【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及超声波无损检测，较为具体的，涉及到一种用于钢轨焊缝全断面扫查装置的灵敏度校准试块。
技术介绍
1、铁路钢轨需要若干个钢轨依次焊接在一起以制成能够使用的长钢轨，钢轨焊接时在焊接处形成焊接接头，钢轨在焊接过程中可能产生如气孔、夹渣、夹砂、裂纹等焊接缺陷；钢轨在役使用过程中，焊接接头受车轮疲劳载荷作用产生的伤损主要是疲劳裂纹，会影响焊接接头的使用寿命，甚至导致钢轨焊接接头的折断而失效，危害行车安全。鉴于钢轨在役状态、数量、周期、伤损类型等实际问题，国内外现有钢轨焊接接头无损检测主要使用常规超声检测技术，采用超声波对钢轨焊缝中的焊接缺陷和疲劳裂纹进行监测，是减少钢轨折断、确保列车安全运行最直接、最有效的技术手段和措施。
2、超声波监测前需要使用焊缝专用校准试块对设备的监测灵敏度进行校准，随着高铁里程的大幅度增加，焊缝探伤的任务非常重，对焊缝探伤的效率和准确性要求非常高，因而要求探伤设备和校准试块需要跟上发展的要求。目前现有的铁路标准的校准试块ght-1只能校准双探头的灵敏度、ght-5试块只能校准单探头的灵敏度，要准确校准全断面扫查装置探头的灵敏度只能拆下探头，逐个校准，效率太低，已经无法满足要求。
3、现有的单探头或者双探头的扫查装置已经无法满足对焊缝探伤的效率和准确性的要求，目前国内已研发出阵列式全断面焊缝探伤仪探测钢轨焊缝，此探伤仪的全断面扫查装置集成多个角度，多种探伤方式的探头，例如专利公开号：cn116642945a，公开了一种用于钢轨焊缝轨底板免拆扣件的超声波探伤装置，包括a面探头盒和b
4、现有的灵敏度校准试块存在以下技术问题：
5、之前的灵敏度校准试块的校准孔均为垂直于灵敏度校准试块的端面或者垂直灵敏度校准试块的纵向面，那么多角度的每个探头的入射角与对应的校准孔的轴向中心线形成的夹角就形成不了直角，故而，反射的超声波并不能回到探头的接收处或者接收不完全，灵敏度校准精度低或者校准失败，只有在每个探头的入射角与对应的校准孔的轴向中心线形成的夹角为直角时，灵敏度的标定最精准。
技术实现思路
1、有鉴于此，为了解决上述问题，由于ght-1试块只有两个端面有φ3横平底孔，其中间很长段钢轨未设置有校准孔，可有效利用这段，按全断面扫查装置探头所需角度、位置，新设计了多个校准孔，进而可准确、快速的校准全断面扫查装置各探头的灵敏度。
2、本专利技术提出一种用于钢轨焊缝全断面扫查装置的灵敏度校准试块，包括轨头7、轨腰10和轨底13，所述轨头7、轨腰10、轨底13均设有多个校准孔1，当扫查装置的探头为多个且均为单探头时，将扫查装置放置在轨头7或者轨腰10或者轨底13处，轨头7或者轨腰10或者轨底13上的其中一个校准孔1对应该扫查装置的一个探头，使得该探头的入射角度垂直于该校准孔1的轴线，用于对该探头进行灵敏度校准，最为理想的，例如安装在轨头7的第一个探头与轨头7的第一个校准孔1进行校准，安装在轨头7的第二个探头与轨头7的第二个校准孔1进行校准，依次类推，第n个探头与轨头7的第n个校准孔1进行校准，在扫查装置在灵敏度校准试块滑动的同时，完成了该扫查装置上所有的探头的校准，从而使得扫查装置的多个探头能在不拆卸的情况下进行一次性的快速校准。
3、一种用于钢轨焊缝全断面扫查装置的灵敏度校准试块，包括轨头7、轨腰10和轨底13，其特征在于：所述轨头7、轨腰10、轨底13均设有多个校准孔1，当扫查装置的探头为多个且均为单探头时，将扫查装置放置在轨头7或者轨腰10或者轨底13处，轨头7或者轨腰10或者轨底13上的其中一个校准孔1对应该扫查装置的一个探头，使得该探头的入射角度垂直于该校准孔1的轴线，用于对该探头进行灵敏度校准，从而使得扫查装置的多个探头能在不拆卸的情况下进行一次性校准完成。
4、进一步的，所述灵敏度校准试块的两端成为端面6，所述端面6均设有垂直于钢轨纵向面的多个横平底孔5，用于测双探头的灵敏度，
5、在一些实施例中，所述轨头7上的校准孔1中多个校准孔1相对于水平线的偏角不相同，用于校准轨头7上安装的多个多角度的探头的扫查装置的灵敏度，使得在轨头7上的安装的多个多角度的探头的扫查装置的每个探头均能匹配与其入射角度垂直的校准孔1，解决了全断面扫查装置探头的灵敏度的快速标定问题。
6、进一步的，轨头7至少设有5个校准孔1，轨腰10至少需要2个校准孔1，轨底13至少需要4个校准孔1。
7、在一些实施例中，所述轨头7包括踏面8和下颚面9，所述下颚面9位于踏面8的下端部两侧，所述校准孔1为横向的具有不同偏角的半通孔2且分布于两个下颚面9处。
8、进一步的，所述轨头7的校准孔1的直径为3mm。
9、进一步的，所述轨头7上相邻的两个校准孔1的发射的超声波互不干扰。
10、进一步的，所述横平底孔5的长度记为l1，发射探头与接收探头均设置在轨头7上，发射探头与接收探头的接收点的距离为l2，所述灵敏度校准试块的高度记为h，踏面8至最靠近踏面8的横平底孔5的中心距离为h，所述发射探头的入射波与端面6的夹角为α，因而为避免轨头7的校准孔1影响端面6的横平底孔5探测，轨头7的最靠近横平底孔5的校准孔1位置应该距离端面6至少为l，公式如下：
11、l＝l1+l2；
12、l2＝2*(h*tgα)-h*tgα；
13、在一些实施例中，所述轨底13包括轨底上表面14和轨底下表面15，所述轨底13的校准孔1为垂直于轨底上表面14和轨底下表面15并贯穿轨底上表面14和轨底下表面15的竖通孔3且均匀分布于轨底13的左右两面。
14、进一步的，所述均匀分布于轨底13的左右两面的校准孔1的直径为4mm。
15、进一步的，所述轨底13上相邻的两个校准孔1的发射的超声波互不干扰。
16、进一步的，所述横平底孔5的长度记为l1，发射探头与接收探头分别设置在轨头7和轨底13，发射探头与接收探头的接收点的距离为l2，所述灵敏度校准试块的高度记为h，轨底13至最靠近轨底13的横平底孔5的中心距离为h，所述发射探头的入射波与端面6的夹角为α，因而为避免轨底13的校准孔1影响端面6的横平底孔5探测，轨头7的最靠近横平底孔5的校准孔1位置应该距离端面6至少为l，公式如下：
17、l＝l1+l2；
18、l2＝(h*tg本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于钢轨焊缝全断面扫查装置的灵敏度校准试块，包括轨头(7)、轨腰(10)和轨底(13)，其特征在于：所述轨头(7)、轨腰(10)、轨底(13)均设有多个校准孔(1)，当扫查装置的探头为多个且均为单探头时，将扫查装置放置在轨头(7)或者轨腰(10)或者轨底(13)处，轨头(7)或者轨腰(10)或者轨底(13)上的其中一个校准孔(1)对应该扫查装置的一个探头，使得该探头的入射角度垂直于该校准孔(1)的轴线，用于对该探头进行灵敏度校准，从而使得扫查装置的多个探头能在不拆卸的情况下进行一次性校准完成。
2.如权利要求1所述的用于钢轨焊缝全断面扫查装置的灵敏度校准试块，其特征在于：所述灵敏度校准试块的两端成为端面(6)，所述端面(6)均设有垂直于钢轨纵向面的多个横平底孔(5)，用于测双探头的灵敏度。
3.如权利要求1所述的用于钢轨焊缝全断面扫查装置的灵敏度校准试块，其特征在于：所述轨头(7)上的校准孔(1)中多个校准孔(1)相对于水平线的偏角不相同，用于校准轨头(7)上安装的多个多角度的探头的扫查装置的灵敏度，使得在轨头(7)上的安装的多个多角度的探头的扫查
4.如权利要求1所述的用于钢轨焊缝全断面扫查装置的灵敏度校准试块，其特征在于：轨头(7)至少设有5个校准孔(1)，轨腰(10)至少设有2个校准孔(1)，轨底(13)至少设有4个校准孔(1)。
5.如权利要求1所述的用于钢轨焊缝全断面扫查装置的灵敏度校准试块，其特征在于：所述轨头(7)包括踏面(8)和下颚面(9)，所述下颚面(9)位于踏面(8)的下端部两侧，所述校准孔(1)为横向的具有不同偏角的半通孔(2)且分布于两个下颚面(9)处。
6.如权利要求2所述的用于钢轨焊缝全断面扫查装置的灵敏度校准试块，其特征在于：所述横平底孔(5)的长度记为L1，发射探头与接收探头均设置在轨头(7)上，发射探头与接收探头的接收点的距离为L2，所述灵敏度校准试块的高度记为H，踏面(8)至最靠近踏面(8)的横平底孔(5)的中心距离为h，所述发射探头的入射波与端面(6)的夹角为α，因而为避免轨头(7)的校准孔(1)影响端面(6)的横平底孔(5)探测，轨头(7)的最靠近横平底孔(5)的校准孔(1)位置应该距离端面(6)至少为L，公式如下：
7.如权利要求1所述的用于钢轨焊缝全断面扫查装置的灵敏度校准试块，其特征在于：所述轨底(13)包括轨底上表面(14)和轨底下表面(15)，所述轨底(13)的校准孔(1)为垂直于轨底上表面(14)和轨底下表面(15)并贯穿轨底上表面(14)和轨底下表面(15)的竖通孔(3)且均匀分布于轨底(13)的左右两面。
8.如权利要求2所述的用于钢轨焊缝全断面扫查装置的灵敏度校准试块，其特征在于：所述横平底孔(5)的长度记为L1，发射探头与接收探头分别设置在轨头(7)和轨底(13)，发射探头与接收探头的接收点的距离为L2，所述灵敏度校准试块的高度记为H，轨底(13)至最靠近轨底(13)的横平底孔(5)的中心距离为h，所述发射探头的入射波与端面(6)的夹角为α，因而为避免轨底(13)的校准孔(1)影响端面(6)的横平底孔(5)探测，轨头(7)的最靠近横平底孔(5)的校准孔(1)位置应该距离端面(6)至少为L，公式如下：
9.如权利要求1所述的用于钢轨焊缝全断面扫查装置的灵敏度校准试块，其特征在于：所述轨腰(10)包括轨腰面(11)和腰低圆弧曲表面(12)，所述腰低圆弧曲表面(12)设有多个竖通孔(3)和竖平底孔(4)，且多个竖通孔(3)和竖平底孔(4)均匀分布在两侧的腰低圆弧曲表面(12)，用于校准焊缝轨底(13)三角区扫查架各探头的灵敏度。
...【技术特征摘要】
1.一种用于钢轨焊缝全断面扫查装置的灵敏度校准试块，包括轨头(7)、轨腰(10)和轨底(13)，其特征在于：所述轨头(7)、轨腰(10)、轨底(13)均设有多个校准孔(1)，当扫查装置的探头为多个且均为单探头时，将扫查装置放置在轨头(7)或者轨腰(10)或者轨底(13)处，轨头(7)或者轨腰(10)或者轨底(13)上的其中一个校准孔(1)对应该扫查装置的一个探头，使得该探头的入射角度垂直于该校准孔(1)的轴线，用于对该探头进行灵敏度校准，从而使得扫查装置的多个探头能在不拆卸的情况下进行一次性校准完成。
2.如权利要求1所述的用于钢轨焊缝全断面扫查装置的灵敏度校准试块，其特征在于：所述灵敏度校准试块的两端成为端面(6)，所述端面(6)均设有垂直于钢轨纵向面的多个横平底孔(5)，用于测双探头的灵敏度。
3.如权利要求1所述的用于钢轨焊缝全断面扫查装置的灵敏度校准试块，其特征在于：所述轨头(7)上的校准孔(1)中多个校准孔(1)相对于水平线的偏角不相同，用于校准轨头(7)上安装的多个多角度的探头的扫查装置的灵敏度，使得在轨头(7)上的安装的多个多角度的探头的扫查装置的每个探头均能匹配与其入射角度垂直的校准孔(1)，解决了全断面扫查装置探头的灵敏度的快速标定问题。
4.如权利要求1所述的用于钢轨焊缝全断面扫查装置的灵敏度校准试块，其特征在于：轨头(7)至少设有5个校准孔(1)，轨腰(10)至少设有2个校准孔(1)，轨底(13)至少设有4个校准孔(1)。
5.如权利要求1所述的用于钢轨焊缝全断面扫查装置的灵敏度校准试块，其特征在于：所述轨头(7)包括踏面(8)和下颚面(9)，所述下颚面(9)位于踏面(8)的下端部两侧，所述校准孔(1)为横向的具有不同偏角的半通孔(2)且分布于两个下颚面(9)处。
6.如权利要求2所述的用于钢轨焊缝全断面扫查装置的...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄行，李传勇，盛智勇，王峰，杨祖表，邓婕，王建群，陈佳伟，贺颂，李青祥，章文，吕宏辉，钱燕，肖洪飞，幸嗣敏，
申请(专利权)人：常州玖华检测科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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