一种鸟形试块制造技术

本发明专利技术公开了一种鸟形试块，包括鸟嘴结构(1)、1/4圆柱体(2)和第一平板(3)，所述鸟嘴结构(1)和第一平板(3)分别与所述1/4圆柱体(2)的第二平面和第三平面固定连接，所述第二圆弧形面与所述第一圆弧形面相接。本发明专利技术显著提高了超声波斜入射缺陷的精确定位，大大提高了曲面锻件超声波周向斜入射检测的水平，同时可以与各种圆弧半径50mm差系列的鸟形试块相配合，实现空心锻件纵向缺陷的超声波探伤的准确定位。利用本发明专利技术的鸟形对比试块标定的仪器比例，满足了仪器准确校准目的，更有利于曲面锻件的超声波缺陷定位探伤。

A bird shaped test block

【技术实现步骤摘要】
一种鸟形试块
本专利技术属于空心类锻件周向面方向斜入射超声波探伤入射点、角度、水平、垂直、声程的精度定位领域，具体涉及一种鸟形试块。
技术介绍
超声波探伤仪和探头的标定工作，目前主要的标准试块为V1(IIW1)船形试块和V2(IIW2)牛角试块，它们的作用主要为水平线性、垂直线性、动态范围、灵敏度余量、分辩力、盲区、探头的入射点、折射角等，探头的检测面为平面。而鸟形试块与船形试块(或牛角试块)的作用基本相同，但探头的检测面均为曲面。工件面的形状通常为平面和曲面，平面作为检测面的探伤工作，其仪器和探头标定为船形试块和牛角试块；曲面作为检测面的探伤工作，其仪器和探头标定全世界范围内没有检测试块。曲面锻件的超声波周向斜探测缺陷精确定位，在国际上一直没有标准试块调试。如何确定曲面锻件检测的入射点、角度、扫描速度及零点，成为无损检测领域重大难题。油气钻采设备零部件周向斜探测缺陷的检测，国际上采用的探伤方法主要是内外径缺口上获得的第一个反射的峰值之间连接一条线，建立振幅的基准线。但对缺陷的精度定位无法保证，现有的对比试块均无法满足角度、速度及零点标定工作。因此，需要一种新的对比试块来解决上述问题。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术针对现有技术中的对比试块均无法满足入射点、扫描速度及零点标定的缺陷，提供一种可以对周向斜探测曲面锻件入射点、角度、声速及零点标定的鸟形试块。技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术的鸟形试块采用如下技术方案：一种鸟形试块，包括鸟嘴结构、1/4圆柱体和第一平板，所述鸟嘴结构的横截面包括依次首尾相接的第一圆弧AC、第二圆弧CB和第一线段BA，所述第二圆弧CB的圆心为A点，半径为r，所述第一圆弧AC的圆心为O点，半径为R，其中，R大于r，所述第一圆弧AC形成第一圆弧形面，所述第一线段BA形成第一平面；所述1/4圆柱体包括第二平面、第三平面和第二圆弧形面，所述第二圆弧形面的轴线通过所述O点，半径为R；所述第一平板包括第一上侧面；所述第一平面和第一上侧面分别与所述第二平面和第三平面固定连接，所述第二圆弧形面与所述第一圆弧形面相接。优选的，还包括支撑结构，所述支撑结构为平板，所述支撑结构与所述鸟嘴结构对应设置，所述支撑结构与所述第一平板的侧面固定连接，所述支撑结构的第二下侧面与所述第一平板的第一下侧面平齐。优选的，所述支撑结构与第一平板的厚度相同。优选的，r/2R＝cos，β为第二圆弧CB的弧度。优选的，β＝80°。此时，r/2R＝Cos＝0.174。优选的，所述第一平板的厚度为25mm±0.1mm，R不小于25mm。常见斜探头最大晶片尺寸为13×13mm2，探头频率为2.5MHz，因此λ＝C/f＝/＝1.29mm。由于探头角度测量时，探头与反射孔之间声程须大于2倍探头近场区距离，可以避免近场区影响而造成的测量结果误差，所以必须N≥d2/(4×λ)＝132/(4×1.29)＝32.8mm。又因为圆弧形半径R一般是大于30mm，因此，间隙的矩形槽与半圆弧的中心间距为30mm，将满足探头角度测量误差最低要求。优选的，所述鸟形试块的两个端面之间的距离为所述鸟形试块的厚度，所述鸟形试块的厚度为不小于25mm。本专利技术中，所述鸟形试块的厚度为25mm±0.1mm或50mm±0.1mm。其中，本专利技术中鸟形试块的两个端面均为平面。优选的，所述第二圆弧形面与所述第一圆弧形面的相接线为所述鸟形试块的顶部，所述鸟形试块的顶部前后两侧均设置有矩形刻线。优选的，所述矩形刻线的长度为10mm，深度为3mm。优选的，所述第二圆弧形面和第一圆弧形面上均设置有角度刻线。角度刻线用于方便观察超声波探头移动角度。有益效果：本专利技术显著提高了超声波斜入射缺陷的精确定位，大大提高了曲面锻件超声波周向斜入射检测的水平，同时可以与各种圆弧半径50mm差系列的鸟形试块相配合，实现空心锻件纵向缺陷的超声波探伤的准确定位。利用本专利技术的鸟形对比试块标定的仪器比例，满足了仪器准确校准目的，更有利于曲面锻件的超声波缺陷定位探伤。附图说明图1为本专利技术鸟形试块的主视图；图2为本专利技术鸟形试块的左视图；图3为本专利技术鸟形试块的使用示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-3，本专利技术的鸟形试块，包括鸟嘴结构1、1/4圆柱体2和第一平板3，鸟嘴结构1的横截面包括依次首尾相接的第一圆弧AC、第二圆弧CB和第一线段BA，第二圆弧CB的圆心为A点，半径为r，第一圆弧AC的圆心为O点，半径为R，其中，R大于r，第一圆弧AC形成第一圆弧形面，第一线段BA形成第一平面；1/4圆柱体2包括第二平面、第三平面和第二圆弧形面，第二圆弧形面的轴线通过O点，半径为R；第一平板3包括第一上侧面；第一平面和第一上侧面分别与第二平面和第三平面固定连接，第二圆弧形面与第一圆弧形面相接。优选的，还包括支撑结构4，支撑结构4为平板，支撑结构4与鸟嘴结构1对应设置，支撑结构4与第一平板3的侧面固定连接，支撑结构4的第二下侧面与第一平板3的第一下侧面平齐。优选的，支撑结构4与第一平板3的厚度相同。优选的，r/2R＝cosβ，β为第二圆弧CB的弧度。优选的，β＝80°。此时，r/2R＝Cos80°＝0.174。优选的，第一平板3的厚度为25mm±0.1mm，R不小于25mm。常见斜探头最大晶片尺寸为13×13mm2，探头频率为2.5MHz，因此λ＝C/f＝3230×103/2.5×106＝1.29mm。由于探头角度测量时，探头与反射孔之间声程须大于2倍探头近场区距离，可以避免近场区影响而造成的测量结果误差，所以必须N≥d2/(4×λ)＝132/(4×1.29)＝32.8mm。又因为圆弧形半径R一般是大于30mm，因此，间隙的矩形槽与半圆弧的中心间距为30mm，将满足探头角度测量误差最低要求。优选的，第二圆弧形面与第一圆弧形面的相接线为鸟形试块的顶部，鸟形试块的顶部前后两侧均设置有矩形刻线5。优选的，矩形刻线5的长度为10mm，深度为3mm。优选的，鸟形试块的两个端面均为平面。优选的，鸟形试块的两个端面之间的距离为鸟形试块的厚度，鸟形试块的厚度为不小于25mm。本专利技术中，鸟形试块的厚度为25mm±0.1mm或50mm±0.1mm。第二圆弧形面和第一圆弧形面上均设置有角度刻线。角度刻线用于方便观察超声波探头移动角度。本专利技术中：第一平板3与1/4圆柱体2相接的平面为第一上侧面；第一平板3远离1/4圆柱体2的平面为第一下侧面；第一上侧面和第一下侧面之间的距离为第一平板3的厚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种鸟形试块，其特征在于：包括鸟嘴结构(1)、1/4圆柱体(2)和第一平板(3)，/n所述鸟嘴结构(1)的横截面包括依次首尾相接的第一圆弧AC、第二圆弧CB和第一线段BA，所述第二圆弧CB的圆心为A点，半径为r，所述第一圆弧AC的圆心为O点，半径为R，其中，R大于r，所述第一圆弧AC形成第一圆弧形面，所述第一线段BA形成第一平面；/n所述1/4圆柱体(2)包括第二平面、第三平面和第二圆弧形面，所述第二圆弧形面的轴线通过所述O点，半径为R；/n所述第一平板(3)包括第一上侧面；/n所述第一平面和第一上侧面分别与所述第二平面和第三平面固定连接，所述第二圆弧形面与所述第一圆弧形面相接。/n

【技术特征摘要】
1.一种鸟形试块，其特征在于：包括鸟嘴结构(1)、1/4圆柱体(2)和第一平板(3)，
所述鸟嘴结构(1)的横截面包括依次首尾相接的第一圆弧AC、第二圆弧CB和第一线段BA，所述第二圆弧CB的圆心为A点，半径为r，所述第一圆弧AC的圆心为O点，半径为R，其中，R大于r，所述第一圆弧AC形成第一圆弧形面，所述第一线段BA形成第一平面；
所述1/4圆柱体(2)包括第二平面、第三平面和第二圆弧形面，所述第二圆弧形面的轴线通过所述O点，半径为R；
所述第一平板(3)包括第一上侧面；
所述第一平面和第一上侧面分别与所述第二平面和第三平面固定连接，所述第二圆弧形面与所述第一圆弧形面相接。


2.根据权利要求1所述的鸟形试块，其特征在于：还包括支撑结构(4)，所述支撑结构(4)为平板，所述支撑结构(4)与所述鸟嘴结构(1)对应设置，所述支撑结构(4)与所述第一平板(3)的侧面固定连接，所述支撑结构(4)的第二下侧面与所述第一平板(3)的第一下侧面平齐。


3.根据权利要求2所述的鸟形试块，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈昌华，张利，张洪，徐正茂，董政，陈庆勇，张思瑞，刘晓磊，哈曜，王姣，陈新华，
申请(专利权)人：南京迪威尔高端制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32