一种通过超声导波信号进行检测的方法技术

本发明专利技术公开了一种通过超声导波信号进行检测的方法，通过获取的超声导波检测信号的距离与幅度的关系图，并由判废线和评定线将上图分成三个区域，根据检测到的信号与上述三个区域的关系，进行检测信号评价与分级，所述判废线通过以下步骤获取：制作标样管道；在管道一端制作大小为Ｔ的截面积损失缺陷Ａ；将超声导波传感器布置在管道上，然后在管道上移动超声导波传感器，每移一段距离，测量一次信号，获取缺陷Ａ信号的峰值；将各测点到缺陷Ａ的距离作为横坐标，信号中的回波峰值作为纵坐标，得到一系列点，将这些点作曲线拟合，获得信号的判废线。本发明专利技术通过考虑焊缝以及截面积损失对检测信号的影响，确定评定线以及判废线，使检测结果更准确。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无损检测
，特别是涉及一种通过超声导波信 5号进行检测的方法。
技术介绍
超声导波作为近年新兴起来的一种检测方法，具有单点激励就可 实现一段距离检测的优势，在管道、锚杆等其他常规方法无法检测的 场合得到越来越广泛的应用。由于导波的频散和多模态特性，对导波 10 检测信号的评价是一个极难的问题。目前现有的超声导波评价方法， 多与现有常规检测方法有关，如国家机械行业标准承压设备无损检测JB4730-2005关于钢制锅炉、压力容器及压力管道对接焊接接头缺陷 的超声检测和质量等级评定部分，距离-波幅曲线应按所用探头和仪 器在试块上实测的数据绘制而成，该曲线族由评定线、定量线和判废 15线组成。评定线与定量线之间(包括评定线)为I区，定量线与判废线之间(包括定量线)为n区，判废线及其以上区域为m区，如果距离-波幅曲线绘制在荧光屏上，则在检测范围内不低于荧光屏满刻度的20%。上述方法主要是根据声场原理，适用于近距离检测的评价方 法，现有方法不适用远距离检测。20
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够合理反映焊缝对导波检测信号的 影响，通过超声导波信号进行检测的方法。为达到上述目的，本专利技术的技术方案提供一种通过超声导波信号 进行检测的方法，通过获取的超声导波检测信号的距离与幅度的关系 25图，并由判废线和评定线将上图分成三个区域，根据检测到的信号与 上述三个区域的关系，进行检测信号评价与分级，所述判废线通过以4下步骤获取制作标样管道，管道长度不少于40米，焊缝不少于四处； 在管道一端制作大小为T的截面积损失缺陷A,缺陷A距端部 不少于1米；5 将超声导波传感器布置在管道上，然后在管道上移动超声导波传感器，每移一段距离，测量一次信号，获取缺陷A信号的峰值；将各测点到缺陷A的距离作为横坐标，对应各测点所得信号中 的缺陷A的回波峰值作为纵坐标，得到一系列点，将这些点作曲线 拟合，获得信号的判废线。 io 其中，所述评定线通过以下步骤获取将所得判废线下降6 dB获得信号的评定线。其中，所述评定线通过以下步骤获取在管道另一端作大小为T/2的截面积损失缺陷B，缺陷B距端部 不少于l米；15 将超声导波传感器布置在管道上，然后在管道上移动超声导波传感器，每移一段距离，测量一次信号，获取缺陷B信号的峰值；将各测点与缺陷B的距离作为横坐标，对应各测点所得信号中的 缺陷B的回波峰值作为纵坐标，得到 一系列点，将这些点作曲线拟合， 即获得信号的评定线。 20 其中，所述截面积损失缺陷B可利用切槽或钻孔方式加工。其中，对于厚度小于6mm的标样管道，所述截面积损失缺陷B 利用通孔方式实现，通孔直径等于壁厚。其中，所述截面积损失缺陷A可利用切槽或钻孔方式加工。其中，对于厚度小于6mm的标样管道，所述截面积损失缺陷A 25利用通孔方式实现，通孔直径等于壁厚。上述技术方案具有如下优点通过考虑焊缝以及截面积损失对检 测的影响，确定评定线以及判废线，使检测结果更准确。附图说明图l是本专利技术实施例的 一种超声导波检测信号的评价曲线； 图2是本专利技术实施例的 一种左端切槽后的057样管示意图； 图3a 图3f是本专利技术实施例的一种检测切槽时在各测点所得信号 5 的波形图4是本专利技术实施例的 一种057样管用下降6dB获得评定线时的 超声导波信号评价曲线图5是本专利技术实施例的一种左端有切槽和右端有通孔的057样管示意io 图6a 图6提本专利技术实施例的一种检测通孔时在各测点所得信号 的波形图7是本专利技术实施例的 一 种O 5 7样管用通孔的距离幅度曲线做评定线时的评价曲线图。图8a 图8c是本专利技术实施例现场检测①57管道时所得三根管道检 15 测信号波形图9是本专利技术实施例利用导波检测信号的评价曲线对缺陷进行评 定的评定图。具体实施例方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细20描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。图l中靠近坐标系的一条曲线是指评定线，远离坐标系的一条曲线为判废线。制作外径57mm、长46.45m、厚3.5mm的标样管道，在 距左端lm处切截面积损失为12。/。的切槽，切好槽后的样管如图2所示， 图2中，左端的第一段距离指切槽距离最左端的距离，第二段距离是 25指第一条焊缝到切槽的距离，以后各段距离指焊缝之间的距离，管道 上的6个三角是指6个测试点。将超声导波传感器布置于测点l检测左 端切槽，得到切槽回波的峰值为3V，又测点l距切槽的距离为6m。将测点1与切槽的距离作为横坐标，对应切槽回波的峰值作为纵坐标，由此得到点A(6， 3)。同样，依次将超声导波传感器布置于测点2、3、 4、 5、 6。测点1至6检测切槽时所得信号波形分别如图3 a至图3f所示，其中，Dl表示切槽回波信号，由图3可知，测点l、 2、 3、 4时5能观察到较明显的切槽回波信号，而测点5、 6时未能得到明显的切槽回波信号。将测点2、 3、 4与切槽的距离作为横坐标，对应各测点信号中切槽回波的峰值为纵坐标，在测点2、 3、 4时分别得到点B(13.8,1.6)、 C(20.8， 0.9)、 D(29.4, 0.8)。将点A、 B、 C、 D作曲线拟合，得到信号的判废线，将判废线下降6dB即得到信号评定线，最终得到io的超声导波检测信号的评价曲线如图4所示，其中，靠近坐标系的一条曲线是指评定线，远离坐标系的一条曲线为判废线。或者，通过以下步骤也可以获取评定线。在距右端lm处钻截面积损失为6%的通孔，钻好孔后的标样管如图5所示。同样，将超声导波传感器布置于标样管道上，依次将超声导波传感器从测点l移至测15 点6并检测通孔，对应的检测信号如图6a至图6f所示，其中，Dl表示通孔回波信号。由图6知，测点l、 2时未能得到明显的通孔回波信号，测点3、 4、 5、 6时能观察到较明显的通孔回波信号。将测点3、 4、 5、6与通孔的距离作为横坐标，对应各测点信号中通孔回波的峰值为纵坐标，分别得到点E(23.6, 0.6)、 F(14.9, 0.8)、 G(7.3， 1.2)、 H20 (0.4, 2.6)。将E、 F、 G、 H作曲线拟合，得到评价超声导波检测信号的评定线。评定线和判废线将整个坐标区分为三个区，评定线(包括评定线)以下为I区，该区为安全区，被测构件可继续使用；评定线与判废线之间为II区，该区为评价区，须采用其他方法对检测部位进行复检；25判废线以上为III区，该区为判废区，被测构件不能继续使用。下面结合附图和实施例，说明利用图7超声导波检测信号评价曲线进行导波信号评价的方法。利用导波对现场用外径57mm、厚3.5mm的管道检测，于管l、管2、管3各发现一个缺陷。管l、管2、管3的导波检测信号分别如图8a、 8b、 8c所示，缺陷回波信号分别如图8a、 8b、8c中Dl所示，将管l、管2、管3上三个缺陷分别命名为dl， d2， d3。下面利用图7所得超声导波检测信号评价曲线评价dl， d2， d3三个缺5 陷。由检测信号图8a可知，管l上缺陷dl距测点13.8m,缺陷回波峰值为0.55V。将缺陷dl与测点的距离作为横坐标，缺陷dl信号的峰值作为纵坐标，得到与缺陷dl相对应的点L ( 13.8, 0.55)。同理，由图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过超声导波信号进行检测的方法，通过获取的超声导波检测信号的距离与幅度的关系图，并由判废线和评定线将上图分成三个区域，根据检测到的信号与上述三个区域的关系，进行检测信号评价与分级，其特征在于，所述判废线通过以下步骤获取：　制作标样 管道，管道长度不少于４０米，焊缝不少于四处；　在管道一端制作大小为Ｔ的截面积损失缺陷Ａ，缺陷Ａ距端部不少于１米；　将超声导波传感器布置在管道上，然后在管道上移动超声导波传感器，每移一段距离，测量一次信号，获取缺陷Ａ信号的峰值；　 　将各测点到缺陷Ａ的距离作为横坐标，对应各测点所得信号中的缺陷Ａ的回波峰值作为纵坐标，得到一系列点，将这些点作曲线拟合，获得信号的判废线。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沈功田，武新军，刘德宇，景为科，陈卫东，徐江，
申请(专利权)人：中国特种设备检测研究院，华中科技大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]