一种Ti-Al系合金药型罩组织一致性检测装置和检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于无损检测技术领域，具体涉及一种Ti‑Al系合金药型罩组织一致性检测装置和检测方法。本发明专利技术提供的Ti‑Al系合金药型罩组织一致性检测装置，包括支撑杆、使用时设置于所述支撑杆旁侧的冲击力施加部件和音频信号采集部件，以及与所述音频信号采集部件电连接的信号处理软件。本发明专利技术利用冲击力施加部件使放置于支撑杆上的Ti‑Al系合金药型罩发出声音，通过音频信号采集部件和信号处理软件获得Ti‑Al系合金药型罩的特征频率，基于音频检测技术，将其与标准Ti‑Al系合金药型罩的标准频率比较，实现对Ti‑Al系合金药型罩质量的无损检测。

A testing device and method for the structural consistency of Ti Al alloy liner

【技术实现步骤摘要】
一种Ti-Al系合金药型罩组织一致性检测装置和检测方法
本专利技术属于无损检测
，具体涉及一种Ti-Al系合金药型罩组织一致性检测装置和检测方法。
技术介绍
在油气开采过程中，药型罩质量是否合格直接决定了射孔弹的开孔效果。目前，工业生产上对射孔弹的质量检测主要依靠人工测量药型罩壁厚，对其进行形状检测；要想确定药型罩内部组织是否一致，则需要抽检药型罩进行破坏性测试，这种检测方法普遍存在测量精度低、检测效率低、可靠性不高的问题。从提高药型罩检测效率、保证药型罩质量、实现药型罩百分百检测等方面考虑，需要一种药型罩组织一致性的高准确度无损检测方法。Ti-Al系合金属于金属间化合物，具有较高的声速，Ti-Al系合金药型罩在加载过程中能够形成高速的射流，从而携带更多的能量，有利于获得高穿深和大开孔的效果。一方面，Ti-Al系合金的高温强度优异，其药型罩能够形成短粗的聚能射流，实现对岩石较大开孔的效果；另一方面，Ti-Al系合金良好的高温塑性使药型罩在爆炸加载条件下均匀变形能力较强，射流不易断裂，从而获得良好的穿深和射孔稳定性。前期实验结果证实，Ti-Al系合金药型罩能够对地层岩石和混凝土实现较大的开孔。对于Ti-Al系合金药型罩，合金中的微观组织状态对射孔弹的开孔效果有明显影响，因此，在药型罩的工业化生产过程中，要求保证同一种产品的组织状态一致，从而保证射孔弹的射孔效果。目前并没有关于对Ti-Al系合金药型罩内部组织一致性的无损检测方法的报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种Ti-Al系合金药型罩组织一致性检测装置和检测方法，本专利技术提供的检测装置检测效率高，无需对Ti-Al系合金药型罩进行破坏，就能够实现对Ti-Al系合金药型罩内部组织一致性的无损检测。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种Ti-Al系合金药型罩组织一致性检测装置，包括支撑杆1、使用时设置于所述支撑杆1旁侧的冲击力施加部件2和音频信号采集部件3，以及与所述音频信号采集部件3电连接的信号处理软件4。优选地，所述支撑杆1的高度为1.2～1.5倍Ti-Al系合金药型罩高度；所述支撑杆1的顶部为光滑半球形，使支撑杆1的顶部与Ti-Al系合金药型罩的头部内侧构成点支撑。优选地，所述冲击力施加部件2包括弧形滑轨21和设置于所述弧形滑轨21内的撞击小球22。优选地，所述弧形滑轨21高度可调，使用时所述弧形滑轨21的底端与放置在所述支撑杆1上的Ti-Al系合金药型罩底边在同一水平面上。优选地，所述弧形滑轨21为1/4圆，圆的半径为15～30cm。优选地，所述撞击小球22的材质为金属；所述撞击小球22的密度大于7.8g/cm3，直径为5～8mm。优选地，所述音频信号采集部件3包括声学传感器和数据采集卡。本专利技术还提供了基于上述技术方案所述检测装置的Ti-Al系合金药型罩组织一致性的检测方法，包括以下步骤：将待测Ti-Al系合金药型罩开口朝下放置于支撑杆1上；由冲击力施加部件2在所述Ti-Al系合金药型罩的外侧施加冲击力，使所述Ti-Al系合金药型罩发出声音；利用音频信号采集部件3采集所述声音的音频信号，通过信号处理软件4得到待测Ti-Al系合金药型罩的频谱；将所述待测Ti-Al系合金药型罩的频谱与预定的标准频谱进行比较，判断待测Ti-Al系合金药型罩的组织是否一致。优选地，所述施加冲击力的方法包括以下步骤：调整弧形滑轨21的高度，使弧形滑轨21的底端与所述Ti-Al系合金药型罩的底边在同一水平面上；调整弧形滑轨21与所述支撑杆1的距离，使所述弧形滑轨21的底端与所述Ti-Al系合金药型罩的底边距离为2～3倍撞击小球22直径；将撞击小球22在弧形滑轨21的固定位置释放，所述撞击小球22沿所述弧形滑轨21滑落，从所述弧形滑轨21的底端水平飞出，撞击所述待测Ti-Al系合金药型罩的底边。优选地，所述判断待测Ti-Al系合金药型罩的组织一致性的方法包括以下步骤：比较标准频谱和待测Ti-Al系合金药型罩频谱中特征频率的个数及各个特征频率值；若所述待测Ti-Al系合金药型罩的频谱中特征频率的个数与标准频谱中特征频谱的个数一致，且各个特征频率值与标准频谱中对应的特征频率值均相差<0.1％，则表明所述待测Ti-Al系合金药型罩组织一致性合格；若所述待测Ti-Al系合金药型罩的频谱中特征频率的个数与标准频谱中特征频谱的个数不一致，或者出现一个或多个特征频率值与其标准频谱中对应的特征频率值相差≥0.1％，则表明所述待测Ti-Al系合金药型罩组织一致性不合格。本专利技术提供了一种Ti-Al系合金药型罩组织一致性检测装置，包括支撑杆1、使用时设置于所述支撑杆1旁侧的冲击力施加部件2和音频信号采集部件3，以及与所述音频信号采集部件3电连接的信号处理软件4。本专利技术利用冲击力施加部件2使放置于支撑杆1上的Ti-Al系合金药型罩发出声音，通过音频信号采集部件3和信号处理软件4采集Ti-Al系合金药型罩的特征频率，基于音频检测技术，将其与标准Ti-Al系合金药型罩的标准频率比较，实现对Ti-Al系合金药型罩质量的无损检测。本专利技术提供的检测装置检测效率高，准确度高，能够实现对Ti-Al系合金药型罩内部组织一致性的无损检测。附图说明图1为本专利技术实施例1提供的Ti-Al系合金药型罩组织一致性检测装置；其中，1为支撑杆，2为冲击力施加部件，21为弧形滑轨，22为撞击小球，3为音频信号采集部件，4为信号处理软件；图2为实施例1中Ti-Al系合金药型罩的标准频谱；图3为实施例1中待测Ti-Al系合金药型罩的频谱；图4为实施例2中待测Ti-Al系合金药型罩的频谱；图5为实施例3中Ti-Al系合金药型罩的标准频谱；图6为实施例3中待测Ti-Al系合金药型罩的频谱；图7为实施例4中待测Ti-Al系合金药型罩的频谱。具体实施方式本专利技术提供了一种Ti-Al系合金药型罩组织一致性检测装置，包括支撑杆1、使用时设置于所述支撑杆1旁侧的冲击力施加部件2和音频信号采集部件3，以及与所述音频信号采集部件3电连接的信号处理软件4。本专利技术提供的检测装置包括支撑杆1，用于将待测Ti-Al系合金药型罩开口朝下悬置于支撑杆1上。在本专利技术中，所述支撑杆1的顶部优选为光滑半球形，使支撑杆1的顶部与Ti-Al系合金药型罩的头部内侧构成点支撑；所述光滑半球形的直径优选<0.9倍Ti-Al系合金药型罩头部内径。在本专利技术中，所述支撑杆1的材质优选为塑料，具体优选为PET、HDPE、PVC或PTFE。在本专利技术中，所述支撑杆1的高度优选为1.2～1.5倍Ti-Al系合金药型罩高度，在本专利技术的具体实施例中，当所述Ti-Al系合金药型罩的高度优选为8～15cm时，支撑杆的高度具体优选为10～20cm。作为本专利技术的一个实施例，所述支撑杆固定于固定台上。本专利技术提供的检测装置包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种Ti-Al系合金药型罩组织一致性检测装置，其特征在于，包括支撑杆(1)、使用时设置于所述支撑杆(1)旁侧的冲击力施加部件(2)和音频信号采集部件(3)，以及与所述音频信号采集部件(3)电连接的信号处理软件(4)。/n

【技术特征摘要】
1.一种Ti-Al系合金药型罩组织一致性检测装置，其特征在于，包括支撑杆(1)、使用时设置于所述支撑杆(1)旁侧的冲击力施加部件(2)和音频信号采集部件(3)，以及与所述音频信号采集部件(3)电连接的信号处理软件(4)。


2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述支撑杆(1)的高度为1.2～1.5倍Ti-Al系合金药型罩高度；所述支撑杆(1)的顶部为光滑半球形，使支撑杆(1)的顶部与Ti-Al系合金药型罩的头部内侧构成点支撑。


3.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述冲击力施加部件(2)包括弧形滑轨(21)和设置于所述弧形滑轨(21)内的撞击小球(22)。


4.根据权利要求3所述的检测装置，其特征在于，所述弧形滑轨(21)高度可调，使用时所述弧形滑轨(21)的底端与放置在所述支撑杆(1)上的Ti-Al系合金药型罩底边在同一水平面上。


5.根据权利要求1或4所述的检测装置，其特征在于，所述弧形滑轨(21)为1/4圆，圆的半径为15～30cm。


6.根据权利要求3所述的检测装置，其特征在于，所述撞击小球(22)的材质为金属；所述撞击小球(22)的密度大于7.8g/cm3，直径为5～8mm。


7.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述音频信号采集部件(3)包括声学传感器和数据采集卡。


8.基于权利要求1～7任一项所述检测装置的Ti-Al系合金药型罩组织一致性的检测方法，包括以下步骤：
将待测Ti-Al系合金药型罩开口朝下放置于支撑杆(1)上；
由冲击力施加部件(2)在所述Ti-Al系合金...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘金旭，刘旭真，蔡奇，李树奎，吕延伟，贺川，冯新娅，刘兴伟，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11