dB，以确定灵敏度。优选地，在所述步骤ニ中，当所述缺陷反射波的波幅与该缺陷反射波后的所述螺纹反射波的波幅之差在6dB至9dB之间时，判定所述缺陷为深度Imm至2mm之间的裂纹。优选地，在所述步骤ニ中，当所述缺陷反射波的波幅比该缺陷反射波后的所述螺纹反射波的波幅大9dB以上时，则判定所述缺陷为深度大于2mm的裂纹。利用本专利技术提供的斜探头进行横波探伤时，斜探头的保护层表面能够与待测物体贴合，使得绝大部分晶片产生的超声波都能够通过保护层穿入到待测物体内部，从而提高了所述斜探头在横波探伤时发现缺陷的能力。并且，利用所述用于横波探伤的斜探头对螺栓进行横波探伤时，能够准确地发现螺纹根部的裂纹。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进ー步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中 图I是根据本专利技术ー种实施方式的斜探头的侧剖视示意图；图2是图I中所示的斜探头的主视图；图3是图I中所示的斜探头的俯视图；图4是利用图I中所示的斜探头对螺栓探伤的示意图，其中，所述螺栓的根部并无裂纹；图5是图4中所示的螺栓的螺纹反射波的波形示意图；图6是利用图I中所示的斜探头对螺栓探伤的示意图，其中，所述螺栓的根部有裂纹；图7是图6中所示的螺栓的缺陷反射波和螺纹反射波的波形示意图。附图标记说明I螺纹反射波 2缺陷反射波10晶片20保护层40螺栓50探头接ロ60壳体100斜探头具体实施例方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用干限制本专利技术。作为本专利技术的ー个方面，如图I至图3所示，提供一种用于横波探伤的斜探头，该斜探头包括具有开ロ的壳体60、晶片10和保护层20，晶片10设置在壳体60内部，保护层20设置在壳体60的所述开ロ处与壳体60固定连接,并将壳体60封闭,保护层20的ー个端面与晶片10贴合，另ー个端面用干与待测物体相贴合，其中，保护层20的另ー个端面的形状与所述待测物体的表面形状相匹配。如图2和图3中所示，壳体60上设置有探头接ロ 50，壳体60内的晶片10通过探头接ロ 50与外部电源电连接。当利用所述斜探头100进行横波探伤时，所述斜探头100的保护层20的所述另ー个端面与待测物体相贴合，晶片10振动产生超声波通过保护层20传递至待测物体内部。保护层20为固体，且声波在固体中传播速度最快，由于保护层20贴合在待测物体的表面上，因此绝大多数由晶片10产生的超声波都能通过保护层20传递至待测物体的内部，从而使所述斜探头具有较高的发现待测物体内部的缺陷的能力。本领域技术人员还应当理 解的是，在晶片10和壳体60的顶面之间还设置有阻尼材料，用于吸收噪声能量，使干扰声能迅速耗散，降低斜探头本身的杂乱信号。所述阻尼材料可以是环氧树脂和钨粉等现有技术中公知的材料，这里不再赘述。在本专利技术中，保护层20可以由声速为2720±20m/s的有机玻璃制成，晶片10可以由锆钛酸铅(PbZrTi03)制成，壳体60可以由铝合金制成。本领域技术人员应当理解的是，在专利技术中，斜探头100的保护层20的另ー个端面的形状取决于待测物体的表面形状。例如，待测物体的表面为弧面，则保护层20的另ー个端面也为弧面。通常用于横波探伤的斜探头100中设置有一个晶片10。本专利技术所述的斜探头100尤其适用于对螺栓进行探伤。对螺栓进行探伤时，将所述斜探头100的保护层20的另ー个端面贴合在螺栓的光杆部分上即可。此时，待测物体的表面为圆柱面，那么保护层20的所述另ー个端面可以为圆柱面的一部分且向内凹，如图I所示。当本专利技术所述的斜探头100用于对螺栓进行探伤时，对于不同规格的螺栓，斜探头100的晶片10的尺寸以及保护层20的所述另ー个端面的直径的尺寸如下表I中所示。表I本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于横波探伤的斜探头，该斜探头包括具有开口的壳体（60）、晶片（10）和保护层（20），所述晶片（10）设置在所述壳体（60）内部，所述保护层（20）设置在所述壳体（60）的所述开口处与所述壳体（60）固定连接，并将所述壳体（60）封闭，所述保护层（20）的一个端面与所述晶片（10）贴合，另一个端面用于与待测物体相贴合，其特征在于，所述保护层（20）的所述另一个端面的形状与所述待测物体的表面形状相匹配。

【技术特征摘要】
1.一种用于横波探伤的斜探头，该斜探头包括具有开ロ的壳体(60)、晶片(10)和保护层(20)，所述晶片(10)设置在所述壳体(60)内部，所述保护层(20)设置在所述壳体(60)的所述开ロ处与所述壳体(60)固定连接，并将所述壳体(60)封闭，所述保护层(20)的一个端面与所述晶片(10)贴合，另ー个端面用干与待测物体相贴合，其特征在于，所述保护层(20)的所述另ー个端面的形状与所述待测物体的表面形状相匹配。2.根据权利要求I所述的用于横波探伤的斜探头，其特征在于，所述晶片(10)为ー个。3.根据权利要求I所述的用于横波探伤的斜探头，其特征在于，所述保护层(20)的所述另ー个端面为圆柱面的一部分且向内凹陷。4.根据权利要求I至3中任意一项所述的用于横波探伤的斜探头，其特征在于，该斜探头的折射角的正切值为I. 7，频率为2MHz至2. 5MHz。5.ー种横波探伤方法，该横波探伤方法用于对螺栓(40)进行探伤，其特征在于，该横波探伤方法采用权利要求I至4中任意一项所述的用于横波探伤的斜探头(100)，所述横波探伤方法包括以下步骤 步骤一、将所述斜探头(...

【专利技术属性】
技术研发人员：王维东，张允超，
申请(专利权)人：中国神华能源股份有限公司，北京国华电力有限责任公司，国华徐州发电有限公司，
类型：发明
国别省市：