一种超声波探伤仪内、外圆弧探头校准方法技术

本发明专利技术公开了一种超声波探伤仪内、外圆弧探头校准方法，涉及一种仪器校准方法，包括一超声波探伤仪，在欲探测工件上截取一块作为探头校准的试块，以及一用于超声波探伤仪的内圆弧或外圆弧探头，并在试块上分别钻２个距离不等的孔；使用内圆弧探头来回查找两孔，直到超声波探伤仪上面显示两孔的最高反射回波，分别得到探头内超声波发出端至两孔的距离，并测量探头最前沿到两孔法线的弧长；按照数学模型分别得到内圆弧或外圆弧探头其探头内部声程ａ、探头前沿ｂ及探头Ｋ值：本发明专利技术填补了目前用于超声波探伤仪内、外圆弧探头校准Ｋ值，ａ和ｂ值的方法、试块的空白，缩短试块制作周期、成本，提高探头的使用率和使用周期。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种仪器校准方法，尤其涉及一种用于超声波探伤仪的内、外圆弧探头校准方法。
技术介绍
现在超声波探伤仪使用内、外圆弧探头探测时，只有一种‘唇形试块’用来测量探 头的前沿b，而对探头的K值与超声波在探头内部所走的距离a，却无法做出准确的判断，只 能根据探头厂家所提供的K值与超声波在探头内部所走的距离a，进行粗略计算，但是往往 探头实际的K值与a会与制作的值有一点偏差，再加上探头在使用过程中的损耗，K值与a 会发生相应的变化，但是使用人员无法判断和校准，当探头磨损到一定程度，缺陷的定位会 出现偏差，使用人员只能更换探头，这样会提高使用方的成本。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本专利技术目的在于提供一种超声波探伤仪内、外圆 弧探头校准方法，填补目前用于超声波探伤仪内、外圆弧探头校准K值，a和b值的方法、试 块的空白，缩短试块制作周期、成本，提高探头的使用率和使用周期。本专利技术的技术方案是，包括一超声波 探伤仪，其通过探头发射超声波进行工件探伤，本方法依次包括以下步骤1)在欲探测工件上截取一块作为探头校准的试块，试块外径为R，内径为r，以及 一用于超声波探伤仪的内圆弧或外圆弧探头，并在试块上沿其轴线方向分别钻2个到试块 轴线距离为Hl和H2的孔Ii1和孔h2，两孔直径为Φ，且Hl兴H2 ；2)使用探头来回查找孔Ii1，直到超声波探伤仪上面显示孔Ill的最高反射回波，得 到探头内超声波发出端至孔hi的距离Si，并测量探头最前沿到孔、法线的弧长Li，然后继 续使用探头来回移动，直到超声波探伤仪上面显示孔h2的最高反射回波，得到探头内超声 波发出端至孔h2的距离S2，并测量探头最前沿到孔h2法线的弧长L2 ；3)按照下述数学模型分别得到内圆弧或外圆弧探头其探头内部声程a、探头前沿 b及探头K值A、内圆弧探头探头前沿b b = β -Sin-1 (hl+r) *Sin ((L2-L1) /r) /sqrt ((hl+r)2+ (h2+r) 2~2* (hl+r) * (h2+r) * cos(L2-Ll)/r)*r_L2探头K值β = SirT1 ((h2+r) * (Sin (SirT1 (hl+r) *Sin (L2-L1) /r/sqrt ((hl+r)2 (h2+r) 2_2* (h 1+r) * (h2+r) *cos ((L2-L1) /r)) /r), tg β =K探头内部声程a:a= (a+S2) +0/2-r*sin {p+sin-1 [ (hl+r) *sin ((L2-L1) /r) /sqrt ((hl+r)2+ (h2+r)2 - 2* (hl+r) * (h2+r) *cos ((L2-L1) /r) ]} /sin (sin1 )其中hl= Hl-r, h2 = H2_r ；B、外圆弧探头探头K值K = tg 探头前沿b:b = (180-tg-1K- (180-SirT1 (Sin (12-1,) /R (R_h2) / (R-h》2+ (R_h2) 2_2* (R-h^ * (R_h2 )*cos ((U-Q /R))) *R/57. 3-Li探头内部声程a:a = S- (R-hl) *sin (Sin-1 (Sin ((“-“)/R) * (R_h2) / ((R-h》2+ (R_h2) 2_2* (R-h》* (R -h2) *cos ((U-Q /R)))) *sin (tg_1K) + 小 /2其中:hl= R-Hl, h2 = R_H2。本专利技术的有益效果是第一在于试块的制作方法简便，快捷。探伤使用人员可以根 据不同的圆弧大小，快速的制作试块，无需经过专业的厂家去制作试块，缩短了试块制作的 周期，也缩减了试块制作的成本。第二是校准方法简单，使用人员无需经过专业的培训及可 使用本方法进行校准。第三是操作人员在探头使用过一段时间之后，可以对探头的K值，a 和b进行重新效验，提高了查找缺陷的准确性，而不再像以前探头使用过一段时间之后，只 能够将探头扔掉或作废处理，提高了探头的使用率和使用周期，大大削减了使用方的成本。附图说明图1为本专利技术实施例的内圆弧探头校准操作示意图；图2为本专利技术实施例的外圆弧探头校准操作示意图。具体实施例方式作为本专利技术的一种实施方式，，包括一 超声波探伤仪，其通过探头发射超声波进行工件探伤，其特征在于，本方法依次包括以下步 骤1)在欲探测工件上截取一块作为探头校准的试块1，试块1外径为R，内径为r，以 及一用于超声波探伤仪的内圆弧或外圆弧探头2、3，并在试块1上沿其轴线方向分别钻2个 到试块轴线距离为HI和H2的孔M和孔h25，两孔4、5直径为小，且HI乒H2 ；2)如图1、2所示，分别使用内圆弧或外圆弧探头2、3在试块1内壁或外壁上来回 查找孔、4，直到超声波探伤仪上面显示孔hd的最高反射回波，得到探头2、3内超声波发 出端至孔hd的距离S1，并测量探头2、3最前沿到孔hd法线的弧长L1，然后继续使用探头 2、3来回移动，直到超声波探伤仪上面显示孔h25的最高反射回波，得到探头2、3内超声波4发出端至孔h25的距离S2，并测量探头2、3最前沿到孔h25法线的弧长L2 ；3)按照下述数学模型分别得到内圆弧或外圆弧探头2、3其探头内部声程a、探头 前沿b及探头K值A、内圆弧探头探头前沿b b = β -SirT1 (hl+r) *Sin ((L2-L1) /r) /sqrt ((hl+r)2+ (h2+r) 2_2* (hl+r) * (h2+r) * cos(L2-Ll)/r)*r_L2探头K值β = SirT1 ((h2+r) * (Sin (SirT1 (hl+r) *Sin (L2-L1) /r/sqrt ((hl+r)2 (h2+r) 2_2* (h 1+r) * (h2+r) *cos ((L2-L1) /r)) /r), tg β =K探头内部声程a:a二(a+S2)+0/2-r*sin{β+sin1 [ (hl+r)*sin((L2-L1)/r)/sqrt((hl+r)2+ (h2+r)2 - 2*(hl+r)*(h2+r) *cos ((L2-Li) /r) ]}/sin (sin-1 )其中:hl= Hl-r, h2 = H2_r ；B、外圆弧探头探头K值K = tg 探头前沿b b = (180-tg-1K- (180-SirT1 (Sin (L2-L1) /R (R_h2) / (R^1)2+ (R_h2) 2_2* (R-Ii1) * (R_h2 )*cos ((L2-L1) /R))) *R/57. S-L1探头内部声程a:a = S- (R-hl) *sin (SirT1 (Sin ((L2-L1) /R) * (R_h2) / ((R^1)2+ (R_h2) 2_2* (R^1) * (R -h2) *cos ((L2-L1) /R)))) *sin (tg_1K) + Φ /2其中:hl= R-Hl, h2 = R_H2。以上对本专利技术所提供的进行了详尽介绍，本文中应用了具体个例对本专利技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只 是用于帮助理解本专利技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波探伤仪内、外圆弧探头校准方法，包括一超声波探伤仪，其通过探头发射超声波进行工件探伤，其特征在于，本方法依次包括以下步骤：１）在欲探测工件上截取一块作为探头校准的试块，试块外径为Ｒ，内径为ｒ，以及一用于超声波探伤仪的内圆弧或外圆弧探头，并在试块上沿其轴线方向分别钻２个到试块轴线距离为Ｈ１和Ｈ２的孔ｈ↓［１］和孔ｈ↓［２］，两孔直径为φ，且Ｈ１≠Ｈ２；２）使用探头来回查找孔ｈ↓［１］，直到超声波探伤仪上面显示孔ｈ↓［１］的最高反射回波，得到探头内超声波发出端至孔ｈ↓［１］－Ｌ↓［１］）／Ｒ）＊（Ｒ－ｈ２）／（（Ｒ－ｈ↓［１］）↑［２］＋（Ｒ－ｈ↓［２］）↑［２］－２＊（Ｒ－ｈ↓［１］）＊（Ｒ－ｈ↓［２］）＊ｃｏｓ（（Ｌ↓［２］－Ｌ↓［１］）／Ｒ））））＊ｓｉｎ（ｔｇ↑［－１］Ｋ）＋φ／２其中：ｈ１＝Ｒ－Ｈ１，ｈ２＝Ｒ－Ｈ２。］的距离Ｓ１，并测量探头最前沿到孔ｈ↓［１］法线的弧长Ｌ１，然后继续使用探头来回移动，直到超声波探伤仪上面显示孔ｈ↓［２］的最高反射回波，得到探头内超声波发出端至孔ｈ↓［２］的距离Ｓ２，并测量探头最前沿到孔ｈ↓［２］法线的弧长Ｌ２；３）按照下述数学模型分别得到内圆弧或外圆弧探头其探头内部声程ａ、探头前沿ｂ及探头Ｋ值：Ａ、内圆弧探头：探头前沿ｂ：ｂ＝β－Ｓｉｎ↑［－１］（ｈ１＋ｒ）＊Ｓｉｎ（（Ｌ２－Ｌ１）／ｒ）／ｓｑｒｔ（（ｈ１＋ｒ）↑［２］＋（ｈ２＋ｒ）↑［２］－２＊（ｈ１＋ｒ）＊（ｈ２＋ｒ）＊ｃｏｓ（Ｌ２－Ｌ１）／ｒ）＊ｒ－Ｌ２探头Ｋ值：β＝Ｓｉｎ↑［－１］（（ｈ２＋ｒ）＊（Ｓｉｎ（Ｓｉｎ↑［－１］（ｈ１＋ｒ）＊Ｓｉｎ（Ｌ２－Ｌ１）／ｒ／ｓｑｒｔ（（ｈ１＋ｒ）↑［２］（ｈ２＋ｒ）↑［２］－２＊（ｈ１＋ｒ）＊（ｈ２＋ｒ）＊ｃｏｓ（（Ｌ２－Ｌ１）／ｒ））／ｒ），ｔｇβ＝Ｋ探头内部声程ａ：ａ＝（ａ＋Ｓ２）＋φ／２－ｒ＊ｓｉｎ｛β＋ｓｉｎ↑［－１］［（ｈ１＋ｒ）＊ｓｉｎ（（Ｌ２－Ｌ１）／ｒ）／ｓｑｒｔ（（ｈ１＋ｒ）↑［２］＋（ｈ２＋ｒ）↑［２］－２＊（ｈ１＋ｒ）＊（ｈ２＋ｒ）＊ｃｏｓ（（Ｌ２－Ｌ１）／ｒ）］｝／ｓｉｎ（ｓｉｎ↑［－１］［（ｈ１＋ｒ）＊ｓｉｎ（（Ｌ２－Ｌ１）／ｒ）／ｓｑｒｔ（（ｈ１＋ｒ）↑［２］＋（ｈ２＋ｒ）↑［２］－２＊（ｈ１＋ｒ）＊（ｈ２＋ｒ）＊ｃｏｓ（Ｌ２－Ｌ１）／ｒ）］）其中：ｈ１＝Ｈ１－ｒ，ｈ２＝Ｈ２－ｒ；Ｂ、外圆弧探头：探头Ｋ值：Ｋ＝ｔｇ［Ｓｉｎ↑［－１］（Ｒ－ｈ１...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：符丰，
申请(专利权)人：符丰，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]