專利名稱：超聲波探傷探頭性能檢定試塊及其測試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無損檢測領(lǐng)域，尤其是有關(guān)金屬產(chǎn)品超聲波探傷用橫波探頭的性能檢定試塊。
背景技術(shù)：
長期以來，國內(nèi)探傷工作者對金屬產(chǎn)品超聲波探傷用探頭進(jìn)行性能測試時(shí)，通常采用CSK- I A、DB-Hl及DB-H2 (其中CSK- I A試塊是GB 11345標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的，DB-Hl及 DB-H2是ZBY 231-84和ZBY 232-84標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的)等標(biāo)準(zhǔn)試塊進(jìn)行探頭入射點(diǎn)、前沿距離、探頭K值(或折射角)的測定及DAC曲線(距離-波幅曲線)的制作，操作所采用的標(biāo)準(zhǔn)試塊多，測試時(shí)間長，準(zhǔn)確性不好；此外，每次進(jìn)行超聲波探傷時(shí)，測試探頭的上述性能指標(biāo)需要同時(shí)使用CSK- I A、DB-Hl及DB-H2等多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)試塊，攜帶極不方便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一目的在于提供一種能夠快速、準(zhǔn)確地測試出探頭入射點(diǎn)、前沿距離、K值(或折射角)及繪制DAC曲線(距離-波幅曲線)且攜帶方便的超聲波探傷探頭性能檢定試塊。本發(fā)明的第二目的在于提供一種快速、準(zhǔn)確的超聲波探傷探頭性能檢定試塊測試方法。為了達(dá)到上述第一目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種超聲波探傷探頭性能檢定試塊，包括立方體和半圓形扇體，所述立方體和半圓形扇體連成一體，立方體具有正面、頂面、左端面、右端面、背面和底面，所述半圓形扇體由半徑較小的第一扇體和半徑較大的第二扇體同心同向疊置而成，第二扇體疊在立方體的正面上，第一扇體具有第一弧形反射面，第二扇體具有第二弧形反射面，第一扇體的扇體頂面、第二扇體的扇體頂面與立方體的頂面平齊，所述立方體上設(shè)有若干個(gè)橫通孔，所述第一扇體正面具有通過扇體圓心處的刻線。所述第一扇體的半徑是第二扇體的半徑的一半。所述第一扇體的第一弧形反射面和第二扇體的第二弧形反射面均為凸圓弧面，且反射角為0° ±1°。所述第一弧形反射面、第二弧形反射面均與立方體的正面成90° ±1°夾角，第一扇體和第二扇體的圓心與立方體頂面的長度中點(diǎn)位置相重疊，所述第一扇體正面的刻線與第一扇體頂面呈90° ±1°角。所述立方體上的橫通孔分為兩排，每排為6個(gè)，且每排橫通孔中的相鄰兩孔之間間距相等，各橫通孔距立方體的頂面的距離不同，每排橫通孔的圓心連線位于與立方體的頂面相垂直的同一直線上。所述橫通孔的直徑均為3±0. 2 mm，所述兩排橫通孔與立方體相應(yīng)的左端面、右端面的距離均為40 ±0. 5 mm。所述第一扇體和第二扇體的半徑分別為30±0. 5 mm和60±0. 5 mm。
所述立方體的長度為240±0. 5 mm、寬度為40±0. 5 mm、聞度為80±0. 5 mm,第一扇體和第二扇體的厚度均為5±0. 5 mm。采用上述結(jié)構(gòu)后，由于第一扇體正面具有通過扇體圓心處的刻線，因此，可以準(zhǔn)確定位探頭的超聲波入射點(diǎn)；再由于采用若干個(gè)橫通孔、第一扇體的第一弧形反射面和第二扇體的第二弧形反射面的反射，很容易找到最高反射波，從而準(zhǔn)確確定探頭前沿距離及繪制DAC曲線；此外，第一扇體與第二扇體的弧形反射面的反射角為0° ±1° (即垂直入射，垂直反射，參見圖7)，因此，能夠測試折射角在0° 90°范圍內(nèi)的探頭入射點(diǎn)及前沿距 離。為了達(dá)到上述第二目的，本發(fā)明的第一種技術(shù)方案是采用上述超聲波探傷探頭性能檢定試塊，將探頭置于試塊的第一扇體的扇體頂面或第二扇體的扇體頂面之上，移動探頭，將第二扇體的第二扇體圓弧反射面最高反射波調(diào)整到熒光屏垂直高度的80% 90%，第一扇體上的刻線在探頭縱向投影位置即為探頭入射點(diǎn)；用刻度尺量取探頭入射點(diǎn)與探頭前沿的長度，即為探頭前沿距離。為了達(dá)到上述第二目的，本發(fā)明的第二種技術(shù)方案是采用上述超聲波探傷探頭性能檢定試塊，將探頭置于試塊的立方體的頂面，移動探頭，觀察對應(yīng)橫通孔最高反射回波，根據(jù)下面公式計(jì)算探頭K值
權(quán)利要求
1.一種超聲波探傷探頭性能檢定試塊，包括立方體(I)和半圓形扇體(2)，所述立方體(I)和半圓形扇體(2)連成一體，立方體(I)具有正面(1-1)、頂面(1-2)、左端面(1-3)、右端面(1-4)、背面(1-5)和底面(1-6)，其特征在于所述半圓形扇體(2)由半徑較小的第一扇體(2-1)和半徑較大的第二扇體(2-2)同心同向疊置而成,第二扇體(2-2)疊在立方體(I)的正面(1-1)上，第一扇體(2-1)具有第一弧形反射面(2-1-1 )，第二扇體(2-2)具有第二弧形反射面(2-2-1)，第一扇體(2-1)的扇體頂面(2-1-2)、第二扇體(2-2)的扇體頂面(2-2-2 )與立方體(I)的頂面(1-2 )平齊，所述立方體(I)上設(shè)有若干個(gè)橫通孔(3 )，所述第一扇體(2-1)正面具有通過扇體圓心處的刻線(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超聲波探傷探頭性能檢定試塊，其特征在于所述第一扇體(2-1)的半徑是第二扇體(2-2)的半徑的一半。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲波探傷探頭性能檢定試塊，其特征在于所述第一扇體(2-1)的第一弧形反射面(2-1-1)和第二扇體(2-2)的第二弧形反射面(2-2-1)均為凸圓弧面，且反射角為0° ±1°。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超聲波探傷探頭性能檢定試塊，其特征在于所述第一弧形反射面(2-1-1)、第二弧形反射面(2-2-1)均與立方體(I)的正面(1-1)成90° ±1°夾角，第一扇體(2-1)和第二扇體(2-2)的圓心與立方體(I)頂面(1-2)的長度中點(diǎn)位置相重疊，所述第一扇體(2-1)正面的刻線(4)與第一扇體頂面(2-1-2)呈90° ±1°角。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超聲波探傷探頭性能檢定試塊，其特征在于所述立方體(I)上的橫通孔(3)分為兩排，每排為6個(gè)，且每排橫通孔(3)中的相鄰兩孔之間間距相等，各橫通孔(3)距立方體(I)的頂面(1-2)的距離不同，每排橫通孔(3)的圓心連線位于與立方體(I)的頂面(1-2)相垂直的同一直線上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超聲波探傷探頭性能檢定試塊，其特征在于所述橫通孔(3)的直徑均為3±0.2 mm，所述兩排橫通孔(3)與立方體(I)相應(yīng)的左端面(1-3)、右端面(1-4)的距離均為40±0. 5 mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲波探傷探頭性能檢定試塊，其特征在于所述第一扇體(2-1)和第二扇體(2-2)的半徑分別為30 ±0. 5 mm和60 ±0.5 _。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超聲波探傷探頭性能檢定試塊，其特征在于所述立方體(I)的長度為240±0. 5 mm、寬度為40±0. 5 mm、高度為80±0. 5 mm,第一扇體(2_1)和第二扇體(2-2)的厚度均為5±0. 5 mm。
9.一種超聲波探傷探頭性能檢定試塊測試方法，其特征在于采用如權(quán)利要求rs所述的超聲波探傷探頭性能檢定試塊，將探頭(5)置于試塊的第一扇體(2-1)的扇體頂面(2-1-2)或第二扇體(2-2)的扇體頂面(2-2-2)之上，移動探頭(5)，將第二扇體(2_2)的第二扇體圓弧反射面(2-2-1)最高反射波調(diào)整到熒光屏垂直高度的80% 90%，第一扇體(2-1)上的刻線(4)在探頭(5)縱向投影位置即為探頭入射點(diǎn)；用刻度尺量取探頭入射點(diǎn)與探頭前沿的長度U)，即為探頭前沿距離。
10.一種超聲波探傷探頭性能檢定試塊測試方法，其特征在于采用如權(quán)利要求rs所述的超聲波探傷探頭性能檢定試塊，將探頭(5)置于試塊的立方體(I)的頂面(1-2)，移動探頭(5)，觀察對應(yīng)橫通孔(3)最高反射回波，根據(jù)下面公式計(jì)算探頭K值
11.一種超聲波探傷探頭性能檢定試塊測試方法，其特征在于采用如權(quán)利要求rs所述的超聲波探傷探頭性能檢定試塊，將探頭(5)置于試塊的立方體(I)的頂面(1-2)，分別使各個(gè)橫通孔(3)的最高反射回波調(diào)為熒光屏滿幅的80% 90%高度，同時(shí)記錄不同橫通孔(3)的dB值和深度值，以dB值為縱坐標(biāo)，深度值為橫坐標(biāo)，將記錄的各點(diǎn)連成平滑曲線，并延伸至整個(gè)探測范圍，即可得所測探頭DAC曲線。
全文摘要
一種超聲波探傷探頭性能檢定試塊及其測試方法，試塊包括立方體和半圓形扇體，所述立方體和半圓形扇體連成一體，立方體具有正面、頂面、左端面、右端面、背面和底面，所述半圓形扇體由半徑較小的第一扇體和半徑較大的第二扇體同心同向疊置而成，第二扇體疊在立方體的正面上，第一扇體具有第一弧形反射面，第二扇體具有第二弧形反射面，第一扇體的扇體頂面、第二扇體的扇體頂面與立方體的頂面平齊，所述立方體上設(shè)有若干個(gè)橫通孔，所述第一扇體正面具有通過扇體圓心處的刻線。本發(fā)明能夠快速、準(zhǔn)確地測試出探頭入射點(diǎn)、前沿距離、K值及繪制DAC曲線且攜帶方便。
文檔編號G01N29/30GK102621236SQ20121009044
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月31日
發(fā)明者萬升云, 任好娟, 劉仕遠(yuǎn), 盧東磊, 姚榮文, 章文顯, 鄭小康 申請人:南車戚墅堰機(jī)車車輛工藝研究所有限公司