用于板材電磁超聲自動(dòng)檢測(cè)的對(duì)比試塊及其設(shè)計(jì)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于板材電磁超聲自動(dòng)檢測(cè)的對(duì)比試塊及其設(shè)計(jì)方法，涉及無(wú)損檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。所述對(duì)比試塊包括：平底孔人工缺陷和平底槽人工缺陷；所述平底孔人工缺陷和所述平底槽人工缺陷的反射面與被檢測(cè)板材表面平行；所述平底孔人工缺陷包括四類平底孔；所述平底槽人工缺陷包括兩類平底槽。所述方法包括：選取對(duì)比試塊，在對(duì)比試塊上加工與被檢測(cè)板材上的缺陷位置相同人工缺陷，最后將對(duì)比試塊對(duì)分為可焊接連接的兩分塊，完成對(duì)比試塊的設(shè)計(jì)。本發(fā)明利用平底孔人工缺陷模擬板材中的分層利用平底槽人工缺陷模擬板材中折疊、白點(diǎn)缺陷，解決了油氣輸送鋼管用板材電磁超聲自動(dòng)檢測(cè)對(duì)缺陷的進(jìn)行定量評(píng)定和不同厚度板材缺陷的定量評(píng)定。
【專利說明】
用于板材電磁超聲自動(dòng)檢測(cè)的對(duì)比試塊及其設(shè)計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及無(wú)損檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于板材電磁超聲自動(dòng)檢測(cè)的對(duì)比試塊及其設(shè)計(jì)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著油氣輸送管線的輸送壓力、鋼級(jí)的不斷提高，油氣輸送鋼管用板材的要求也在不斷提高，例如深海管線、大管徑高鋼級(jí)厚壁管線要求使用的板材需進(jìn)行100%的超聲波檢測(cè)。
[0003]與常規(guī)壓電晶片的超聲波檢測(cè)相比，電磁超聲檢測(cè)需要探頭數(shù)量少，并具有非接觸檢測(cè)、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化檢測(cè)、檢測(cè)速度快、檢測(cè)靈敏度高等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于油氣輸送鋼管用板材的自動(dòng)檢測(cè)。
[0004]目前相關(guān)電磁超聲檢測(cè)規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)有GB/T20935.1?3-2007、ASTM E1774-96、ASTM E1962-2004和ASTM E1816-2007等，這些規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)中涉及電磁超聲波自動(dòng)檢測(cè)的內(nèi)容很少，也未涉及相關(guān)電磁超聲自動(dòng)檢測(cè)的對(duì)比試塊。由于油氣輸送鋼管用板材檢測(cè)的特殊性(如需100 %超聲波檢測(cè)、非接觸檢測(cè)和快速檢測(cè)等)，雖然常規(guī)壓電自動(dòng)超聲檢測(cè)很難實(shí)現(xiàn)上述要求，但是，電磁超聲自動(dòng)檢測(cè)方法卻很容易實(shí)現(xiàn)，不過電磁超聲自動(dòng)檢測(cè)方法中最重要的對(duì)比試塊卻少有研究。因此，設(shè)計(jì)油氣輸送鋼管用板材電磁超聲自動(dòng)檢測(cè)的對(duì)比試塊是非常必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種用于板材電磁超聲自動(dòng)檢測(cè)的對(duì)比試塊及其設(shè)計(jì)方法，從而解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的前述問題。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所述種用于板材電磁超聲自動(dòng)檢測(cè)的對(duì)比試塊，所述對(duì)比試塊包括:平底孔人工缺陷和平底槽人工缺陷;所述平底孔人工缺陷和所述平底槽人工缺陷的反射面與被檢測(cè)板材表面平行；
[0007]所述平底孔人工缺陷包括:
[0008]第一類，距對(duì)比試塊上表面的埋藏深度L上的上表面平底孔和距離對(duì)比試塊下表面的埋藏深度L下的下表面平底孔；
[0009]第二類，一組或多組在對(duì)比試塊厚度的1/4、2/4和3/4深度處以及距離上、下表面埋藏深度分別Lh和Lt處設(shè)置直徑為Φ:的平底孔；
[0010]第三類，一組或多組在對(duì)比試塊厚度的1/4、2/4和3/4深度處以及距離上、下表面埋藏深度分別Lh和Lt處設(shè)置直徑為Φ 2的平底孔；
[0011]第四類，一個(gè)或多個(gè)在對(duì)比試塊厚度的1/2深度處，設(shè)置直徑為φ3且用于模擬被檢測(cè)板材中分層缺陷的平底孔；
[0012]所述平底槽人工缺陷包括:
[0013]第一類，一組或多組在對(duì)比試塊厚度的1/4、2/4和3/4深度處設(shè)置用于模擬被檢測(cè)板材折疊和白點(diǎn)缺陷的平底槽；
[0014]第二類，在電磁超聲換能器掃查前進(jìn)方向設(shè)置覆蓋整個(gè)對(duì)比試塊寬度和深度的斜向矩形平底槽；
[0015]其中，
[0016]優(yōu)選地，所述斜向矩形平底槽沿其長(zhǎng)度方向順次設(shè)置在對(duì)比試塊厚度的1/4、2/4和3/4深度處，且所述斜向矩形平底槽貫穿對(duì)比試塊的寬度。
[0017]優(yōu)選地，所述斜向矩形平底槽的數(shù)量為2個(gè);一個(gè)斜向矩形平底槽設(shè)置的深度為對(duì)比試塊厚度的1/4和2/4;另一個(gè)斜向矩形平底槽設(shè)置的深度為對(duì)比試塊厚度的2/4和3/4;設(shè)置在對(duì)比試塊厚度的1/4、2/4和3/4深度處的斜向矩形平底槽占對(duì)比試塊上的寬度相同。
[0018]優(yōu)選地，用于模擬被檢測(cè)板材折疊和白點(diǎn)缺陷的平底槽為矩形槽。
[0019]優(yōu)選地，第二類平底孔還可以設(shè)置在對(duì)比試塊邊緣，且與對(duì)比試塊邊緣的距離為電磁超聲換能器寬度的1/2。
[0020]優(yōu)選地，所述對(duì)比試塊包括一組直徑為3mm的平底孔，五組直徑為6mm的平底孔，四個(gè)用于模擬被檢測(cè)板材中分層缺陷的平底孔，兩組用于模擬被檢測(cè)板材折疊和白點(diǎn)缺陷的平底槽;一組斜向矩形平底槽。
[0021]優(yōu)選地，在所述對(duì)比試塊的長(zhǎng)軸的中間位置，沿短軸方向?qū)?duì)比試塊分成大小相同的兩個(gè)分塊，兩分塊焊接連接;所述對(duì)比試塊與被檢測(cè)板材在外形、材料上相同或相近。
[0022]優(yōu)選地，C>i= 3mm，Φ2 = 6ι?πι，Φ3 = 50ι?πι。
[0023]本發(fā)明所述用于板材電磁超聲自動(dòng)檢測(cè)的對(duì)比試塊的設(shè)計(jì)方法，所述設(shè)計(jì)方法:
[0024]選擇與被檢測(cè)板材在外形、材料、粗糙度上相同或相近的模塊作為對(duì)比試塊；
[0025]根據(jù)所述被檢測(cè)板材上的分層缺陷、折疊和白點(diǎn)缺陷，在對(duì)比試塊上設(shè)計(jì)與所述分層缺陷和所述折疊和白點(diǎn)缺陷所處位置相同的人工缺陷；
[0026]在對(duì)比試塊上還設(shè)置一組或多組直徑為O1的平底孔和多組直徑為02的平底孔的人工缺陷;所述直徑為0:的平底孔和所述直徑為Φ2的平底孔不重合;直徑為0:的平底孔設(shè)置在所述對(duì)比試塊厚度的1/4、2/4和3/4深度處以及距離上、下表面埋藏深度分別L上和L下處，直徑為02的平底孔設(shè)置在所述對(duì)比試塊厚度的1/4、2/4和3/4深度處以及距離上、下表面埋藏深度分別Li:和L下處；
[0027]在電磁超聲換能器掃查前進(jìn)方向設(shè)置覆蓋整個(gè)對(duì)比試塊寬度和深度的斜向矩形平底槽的人工缺陷；
[0028]在對(duì)比試塊上的人工缺陷加工完成后，將所述對(duì)比試塊對(duì)分為焊接連接兩分塊，完成對(duì)比試塊的設(shè)計(jì)。
[0029]優(yōu)選地，在對(duì)比試塊上設(shè)計(jì)與所述分層缺陷和所述折疊和白點(diǎn)缺陷所處位置相同的人工缺陷按下述進(jìn)行設(shè)計(jì):
[0030]在對(duì)比試塊厚度的1/4、2/4和3/4深度處設(shè)置用于模擬被檢測(cè)板材折疊和白點(diǎn)缺陷的平底槽；
[0031]在對(duì)比試塊厚度的1/2深度處設(shè)置直徑為Φ3用于模擬被檢測(cè)板材中分層缺陷的平底孔；
[0032]其中，
[0033]本發(fā)明的有益效果是:
[0034]本發(fā)明通過對(duì)用板材電磁超聲自動(dòng)檢測(cè)對(duì)比試塊的設(shè)計(jì)，利用平底孔人工缺陷模擬板材中的分層利用平底槽人工缺陷模擬板材中折疊、白點(diǎn)缺陷，測(cè)試電磁超聲自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)、電磁超聲換能器的檢測(cè)能力和可靠性，解決了油氣輸送鋼管用板材電磁超聲自動(dòng)檢測(cè)對(duì)缺陷的進(jìn)行定量評(píng)定和不同厚度板材缺陷的定量評(píng)定。
【附圖說明】
[0035]圖1板材中常見缺陷；
[0036]圖2板材用對(duì)比試塊及人工缺陷設(shè)計(jì)圖；
[0037]圖3圖2在不同方向P-P、Q-Q、R-R、S-S、T-T、U-U和V-V對(duì)人工缺陷的視圖；
[0038]圖4至圖10依次為圖3在P-P、Q-Q、R-R、S-S、T-T、U-U和V-V方向?qū)θ斯と毕莸钠拭鎴D；
[0039]圖11不同埋藏深度平底孔及電磁超聲換能器上、下表面分辨率測(cè)定平底孔；
[0040]圖12不同埋藏深度平底孔制作的距離波幅曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的【具體實(shí)施方式】?jī)H僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0042]如本領(lǐng)域技術(shù)人員知，普通板材是由板坯乳制而成，板坯可用澆鑄法或坯料乳制或鍛造制成。油氣輸送鋼管用板材一般為低合金鋼板。板材中常見的缺陷有分層、折疊、白點(diǎn)等，少見裂紋，如圖1所示。分層是板坯中縮孔、夾渣等在乳制過程中未熔合而形成的分離層。分層破壞了板材的整體連續(xù)性，影響了板材承受垂直板面的拉應(yīng)力作用的強(qiáng)度。折疊是板材表面局部形成相互折合的雙層金屬。白點(diǎn)是板材在乳制后冷卻過程中氫原子來不及擴(kuò)散而形成的，白點(diǎn)的斷裂面呈白色，多出現(xiàn)在厚度大于40mm的板材中。由于板材中的分層、折疊等缺陷經(jīng)過乳制等工序，因此它們大都平行于板面。
[0043]本發(fā)明所述用于板材電磁超聲自動(dòng)檢測(cè)的對(duì)比試塊，所述對(duì)比試塊包括:平底孔人工缺陷和平底槽人工缺陷;所述平底孔人工缺陷和所述平底槽人工缺陷的反射面與被檢測(cè)板材表面平行；由于被檢測(cè)板材中的缺陷主要為分層、折疊和白點(diǎn)，這些缺陷一般均平行于板材表面，因此，應(yīng)選用人工缺陷反射面與板材表面平行的平底孔或平底槽;更詳細(xì)的解釋說明為:
[0044](一)本發(fā)明所述對(duì)比試塊材料的透聲性、聲速、聲衰減等應(yīng)盡可能與被檢工件相同或相近。一般情況下，對(duì)比試塊材質(zhì)盡可能與被檢工件相同或相近。制作時(shí)應(yīng)保證材質(zhì)均勾、無(wú)雜質(zhì)、無(wú)影響使用的缺陷。
[0045]本發(fā)明所述對(duì)比試塊的外形盡可能簡(jiǎn)單，并能代表被檢工件的特征;對(duì)比試塊厚度應(yīng)與被檢工件的厚度要對(duì)應(yīng);對(duì)比試塊粗糙度與被工件相同或相近。如果涉及兩種或兩種以上不同厚度的板材，對(duì)比試塊的厚度應(yīng)由其檢測(cè)的最大厚度來確定或計(jì)算確定。
[0046]本發(fā)明所述對(duì)比試塊中的人工缺陷一般采用人工反射體，對(duì)于板材來說常用的人工反射體有平底孔、平底槽、V型槽和其他形式線切割槽等，其主要用于模擬板材中的分層、折疊、白點(diǎn)等缺陷。這些人工缺陷用于測(cè)定電磁超聲換能器的上表面和下表面分辨率;調(diào)節(jié)檢測(cè)比例和檢測(cè)范圍；測(cè)定距離波幅曲線；調(diào)節(jié)檢測(cè)靈敏度;進(jìn)行缺陷的定量評(píng)定;驗(yàn)證掃查覆蓋率和系統(tǒng)動(dòng)態(tài)檢測(cè)能力及可靠性等。
[0047](二)所述平底孔人工缺陷包括:
[0048]第一類，距對(duì)比試塊上表面的埋藏深度L上的上表面平底孔和距離對(duì)比試塊下表面的埋藏深度L下的下表面平底孔;為了測(cè)試所使用電磁超聲換能器的上、下表面分辨率，用設(shè)置的埋藏深度為L(zhǎng)h的上表面平底孔的和埋藏深度為L(zhǎng)下的下表面平底孔測(cè)試電磁超聲換能器的上、下表面分辨率，保證板材檢測(cè)盲區(qū)；
[0049]第二類，在對(duì)比試塊厚度的1/4、2/4和3/4深度處以及距離上、下表面埋藏深度分別L上和L下處設(shè)置直徑為3_的平底孔;用來測(cè)試系統(tǒng)或電磁超聲換能器檢測(cè)能力；
[0050]第三類，在對(duì)比試塊厚度的1/4、2/4和3/4深度處以及距離上、下表面埋藏深度分別L上和L下處設(shè)置直徑為6mm的平底孔;用來制作距離波幅曲線，評(píng)定不同深度缺陷的當(dāng)量大小。
[0051]第四類，在對(duì)比試塊厚度的1/2深度處，設(shè)置直徑為50mm的且用于模擬被檢測(cè)板材中分層缺陷的平底孔；
[0052](三)所述平底槽人工缺陷包括:
[0053]第一類，在對(duì)比試塊厚度的1/4、2/4和3/4深度處，分別設(shè)置用于模擬被檢測(cè)板材折疊和白點(diǎn)缺陷的平底槽；
[0054]第二類，在電磁超聲換能器掃查前進(jìn)方向設(shè)置覆蓋整個(gè)對(duì)比試塊寬度和深度的斜向矩形平底槽，為了測(cè)試電磁超聲換能器掃查覆蓋率和系統(tǒng)動(dòng)態(tài)檢測(cè)能力及可靠性。
[0055]所述斜向矩形平底槽沿電磁超聲換能器掃查方向順次設(shè)置在對(duì)比試塊厚度的I/
4、2/4和3/4深度處。
[0056]所述斜向矩形平底槽的數(shù)量為2個(gè);一個(gè)斜向矩形平底槽設(shè)置的深度為對(duì)比試塊厚度的1/4和2/4;另一個(gè)斜向矩形平底槽設(shè)置的深度為對(duì)比試塊厚度的2/4和3/4。設(shè)置在對(duì)比試塊厚度的I/4、2/4和3/4深度處的斜向矩形平底槽占對(duì)比試塊上的寬度相同。
[0057](四)在所述對(duì)比試塊的長(zhǎng)軸的中間位置，沿短軸方向?qū)?duì)比試塊分成大小相同的兩塊。為了便于運(yùn)輸或加工人工缺陷，在對(duì)比試塊長(zhǎng)度中間位置(如圖2中的虛線)將對(duì)比試塊一分為二，制作完成后再將對(duì)比試塊焊接在一起。
[0058]實(shí)施例
[0059]設(shè)計(jì)目前最大厚度的油氣輸送鋼管用板材電磁超聲自動(dòng)檢測(cè)對(duì)比試塊。對(duì)比試塊的外形尺寸按照使用的油氣輸送鋼管最大規(guī)格Φ 1219 X 33_，設(shè)計(jì)長(zhǎng)X寬X厚為6000_ X3700mmX33mm的對(duì)比試塊，在對(duì)比試塊中的人工缺陷選擇包括:?3mm/C>6mm/Φ50ηιηι不同深度的平底孔、長(zhǎng)X寬為40mm X 80mm且不同深度的矩形槽、寬度為6mm不同深度覆蓋板材寬度的斜向平底槽。圖2為設(shè)計(jì)的油氣輸送鋼管用板材對(duì)比試塊及人工缺陷圖，具體如下:
[0060](I)在對(duì)比試塊中部設(shè)計(jì)孔徑3mm，埋藏深度分別為1.5mm、8.25mm、16.5mm、24.75mm和31.8mm的I組平底孔(如圖2中的A6?E6)，用于測(cè)試檢測(cè)系統(tǒng)和電磁超聲換能器檢測(cè)能力;其中，埋藏深度L上根據(jù)電磁超聲換能器上表面分辨率獲取，在本實(shí)施例中為埋藏深度Li:為1.5_，埋藏深度Lh根據(jù)電磁超聲換能器下表面分辨率獲取，在本實(shí)施例中為埋藏深度I^F為31.8mm mm，另:8.25mm、16.5mm、24.75mm分別與對(duì)比試塊厚度33mm的 1/4、2/4和3/4深度
[0061](2)在對(duì)比試塊四周邊部距離板材邊緣25mm(主要取決于電磁超聲換能器寬度，使用電磁超聲換能器寬度為50mm)及板材中部設(shè)計(jì)孔徑6mm，埋藏深度分別為1.5mm、8.25mm、16.5mm、24.75mm和31.8mm的5組平底孔(如圖2中的Al?El、A2?E2、A3?E3、A4?E4和A5?E5)，用于制作距離波幅曲線，評(píng)定不同深度缺陷的當(dāng)量大??；
[0062](3)在對(duì)比試塊中部設(shè)計(jì)孔徑50mm，埋藏深度為16.5mm的4個(gè)平底孔(如圖2中的I)，用于模擬板材中的分層缺陷；
[0063 ] (4)在對(duì)比試塊中部設(shè)計(jì)寬度X長(zhǎng)度:4 O mm X 8 O mm，埋藏深度分別為8.2 5 mm、16.5mm和24.75mm的2組矩形槽(如圖2中的F、G和H)，用于模擬板材中的折疊、白點(diǎn)等缺陷；
[0064](5)在對(duì)比試塊中設(shè)計(jì)貫通板材寬度方向的寬度6mm，埋深分別為8.25mm( ,16.5mm和24.75mm，長(zhǎng)度斜向貫通板材寬度的平底槽(如圖2中的JKL和ΜΝ0)，用于測(cè)試電磁超聲換能器掃查覆蓋率和系統(tǒng)動(dòng)態(tài)檢測(cè)能力及可靠性。
[0065](6)設(shè)計(jì)的對(duì)比試塊中，位于對(duì)比試塊長(zhǎng)度中間位置的一條虛線可以將對(duì)比試塊沿虛線切成2塊，主要是為了便于運(yùn)輸或人工缺陷的加工，制作完成后再將對(duì)比試塊焊接在一起即可。
[0066]為了對(duì)圖2中設(shè)計(jì)的人工缺陷更直觀的了解，沿圖2中在不同方向P-P、Q-Q、R_R、S-
S、T-T、U-U和V-V對(duì)人工缺陷的視圖，如圖3所示，圖3中的P-P、Q-Q、R-R、S-S、T-T、U-U和V-V方向人工缺陷剖面圖，如圖4所示。
[0067]對(duì)圖2的詳細(xì)說明:
[0068]①、Al?Α5*Φ6ηιηι平底孔，A6為Φ 3mm平底孔，埋深為1.2_;131?135為<1>61]11]1平底孔，B6為Φ 3mm平底孔，埋深為1/4T ； Cl?C5為Φ 6mm平底孔，C6為Φ 3mm平底孔，埋深為1/2T ；01?05為0 61111]1平底孔，06為Φ 3mm平底孔，埋深為3/4T ;E1?E5為Φ6ηιηι平底孔，E6為Φ 3_平底孔，埋深為T-1.5mm。
[0069]②、F為80mm X 40mm X 1/4T 平底槽；G 為 80mm X 40mm X 1/2T 平底槽；H 為 80mm X 40mm
X3/4T平底槽。
[0070]③、I為Φ50πιπι平底孔，埋深為1/2T。
[0071]④、JKL寬度為6111111，1深度為1/41'，瓜長(zhǎng)度為2/3兄1^，1^深度為2/41'，1^長(zhǎng)度為1/3JKL;MN0寬度為6mm，MN深度為2/4Τ，ΜΝ長(zhǎng)度為1/3ΜΝ0，Ν0深度為3/4Τ，Ν0長(zhǎng)度為2/3ΜΝ0。
[0072]⑤、圖中虛線表示此試塊可以分為兩個(gè)部分制作加工再焊接在一起，以便于試塊的加工或運(yùn)輸?shù)取?br>[0073]對(duì)圖3的詳細(xì)說明:沿P-P、Q-Q、R-R、S-S、T-T、U-U和V-V方向的視圖。
[0074]對(duì)圖4至圖10的詳細(xì)說明:圖4為P-P剖面圖；圖5為Q-Q剖面圖；圖6為R-R剖面圖；圖7為S-S剖面圖；圖8為T-T剖面圖；圖9為U-U剖面圖；圖1O為V-V剖面圖。剖面圖中所標(biāo)注尺寸為板材厚度T = 33mm。
[0075]對(duì)圖11的詳細(xì)說明:
[0076]①、5個(gè)孔徑為d mm(常用為d mm = 6mm)平底孔。
[0077]②、埋深為L(zhǎng)1:的Φ(1mm平底孔，用于測(cè)定換能器近表面盲區(qū)。
[0078]③、埋深為1/4ΤΦ(1mm平底孔，用于制作距離波幅曲線。
[0079]④、埋深為2/4ΤΦ(1mm平底孔，用于制作距離波幅曲線。
[0080]⑤、埋深為3/4ΤΦ(1mm平底孔，用于制作距離波幅曲線。
[0081]⑥、埋深為L(zhǎng)下的Φ(1 mm平底孔，用于測(cè)定換能器遠(yuǎn)表面盲區(qū)。
[0082]對(duì)圖12的詳細(xì)說明:
[0083]①、應(yīng)用埋深為1/4T、2/4T和3/4ΤΦ(1 mm平底孔制作距離波幅曲線。
[0084]②、曲線φd為制作的板材厚度為T的距離波幅曲線圖。
[0085]由于在實(shí)際檢測(cè)工作所用板材的規(guī)格，特別是厚度是不確定的。所以，不可能對(duì)于每一個(gè)厚度的板材制作一個(gè)對(duì)比試塊，一般情況下選取目前應(yīng)用的最大厚度板材制作對(duì)比試塊就可以了。若需要檢測(cè)板材厚度不超過所選擇最大厚度板材時(shí)，應(yīng)用圖5不同埋藏深度平底孔及電磁超聲換能器上、下表面分辨率測(cè)定平底孔，制作圖6不同埋藏深度平底孔的距離波幅曲線圖就可以進(jìn)行檢測(cè)和評(píng)定板材厚度不超過所選擇最大厚度板材的其他任意厚度的板材。
[0086]通過采用本發(fā)明公開的上述技術(shù)方案，得到了如下有益的效果:
[0087]本發(fā)明通過對(duì)油氣輸送鋼管用板材電磁超聲自動(dòng)檢測(cè)對(duì)比試塊的設(shè)計(jì)，利用平底孔人工缺陷模擬板材中的分層利用平底槽人工缺陷模擬板材中折疊、白點(diǎn)缺陷，測(cè)試電磁超聲自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)、電磁超聲換能器的檢測(cè)能力和可靠性，解決了油氣輸送鋼管用板材電磁超聲自動(dòng)檢測(cè)對(duì)缺陷的進(jìn)行定量評(píng)定和不同厚度板材缺陷的定量評(píng)定。
[0088]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于板材電磁超聲自動(dòng)檢測(cè)的對(duì)比試塊，其特征在于， 所述對(duì)比試塊包括:平底孔人工缺陷和平底槽人工缺陷；所述平底孔人工缺陷和所述平底槽人工缺陷的反射面與被檢測(cè)板材表面平行； 所述平底孔人工缺陷包括: 第一類，距對(duì)比試塊上表面的埋藏深度L上的上表面平底孔和距離對(duì)比試塊下表面的埋藏深度L下的下表面平底孔； 第二類，一組或多組在對(duì)比試塊厚度的1/4、2/4和3/4深度處以及距離上、下表面埋藏深度分別Li:和L下處設(shè)置直徑為Φ:的平底孔； 第三類，一組或多組在對(duì)比試塊厚度的1/4、2/4和3/4深度處以及距離上、下表面埋藏深度分別Li:和L下處設(shè)置直徑為Φ 2的平底孔； 第四類，一個(gè)或多個(gè)在對(duì)比試塊厚度的1/2深度處，設(shè)置直徑為Φ3且用于模擬被檢測(cè)板材中分層缺陷的平底孔； 所述平底槽人工缺陷包括: 第一類，一組或多組在對(duì)比試塊厚度的1/4、2/4和3/4深度處設(shè)置用于模擬被檢測(cè)板材折疊和白點(diǎn)缺陷的平底槽； 第二類，在電磁超聲換能器掃查前進(jìn)方向設(shè)置覆蓋整個(gè)對(duì)比試塊寬度和深度的斜向矩形平底槽； 其中，2.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于板材電磁超聲自動(dòng)檢測(cè)的對(duì)比試塊，其特征在于，所述斜向矩形平底槽沿其長(zhǎng)度方向順次設(shè)置在對(duì)比試塊厚度的1/4、2/4和3/4深度處，且所述斜向矩形平底槽貫穿對(duì)比試塊的寬度。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于板材電磁超聲自動(dòng)檢測(cè)的對(duì)比試塊，其特征在于，所述斜向矩形平底槽的數(shù)量為2個(gè)； 一個(gè)斜向矩形平底槽設(shè)置的深度為對(duì)比試塊厚度的1/4和2/4;另一個(gè)斜向矩形平底槽設(shè)置的深度為對(duì)比試塊厚度的2/4和3/4; 設(shè)置在對(duì)比試塊厚度的1/4、2/4和3/4深度處的斜向矩形平底槽占對(duì)比試塊上的寬度相同。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于板材電磁超聲自動(dòng)檢測(cè)的對(duì)比試塊，其特征在于，用于模擬被檢測(cè)板材折疊和白點(diǎn)缺陷的平底槽為矩形槽。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于板材電磁超聲自動(dòng)檢測(cè)的對(duì)比試塊，其特征在于，第二類平底孔還可以設(shè)置在對(duì)比試塊邊緣，且與對(duì)比試塊邊緣的距離為電磁超聲換能器寬度的1/2。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于板材電磁超聲自動(dòng)檢測(cè)的對(duì)比試塊，其特征在于，所述對(duì)比試塊包括一組直徑為3mm的平底孔，五組直徑為6mm的平底孔，四個(gè)用于模擬被檢測(cè)板材中分層缺陷的平底孔，兩組用于模擬被檢測(cè)板材折疊和白點(diǎn)缺陷的平底槽;一組斜向矩形平底槽。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于板材電磁超聲自動(dòng)檢測(cè)的對(duì)比試塊，其特征在于，在所述對(duì)比試塊的長(zhǎng)軸的中間位置，沿短軸方向?qū)?duì)比試塊分成大小相同的兩個(gè)分塊，兩分塊焊接連接； 所述對(duì)比試塊與被檢測(cè)板材在外形、材料上相同或相近。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于板材電磁超聲自動(dòng)檢測(cè)的對(duì)比試塊，其特征在于，O1= Smm,Φ2 = 6mm? Φ3 = 50πιιηο9.一種如權(quán)利要求1-8任意一項(xiàng)所述用于板材電磁超聲自動(dòng)檢測(cè)的對(duì)比試塊的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述設(shè)計(jì)方法: 選擇與被檢測(cè)板材在外形、材料、粗糙度上相同或相近的模塊作為對(duì)比試塊； 根據(jù)所述被檢測(cè)板材上的分層缺陷、折疊和白點(diǎn)缺陷，在對(duì)比試塊上設(shè)計(jì)與所述分層缺陷和所述折疊和白點(diǎn)缺陷所處位置相同的人工缺陷； 在對(duì)比試塊上還設(shè)置一組或多組直徑為0:的平底孔和多組直徑為02的平底孔的人工缺陷;所述直徑為Φ:的平底孔和所述直徑為Φ 2的平底孔不重合;直徑為Φ i的平底孔設(shè)置在所述對(duì)比試塊厚度的1/4、2/4和3/4深度處以及距離上、下表面埋藏深度分別L上和L下處，直徑為Φ2的平底孔設(shè)置在所述對(duì)比試塊厚度的1/4、2/4和3/4深度處以及距離上、下表面埋藏深度分別Li:和L下處； 在電磁超聲換能器掃查前進(jìn)方向設(shè)置覆蓋整個(gè)對(duì)比試塊寬度和深度的斜向矩形平底槽的人工缺陷； 在對(duì)比試塊上的人工缺陷加工完成后，將所述對(duì)比試塊對(duì)分為焊接連接兩分塊，完成對(duì)比試塊的設(shè)計(jì)。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述方法，其特征在于，在對(duì)比試塊上設(shè)計(jì)與所述分層缺陷和所述折疊和白點(diǎn)缺陷所處位置相同的人工缺陷按下述進(jìn)行設(shè)計(jì): 在對(duì)比試塊厚度的1/4、2/4和3/4深度處設(shè)置用于模擬被檢測(cè)板材折疊和白點(diǎn)缺陷的平底槽； 在對(duì)比試塊厚度的1/2深度處設(shè)置直徑為Φ3用于模擬被檢測(cè)板材中分層缺陷的平底孔； 其中，
【文檔編號(hào)】G01N29/30GK106093212SQ201610402629
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月8日
【發(fā)明人】黃磊, 趙新偉, 王長(zhǎng)安, 楊專釗, 吳金輝, 常永剛, 王增輝
【申請(qǐng)人】北京隆盛泰科石油管科技有限公司