一种防护漆层下应力超声检测校准方法技术

本申请公开了一种防护漆层下应力超声检测校准方法，该方法包括根据测量得到的超声纵波在被检件的漆层厚度下的漆层声速

【技术实现步骤摘要】
一种防护漆层下应力超声检测校准方法、装置及介质


[0001]本专利技术涉及应力超声无损检测
，具体涉及一种防护漆层下应力超声检测校准方法
、
装置及介质
。

技术介绍

[0002]目前桥面板加劲肋的形式极具多样性，以
U
肋板形式为主的正交异性板在桥梁工程设计中广泛应用
。
桥面板与
U
肋板主要的连接方式为焊接，在焊接热源高温的影响下，结构会产生显著的塑性变形，等到焊接冷却之后，由于塑性变形造成结构无法完全恢复原状，进而产生了残余应力，其对结构的强度
、
稳定性
、
疲劳等方面都会造成很多不利的影响
。
残余应力的无损检测评估已成为目前亟待解决的问题，但是在漆层保护下，对钢结构残余应力的无损检测极为困难
。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本申请的主要目的是提供一种防护漆层下应力超声检测校准方法，有利于解决钢表面漆层使得钢结构内部残余应力的无损检测困难的问题
。
[0004]本申请提供一种防护漆层下应力超声检测校准方法，其包括：
[0005]根据测量得到的超声纵波在被检件的漆层厚度下的漆层声速
、
在声楔块中的楔块声速，以及超声纵波从漆层斜入射到被检件内部时的临界角，计算得到应力检测仪在声楔块上的安装角度；
[0006]根据被检件表面设置的不同漆层厚度以及超声纵波在不同漆层厚度下的被检件的传播声时，确定漆层影响系数；
[0007]根据漆层影响系数
、
零应力试件的无漆层厚度和被检件的漆层厚度形成的补偿参数，通过在声楔块的安装角度下的具备补偿参数的应力检测仪，对零应力试件和被检件分别进行检测，得到被检件的残余应力
。
[0008]由上，通过计算得到应力检测仪在声楔块上的安装角度，保证应力检测仪激发的超声纵波的入射角度正好能够在钢结构内部产生临界折射纵波，保障超声纵波能够在钢结构表面传播；要检测钢结构内的残余应力，需要对超声纵波在漆层内传播的时间进行补偿，通过研究不同厚度漆层对超声纵波传播时间的影响，得到漆层影响传播时间的系数，根据被检件表面的漆层厚度，在应力检测仪中输入漆层影响系数，利用该应力检测仪对钢结构内部的残余应力进行检测，既可以得到保护漆下钢结构的真实残余应力值，又可以消除或减小因零应力标定造成的误差
。
[0009]可选地，根据测量得到的超声纵波在被检件的漆层厚度下的漆层声速
、
在声楔块中的楔块声速，以及超声纵波从漆层斜入射到被检件内部时的临界角，计算得到应力检测仪在声楔块上的安装角度，包括：测量应力检测仪激发的超声纵波在被检件的漆层厚度下的漆层声速；根据测量得到的漆层声速
、
预先获得的楔块声速以及预先获得的能够在被检件内部产生临界折射纵波的临界角，通过折射定律，计算得到超声纵波斜入射到被检件表
面漆层的入射角；根据入射角，设置应力检测仪在声楔块上的安装角度
。
[0010]由上，超声纵波从声楔块入射到漆层中，产生一次折射，从漆层入射到钢结构内，产生二次折射，为保证超声纵波能够在钢结构内部传播，需要对漆层声速进行测量，计算出能够在钢结构内部产生临界折射纵波的入射角，根据计算出的入射角，设置声楔块两侧的倾斜角度，将应力检测仪安装在声楔块两侧，保证发射换能器激发超声纵波以一定角度从声楔块斜入射到带漆层的钢结构内部，并可被接收换能器接收到
。
[0011]可选地，根据被检件表面设置的不同漆层厚度以及超声纵波在不同漆层厚度下的被检件的传播声时，确定漆层影响系数，包括：在被检件表面设置的不同漆层厚度下，检测超声纵波在不同漆层厚度下的被检件的传播声时；通过最小二乘法对不同漆层厚度及其对应的传播声时进行拟合，得到不同漆层厚度影响超声纵波传播时间的漆层影响系数
。
[0012]由上，若要检测钢结构内部的残余应力，需要对超声纵波在漆层内传播的时间进行补偿
。
通过实验，先研究不同厚度漆层对超声纵波传播时间的影响，从而得到漆层影响传播时间的系数，即漆层影响系数，通过漆层影响系数，不仅能够提高漆层下的应力检测精度，还能够消除或减少因零应力标定造成的误差
。
[0013]可选地，根据漆层影响系数
、
零应力试件的无漆层厚度和被检件的漆层厚度形成的补偿参数，通过在声楔块的安装角度下的具备补偿参数的应力检测仪，对零应力试件和被检件分别进行检测，得到被检件的残余应力，包括：
[0014]根据漆层影响系数
、
零应力试件的无漆层厚度和被检件的漆层厚度形成的补偿参数，通过在声楔块的安装角度下的具备补偿参数的应力检测仪，对零应力试件进行检测，得到零应力声时和应力检测系数；
[0015]根据漆层影响系数
、
零应力试件的无漆层厚度和被检件的漆层厚度形成的补偿参数，通过在声楔块的安装角度下的具备补偿参数的应力检测仪，对被检件进行检测，得到被检件应力声时；
[0016]根据零应力声时和被检件应力声时，得到声时差；
[0017]根据补偿系数
、
声时差和应力检测系数，得到被检件的残余应力
。
[0018]由上，利用对漆层补偿过的应力检测仪，预先进行过的零应力标定和应力检测系数标定过程更加准确，可消除或减小标定过程造成的误差
。
在应力检测仪中的发射换能器和接收换能器间距离固定的条件下，测得零应力对应超声纵波的传播时间和被检件应力对应的超声纵波的传播时间，根据二者的时间差，按标准
GB/T 32073
‑
2015
超声检测残余应力中的公式，计算出被检件中的残余应力
。
[0019]可选地，根据漆层影响系数
、
零应力试件的无漆层厚度和被检件的漆层厚度形成的补偿参数，通过在声楔块的安装角度下的具备补偿参数的应力检测仪，对零应力试件进行检测，得到零应力声时和应力检测系数，还包括：
[0020]将漆层影响系数和无漆层厚度形成的第一补偿参数输入到应力检测仪中，其中补偿参数包括第一补偿参数；
[0021]通过在声楔块的安装角度下的具备第一补偿参数的应力检测仪对零应力试件进行零应力标定，得到零应力声时；
[0022]通过在声楔块的安装角度下的具备第一补偿参数的应力检测仪对零应力试件进行拉伸试验，得到应力检测系数
。
[0023]由上，通过具备第一补偿参数的应力检测仪对零应力试件进行零应力标定和拉伸试验，使得应力检测仪对残余应力的检测更加精确
。
[0024]可选地，通过在声楔块的安装角度下的具备第一补偿参数的应力检测仪对零应力试件进行零应力标定，得到零应力声时，还包括：
[0025]调整并设置好具备第一补偿参数的应力检测仪，利用设置好安装角度的声楔块，将具备第一补偿参数的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种防护漆层下应力超声检测校准方法，其特征在于，包括：根据测量得到的超声纵波在被检件的漆层厚度下的漆层声速
、
在声楔块中的楔块声速，以及所述超声纵波从漆层斜入射到所述被检件内部时的临界角，计算得到应力检测仪在所述声楔块上的安装角度；根据所述被检件表面设置的不同漆层厚度以及所述超声纵波在不同漆层厚度下的被检件的传播声时，确定漆层影响系数；根据所述漆层影响系数
、
零应力试件的无漆层厚度和被检件的漆层厚度形成的补偿参数，通过在所述声楔块的安装角度下的具备所述补偿参数的应力检测仪，对所述零应力试件和所述被检件分别进行检测，得到所述被检件的残余应力
。2.
如权利要求1所述的防护漆层下应力超声检测校准方法，其特征在于，所述根据测量得到的超声纵波在被检件的漆层厚度下的漆层声速
、
在声楔块中的楔块声速，以及所述超声纵波从漆层斜入射到所述被检件内部时的临界角，计算得到应力检测仪在所述声楔块上的安装角度，包括：测量所述应力检测仪激发的所述超声纵波在所述被检件的漆层厚度下的所述漆层声速；根据测量得到的所述漆层声速
、
预先获得的所述楔块声速以及预先获得的能够在被检件内部产生临界折射纵波的临界角，通过折射定律，计算得到所述超声纵波斜入射到所述被检件表面漆层的入射角；根据所述入射角，设置所述应力检测仪在所述声楔块上的安装角度
。3.
如权利要求1所述的防护漆层下应力超声检测校准方法，其特征在于，所述根据所述被检件表面设置的不同漆层厚度以及所述超声纵波在不同漆层厚度下的被检件的传播声时，确定漆层影响系数，包括：在所述被检件表面设置的不同漆层厚度下，检测所述超声纵波在不同漆层厚度下的被检件的传播声时；通过最小二乘法对不同漆层厚度及其对应的传播声时进行拟合，得到不同漆层厚度影响所述超声纵波传播时间的所述漆层影响系数
。4.
如权利要求1所述的防护漆层下应力超声检测校准方法，其特征在于，所述根据所述漆层影响系数
、
零应力试件的无漆层厚度和被检件的漆层厚度形成的补偿参数，通过在所述声楔块的安装角度下的具备所述补偿参数的应力检测仪，对所述零应力试件和所述被检件分别进行检测，得到所述被检件的残余应力，包括：根据所述漆层影响系数
、
零应力试件的无漆层厚度和被检件的漆层厚度形成的补偿参数，通过在所述声楔块的安装角度下的具备所述补偿参数的应力检测仪，对所述零应力试件进行检测，得到零应力声时和应力检测系数；根据所述漆层影响系数
、
零应力试件的无漆层厚度和被检件的漆层厚度形成的补偿参数，通过在所述声楔块的安装角度下的具备所述补偿参数的应力检测仪，对所述被检件进行检测，得到被检件应力声时；根据所述零应力声时和所述被检件应力声时，得到声时差；根据所述补偿系数
、
所述声时差和所述应力检测系数，得到所述被检件的残余应力
。5.
如权利要求4所述的防护漆层下应力超声检测校准方法，其特征在于，所述根据所述
漆层影响系数
、
零应力试件的无漆层厚度和被检件的漆层厚度形成的补偿参数，通过在所述声楔块的安装角度下的具备所述补偿参数的应力检测仪，对所述零应力试件进行检...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐春广，尹鹏，杨双旭，李文凯，张文君，靳聪，
申请(专利权)人：中国兵器科学研究院宁波分院，
类型：发明
国别省市：