一种金属材料裂纹型缺陷深度测量装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种金属材料裂纹型缺陷深度测量装置和方法，脉冲发生器(1)发射脉冲信号驱动多匝线圈(2)在金属试样(4)中基于洛伦兹力机制产生超声波，被接收探头(3)接收并转换为电信号，电信号经过信号放大器(5)放大，然后通过信号记录和分析模块(6)记录下超声波的峰峰值。在标定阶段，对没有缺陷的标准试样进行测量，记录S0兰姆波峰峰值为A0，然后在标准试样上人工制作不同深度h的刻槽，得到刻槽深度为h时的S0兰姆波峰峰值为Ah，计算S0兰姆波的增强系数E＝Ah/A0，绘制(h,E)曲线图。在实测阶段，将与待测金属材料作为金属试样(4)，得到S0兰姆波的峰峰值为Ad，计算E＝Ad/A0，通过(h,E)曲线图可以得到裂纹型缺陷的深度h。

【技术实现步骤摘要】
一种金属材料裂纹型缺陷深度测量装置和方法
本专利技术涉及电磁超声无损检测技术，具体为一种通过洛伦兹力机制在金属材料中激发超声波，当线圈在裂纹型缺陷正上方的时候，远端的接收换能器接收到的超声信号在幅值上有所提升，称为近场增强，利用S0兰姆波的增强系数和裂纹型缺陷深度的关系来进行金属材料裂纹型缺陷深度的无损检测。
技术介绍
裂纹是一种危险性缺陷，它不仅严重地削弱了工件的承载能力和抗腐蚀能力，在裂纹末端还易造成应力集中，成为各种断裂的源头。在实际检测中，裂纹往往出现于工件几何、结构和载荷不连续处，如焊缝融合线、热影响区等，应用渗透和磁粉检测方法能够有效发现表面裂纹并测量其长度，但是对其深度测量难度较大，而射线检测对体积缺陷灵敏度较高，平面缺陷灵敏度低，当裂纹与射线方向不完全平行时不易检测。目前，超声检测技术是对裂纹深度进行定量测量的重要技术手段，主要包括端点衍射法、爬波检测法、衍射时差法、相控阵检测法等，这些检测方法往往或精度不足难以实现深度小于1mm的裂纹型缺陷的定量检测，或检测系统比较复杂难以进行在线检测。电磁超声换能器(ElectromagneticAcousticTransduce本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属材料裂纹型缺陷深度测量装置，其特征在于：包括脉冲发生器(1)、多匝线圈(2)、超声波接收探头(3)、金属试样(4)、信号放大器(5)、信号记录和分析模块(6)；多匝线圈(2)放置于裂纹型缺陷的正上方，保持提离距离为0mm‑5mm之间，线圈(2)的主平面与待测试样(4)表面垂直，多匝线圈(2)的输入与脉冲发生器(1)的输出采用导线连接；超声波接收探头(3)放置于多匝线圈(2)的轴线方向上，与多匝线圈(2)的距离保持在大于检测盲区150mm，用于接收线圈在试样中产生的超声波；信号放大器(5)的输入与超声波接收探头(3)的输出采用导线连接，信号放大器的输出与信号记录与分析模块(6)的输入...

【技术特征摘要】
1.一种金属材料裂纹型缺陷深度测量装置，其特征在于：包括脉冲发生器(1)、多匝线圈(2)、超声波接收探头(3)、金属试样(4)、信号放大器(5)、信号记录和分析模块(6)；多匝线圈(2)放置于裂纹型缺陷的正上方，保持提离距离为0mm-5mm之间，线圈(2)的主平面与待测试样(4)表面垂直，多匝线圈(2)的输入与脉冲发生器(1)的输出采用导线连接；超声波接收探头(3)放置于多匝线圈(2)的轴线方向上，与多匝线圈(2)的距离保持在大于检测盲区150mm，用于接收线圈在试样中产生的超声波；信号放大器(5)的输入与超声波接收探头(3)的输出采用导线连接，信号放大器的输出与信号记录与分析模块(6)的输入相连接。2.一种金属材料裂纹型缺陷深度测量装置，其特征在于所述脉冲发生器(1)产生的脉冲电流信号为宽频脉冲信号。3.一种金属材料裂纹型缺陷深度测量装置，其特征在于所述多匝线圈(2)由金属导线绕制而成，线圈匝数设定应利于线圈与脉冲发生器的输出之间的阻抗匹配。4.一种金属材料裂纹型缺陷深度测量装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐科，张初，周鹏，任威平，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京,11