本实用新型专利技术涉及一种横波直探头测量专用试块，其特征在于：该试块包括材质为有机玻璃的倾斜角α为14.3°～26.8°的直角三角形有机玻璃块，和设在其下部和设在其下部的形状为矩形和1/4圆形的组合呈船形的材质为钢的钢块，有机玻璃块和钢块之间采用极薄的铝箔或铜箔或水杨酸苯脂作为横波耦合剂紧密贴合，使得超声波横波可以透过有机玻璃和钢结合面；本实用新型专利技术所述有机玻璃块的倾斜角α应满足横波直探头在钢中产生纯横波。采用本实用新型专利技术能方便、快速、准确的测量横波直探头的入射点及延时。且可避免人为因素和手法对准确性的影响。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种用于方便、快捷的测量横波直探头入射点及延时的横波直探头测量专用试块。
技术介绍
超声波小角度纵波检测法检测电网在役支柱瓷绝缘子及瓷套支柱得到了广泛的应用。利用纵波入射角3在3.8°?5.67°的小角度纵波斜探头可检测深埋在法兰内瓷体内部的缺陷，并且对危险区域的扫查覆盖面积远大于横波斜探头和直探头。而要实现缺陷的精确定位，必须精确测量小角度纵波斜探头入射点、延时及入射角。小角度纵波斜探头因其入射角δ太小，最高波幅游动范围太窄，且在钢中的折射纵横波同时存在，无法像普通横波探头一样，在CSK-1 A试块上通过找到圆弧面最高回波快捷准确的测得前沿及延时；目前测量探头入射点的方法为棱角反射法，这种方法可快速粗略的测量入射点，但人为因素及手法影响较大，且无法同时测量延时及纵波入射角；利用超声波横波直探头作为基准探头可以实现小角度纵波斜探头入射点、延时及入射角的测量，但需准确测量横波直探头的入射点及延时。因此，有必要开发一种试块，可方便、快速、准确的测量横波直探头的入射点及延时。
技术实现思路
本技术的专利技术目的就在于提供一种横波直探头入射点及延时的测量用试块。本技术的技术方案为:本技术一种横波直探头测量专用试块，其特征在于:该试块包括材质为有机玻璃的倾斜角α为14.3°?26.8°的直角三角形有机玻璃块，和设在其下部和设在其下部的形状为矩形和1/4圆形的组合呈船形的材质为钢的钢块，有机玻璃块与钢块贴合的一边大小一致，有机玻璃块和钢块之间采用极薄的铝箔或铜箔或水杨酸苯脂作为横波耦合剂紧密贴合，使得超声波横波可以透过有机玻璃和钢结合面；本技术所述有机玻璃块的倾斜角α应满足横波直探头在钢中产生纯横波。本技术所述有机玻璃块倾斜角α最佳为18.6°，斜边长为422mm，其和钢块接触的底边长为400mm，其竖边长为134.6mm。本技术的有益效果为:采用本技术能方便、快速、准确的测量横波直探头的入射点及延时。且可避免人为因素和手法对准确性的影响。【附图说明】图1为本技术一种横波直探头测量专用试块实施例的示意图。1:横波直探头，2:有机玻璃块，3:钢块，4:横波耦合剂。【具体实施方式】如附图所示本技术一种横波直探头测量专用试块实施例，其包括材质为有机玻璃的倾斜角α为14.3°?26.8°的直角三角形有机玻璃块2，和设在其下部的形状为矩形和1/4圆形的组合呈船形的材质为钢的钢块3，有机玻璃块与钢块贴合的一边大小一致，有机玻璃块2和钢块3之间采用极薄的铝箔或铜箔或水杨酸苯脂作为横波耦合剂4紧密贴合，使得超声波横波可以透过有机玻璃和钢结合面；本技术所述有机玻璃块2的倾斜角α应满足横波直探头在钢中产生纯横波。本技术所述有机玻璃块2倾斜角α最佳为18.6°，斜边长为422mm，其和钢块接触的底边长为400mm，其竖边长为134.6mm。本技术的原理和使用方法为:(见附图1)α:有机玻璃倾斜角，横波直探头在钢界面的入射角。α1:横波直探头第一临界角，此时横波直探头在钢中的纵波折射角β ^390°。钢中为纯横波。α2:横波直探头第二临界角，此时横波直探头在钢中的横波折射角β 3为90°。入射横波在钢的界面上全反射，无折射。β:钢中折射角。βυ钢中纵波折射角。0S:钢中横波折射角。Cu:有机玻璃的纵波声速(2730m/s)。CS1:有机玻璃的横波声速(1460m/s)。CL2:钢的纵波声速(5900m/s)。CS2:钢的横波声速(3230m/s)。O:横波直探头晶片中心。O:船型试块圆心。根据斯涅耳定理，当α处于第一临界角αι与第二临界角α 2之间时，横波直探头在钢中只存在折射横波。为满足上述要求，横波直探头专用试块的有机玻璃倾斜角度α范围为:第一临界角α 1；Sin a JCsi=Sin β L2/CL2=sin β S2/Cs2令β?2=90。α 1=14.3°此时0S2=33.1。第二临界角α2:Sin a JCsi=Sin β S2/Cs2令0S2=9O。α2=26.8。因此，为使横波直探头在钢中折射的只有纯横波，消除纵波影响，有机玻璃斜度α范围:14.3°?26.8°。此时钢中折射横波的倾斜角f3s范围为:33.1° -90°。为使数值测量精确，减少误差且易操作，取钢中折射横波的倾斜角f3s=45°。则此时对应的有机玻璃斜度α =18.6°。因此横波直探头专用试块的制作尺寸如下:有机玻璃的倾斜角α =18.6° ；有机玻璃和钢的厚度T=20mm ；AC=400mm，0C=0D=100mm，则:AB=AC/cosa =422mm ；BC=tan α X AC=134.6mm ;A0=300mm ；Ay=AOX cos a =284.3mm ;yB=AB-Ay=137.7mm ;yO=Sin a X A0=95.7mm ;测试时将超声波检测仪调整为单探头模式，在AB斜面上移动横波直探头，直至找到最高回波，此时超声波沿着o-y-0-D~D-0-y-o路径传播，测量探头前端部z至B的距离zBo贝丨J入射点y距离探头前端z的距离yz=yB-zB=137.7_zB (mm)。基准横波直探头入射点位置测试完毕。在超声检测仪上可查出总传播时间T，则超声波在基准横波直探头内的传输时间:tJz=T-2 (yO/Csl+OD/CS2)，T、yO、OD、CS1、CS2均已知，可求出 t Jz。基准横波直探头延时测试完毕。【主权项】1.一种横波直探头测量专用试块，其特征在于:该试块包括材质为有机玻璃的倾斜角α为14.3°?26.8°的直角三角形有机玻璃块，和设在其下部和设在其下部的形状为矩形和1/4圆形的组合呈船形的材质为钢的钢块，有机玻璃块与钢块贴合的一边大小一致，有机玻璃块和钢块之间采用极薄的铝箔或铜箔或水杨酸苯脂作为横波耦合剂紧密贴合，使得超声波横波可以透过有机玻璃和钢结合面；所述有机玻璃块的倾斜角α应满足横波直探头在钢中产生纯横波。【专利摘要】本技术涉及一种横波直探头测量专用试块，其特征在于：该试块包括材质为有机玻璃的倾斜角α为14.3°～26.8°的直角三角形有机玻璃块，和设在其下部和设在其下部的形状为矩形和1/4圆形的组合呈船形的材质为钢的钢块，有机玻璃块和钢块之间采用极薄的铝箔或铜箔或水杨酸苯脂作为横波耦合剂紧密贴合，使得超声波横波可以透过有机玻璃和钢结合面；本技术所述有机玻璃块的倾斜角α应满足横波直探头在钢中产生纯横波。采用本技术能方便、快速、准确的测量横波直探头的入射点及延时。且可避免人为因素和手法对准确性的影响。【IPC分类】G01N29-24【公开号】CN204359755【申请号】CN201420799488【专利技术人】李中伟, 杨宏伟, 王冬超, 刘云, 刘钊, 郭振新 【申请人】国家电网公司, 国网河北省电力公司经济技术研究院【公开日】2015年5月27日【申请日】2014年12月17日本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种横波直探头测量专用试块，其特征在于：该试块包括材质为有机玻璃的倾斜角α为14.3°～26.8°的直角三角形有机玻璃块，和设在其下部和设在其下部的形状为矩形和1/4圆形的组合呈船形的材质为钢的钢块，有机玻璃块与钢块贴合的一边大小一致，有机玻璃块和钢块之间采用极薄的铝箔或铜箔或水杨酸苯脂作为横波耦合剂紧密贴合，使得超声波横波可以透过有机玻璃和钢结合面；所述有机玻璃块的倾斜角α应满足横波直探头在钢中产生纯横波。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李中伟，杨宏伟，王冬超，刘云，刘钊，郭振新，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网河北省电力公司经济技术研究院，
类型：新型
国别省市：北京;11
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