用于无损检查的超声靶制造技术

本发明专利技术的第一主题是一种超声靶，其包括主反射器，该主反射器：

【技术实现步骤摘要】
用于无损检查的超声靶


[0001]本专利技术的
涉及利用超声波的无损检查，并且特别地涉及对位于恶劣环境中的设备部件的检查。

技术介绍

[0002]某些工业装置要接受定期检查，以便检验设备或结构的完整性。执行这些检查是为了满足监管要求和/或满足安全规定。这是有关于检验结构或组件的完整性，或实施其定位的检查或尺寸检查的问题。
[0003]然而，某些环境不适于基于常规图像传感器的视觉检查技术。例如，这是一个温度或辐射水平非常高的安装问题。这也可以是有关于浸没在不透明液体中或被不透明屏幕(例如金属屏幕)掩盖的环境的问题。在核工业中可能会遇到这种类型的条件，即例如在由液态钠或液态铅冷却的快中子反应堆中，或者甚至在与包括可能包含从外部不可见的设备内部部件的储罐的核燃料循环相关的装置中的条件。
[0004]在这种类型的装置中，超声检查技术允许克服这种类型的困难。它们允许在操作期间或周期性检查期间或在维护或拆卸操作之前对装置进行监控。然后利用了超声波通过各种介质(无论是液体还是固体)的传播。
[0005]这种测量的原理是众所周知的：发射器在待检查的设备部件或结构部件的方向上发射入射声波。该设备部件或结构部件反射入射波。然后由检测器来检测反射波的一部分。为了执行这种类型的测量，通常使用同时扮演发射器和接收器角色的超声换能器。入射波通常是脉冲的，或者采用短波列的形式。反射波，即传播回到检测器的波，通常被称为“回波”。由于仪器的成熟并且由于相关联成像软件的高性能，声学测量的实现方式是有利的。通常，利用反射声波的幅度及其飞行时间。飞行时间对应于入射声波的发射与反射声波(回波)的检测之间的时间间隔。
[0006]然而，所发射或所反射的声波通常在发射/接收换能器与作为检查对象的设备之间经历衰减。当将屏幕(例如一定厚度的金属)插入在换能器与待检查设备之间时，则情况尤其如此。为了增加朝向换能器传播的反射波的强度，可以在被检查设备上放置称为三角形角反射器的靶。
[0007]三角形角反射器的操作原理是众所周知的，尤其是在光学领域，因为其是有关于反射折射光学基本原理的问题。这样的靶1
AA
由3个正交平面组成，如图1所示。当暴露于平行于入射轴线Δ
i
来传播的入射声波时，这样的三角形角反射器(通常称为“立方角”，cube corner)拥有沿着平行于入射波轴线的传播轴线Δr来反射超声波的特性。这是由于声波从靶的各个正交面进行了三次连续反射。当将入射角限制为相对于靶主基平面的法线成约25
°
至30
°
时，可以观察到这种特性。反射波的强度随着靶的面积并随着入射轴线Δ
i
相对于靶的中心度而增加。因此，靶为有合格回波的，因为其生成的回波比平面壁的镜面反射所产生的回波更强烈。
[0008]例如在EP2192593中已经描述了使用靶来反射声波。在该文献中，靶被放置在设备
部件上，在本例中为核反应堆的泵上。靶要么是平面的，要么是由两个正交平面形成的。其用作超声反射器以用于检查设备的振动，无论其是有关于检查振动幅度还是检查振动频率的问题。文献JP56004006描述了使用三角形角反射器来反射声波。
[0009]EP2937711中描述了使用放置在设备的同一部件上但位于多个不同定位的三角形形状的各种反射靶。这是为了检查振动而反射电磁波的问题。
[0010]应当注意，上述文献中都没有描述使用固定到设备部件并且旨在单独用作声学反射器以允许对设备部件的运动进行定量估计的三角形角反射器。下文描述的本专利技术解决了这个问题。其允许对用作超声反射器的靶已经固定到其上的设备部件的运动(尤其是二维或三维运动)进行定量估计。可以利用单个靶来估计该运动。

技术实现思路

[0011]本专利技术的第一主题是一种超声靶，其包括主反射器，该主反射器：
[0012]‑
包括从主顶点延伸的三个主面，这些主面形成主三角形三面体；
[0013]‑
限定面向该主顶点的主基平面，并形成该主三角形三面体的基底；
[0014]该靶的特征在于，其包括固定到主反射器的至少一个辅助反射器，该辅助反射器或每个辅助反射器：
[0015]‑
包括从辅助顶点延伸的三个辅助面，这些辅助面形成辅助三角形三面体；
[0016]‑
限定面向该辅助顶点的辅助基平面，并形成该辅助三角形三面体的基底。
[0017]靶优选地使得该辅助基平面或每个辅助基平面平行于主基平面。
[0018]主反射器和每个辅助反射器都被配置为反射沿着入射轴线传播的入射超声波，以形成沿着平行于入射轴线的反射轴线传播的反射波。入射轴线优选地定位在围绕垂直于主基平面的轴线来延伸高至25
°
或30
°
角度的入射角度范围中。
[0019]主反射器和每个辅助反射器都形成单片靶。靶是整体构造。因此，每个辅助反射器的位置相对于主反射器都是固定的。
[0020]根据一个实施例，至少一个辅助顶点或每个辅助顶点被放置在相对于主基平面的一定距离处，该距离不同于主顶点与主基平面之间的距离并且是垂直于主基平面来测量的。
[0021]根据一个实施例，靶包括固定到主反射器的至少两个辅助反射器或至少三个辅助反射器。每个辅助顶点都可以在垂直于主基平面的方向上位于相对于主顶点的相同距离处。至少两个辅助顶点可以分别位于距主顶点的两个不同距离处，该距离是垂直于主基平面来测量的。
[0022]每个反射器都限定一个空间，该空间由形成所述反射器的面和所述反射器的基平面来划定。靶可以使得分别由选自主反射器和辅助反射器的至少两个反射器来限定的空间不同。
[0023]根据一个实施例，
[0024]‑
两个相邻主面被从主顶点延伸的脊分隔开；
[0025]‑
一个辅助反射器(称为内部辅助反射器)的至少一个辅助顶点定位在所述脊上；
[0026]‑
该内部辅助反射器由以下来划定：
[0027]·
所述相邻主面，其形成辅助反射器的辅助面；
[0028]·
在相邻主面之间延伸的横向辅助面，其平行于与所述相邻主面相对的主面。
[0029]靶可以使得其包括多个辅助反射器，每个辅助反射器都是内部反射器。
[0030]根据一个实施例，
[0031]‑
主反射器划定了位于主面与主基平面之间的内部空间；
[0032]‑
至少一个辅助反射器被放置在内部空间外部。
[0033]本专利技术的第二主题是一种用于估计根据本专利技术第一主题的靶的运动的方法，该方法包括在检查阶段期间：
[0034]‑
a)将靶暴露到由声发射源所射出的入射声波，该入射声波沿着入射轴线传播，该入射轴线相对于垂直于靶主基平面的轴线倾斜小于30
°
的角度；
[0035]‑
b)承接步骤a)，检测被靶反射的声波，该本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种包括主反射器(10)的超声靶(1)，所述主反射器：
‑
包括从主顶点(S
10
)延伸的三个主面(11、12、13)，所述主面形成主三角形三面体；
‑
限定面向所述主顶点的主基平面(P
10
)，并形成所述主三角形三面体的基底；所述靶包括固定到主反射器(10)的至少一个辅助反射器(20、30、40)，所述辅助反射器或每个辅助反射器：
‑
包括从辅助顶点(S
20
、S
30
、S
40
)延伸的三个辅助面(21、22、23、31、32、33、41、42、43)，所述辅助面形成辅助三角形三面体；
‑
限定面向所述辅助顶点的辅助基平面(P
20
、P
30
、P
40
)，并形成所述辅助三角形三面体的基底；所述靶使得所述辅助基平面(P
20
、P
30
、P
40
)或每个辅助基平面平行于主基平面(P
10
)；其中：
‑
两个相邻主面(11、12)被从主顶点(S
10
)延伸的脊(10
a
)分隔开；
‑
至少一个辅助反射器是内部辅助反射器；
‑
所述内部辅助反射器的辅助顶点(S
20
)定位在所述脊上；
‑
所述内部辅助反射器由以下来划定：
·
所述相邻主面(11、12)，其形成内部辅助反射器的辅助面(21、22)；
·
在相邻主面之间延伸的横向辅助面(23)，其平行于与所述相邻主面相对的主面(13)。2.根据权利要求1所述的靶，其中，至少一个辅助顶点或每个辅助顶点(S
20
、S
30
、S
40
)被放置在相对于主基平面(P
10
)的一定距离处，所述距离不同于主顶点(S
10
)与主基平面之间的距离并且是垂直于主基平面来测量的。3.根据权利要求1所述的靶，其包括固定到所述主反射器的至少两个辅助反射器。4.根据权利要求1所述的靶，其中，每个辅助顶点(S
20
、S
30
、S
40
)在垂直于主基平面的方向上位于相对于主...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗朗索瓦，
申请(专利权)人：原子能和替代能源委员会，
类型：发明
国别省市：