專利名稱：一種超聲波探傷儀內(nèi)、外圓弧探頭校準(zhǔn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種儀器校準(zhǔn)方法，尤其涉及一種用于超聲波探傷儀的內(nèi)、外圓弧探頭校準(zhǔn)方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在超聲波探傷儀使用內(nèi)、外圓弧探頭探測(cè)時(shí)，只有一種‘唇形試塊’用來測(cè)量探 頭的前沿b，而對(duì)探頭的K值與超聲波在探頭內(nèi)部所走的距離a，卻無法做出準(zhǔn)確的判斷，只 能根據(jù)探頭廠家所提供的K值與超聲波在探頭內(nèi)部所走的距離a，進(jìn)行粗略計(jì)算，但是往往 探頭實(shí)際的K值與a會(huì)與制作的值有一點(diǎn)偏差，再加上探頭在使用過程中的損耗，K值與a 會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，但是使用人員無法判斷和校準(zhǔn)，當(dāng)探頭磨損到一定程度，缺陷的定位會(huì) 出現(xiàn)偏差，使用人員只能更換探頭，這樣會(huì)提高使用方的成本。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明目的在于提供一種超聲波探傷儀內(nèi)、外圓 弧探頭校準(zhǔn)方法，填補(bǔ)目前用于超聲波探傷儀內(nèi)、外圓弧探頭校準(zhǔn)K值，a和b值的方法、試 塊的空白，縮短試塊制作周期、成本，提高探頭的使用率和使用周期。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種超聲波探傷儀內(nèi)、外圓弧探頭校準(zhǔn)方法，包括一超聲波 探傷儀，其通過探頭發(fā)射超聲波進(jìn)行工件探傷，本方法依次包括以下步驟1)在欲探測(cè)工件上截取一塊作為探頭校準(zhǔn)的試塊，試塊外徑為R，內(nèi)徑為r，以及 一用于超聲波探傷儀的內(nèi)圓弧或外圓弧探頭，并在試塊上沿其軸線方向分別鉆2個(gè)到試塊 軸線距離為Hl和H2的孔Ii1和孔h2，兩孔直徑為Φ，且Hl興H2 ；2)使用探頭來回查找孔Ii1，直到超聲波探傷儀上面顯示孔Ill的最高反射回波，得 到探頭內(nèi)超聲波發(fā)出端至孔hi的距離Si，并測(cè)量探頭最前沿到孔、法線的弧長(zhǎng)Li，然后繼 續(xù)使用探頭來回移動(dòng)，直到超聲波探傷儀上面顯示孔h2的最高反射回波，得到探頭內(nèi)超聲 波發(fā)出端至孔h2的距離S2，并測(cè)量探頭最前沿到孔h2法線的弧長(zhǎng)L2 ；3)按照下述數(shù)學(xué)模型分別得到內(nèi)圓弧或外圓弧探頭其探頭內(nèi)部聲程a、探頭前沿 b及探頭K值A(chǔ)、內(nèi)圓弧探頭探頭前沿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探頭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探頭內(nèi)部聲程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 [ (hl+r) *sin ((L2-L1)/r)/sqrt ((hl+r)2 + (h2+r)2 - 2*(hl+r)*(h2+r)*cos(L2-LI)/r)])其中hl= Hl-r, h2 = H2_r ；B、外圓弧探頭探頭K值K = tg [Sin-1 (R-hl) /R*Sin (Sin-1 (Sin (12-1,) /R (R_h2) / (R-h^ 2+ (R_h2) 2_2* (R-h》 *(R-h2)*cos((L2-L1)/R))]探頭前沿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探頭內(nèi)部聲程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。本發(fā)明的有益效果是第一在于試塊的制作方法簡(jiǎn)便，快捷。探傷使用人員可以根 據(jù)不同的圓弧大小，快速的制作試塊，無需經(jīng)過專業(yè)的廠家去制作試塊，縮短了試塊制作的 周期，也縮減了試塊制作的成本。第二是校準(zhǔn)方法簡(jiǎn)單，使用人員無需經(jīng)過專業(yè)的培訓(xùn)及可 使用本方法進(jìn)行校準(zhǔn)。第三是操作人員在探頭使用過一段時(shí)間之后，可以對(duì)探頭的K值，a 和b進(jìn)行重新效驗(yàn)，提高了查找缺陷的準(zhǔn)確性，而不再像以前探頭使用過一段時(shí)間之后，只 能夠?qū)⑻筋^扔掉或作廢處理，提高了探頭的使用率和使用周期，大大削減了使用方的成本。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例的內(nèi)圓弧探頭校準(zhǔn)操作示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例的外圓弧探頭校準(zhǔn)操作示意圖。
具體實(shí)施例方式作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式，一種超聲波探傷儀內(nèi)、外圓弧探頭校準(zhǔn)方法，包括一 超聲波探傷儀，其通過探頭發(fā)射超聲波進(jìn)行工件探傷，其特征在于，本方法依次包括以下步 驟1)在欲探測(cè)工件上截取一塊作為探頭校準(zhǔn)的試塊1，試塊1外徑為R，內(nèi)徑為r，以 及一用于超聲波探傷儀的內(nèi)圓弧或外圓弧探頭2、3，并在試塊1上沿其軸線方向分別鉆2個(gè) 到試塊軸線距離為HI和H2的孔M和孔h25，兩孔4、5直徑為小，且HI乒H2 ；2)如圖1、2所示，分別使用內(nèi)圓弧或外圓弧探頭2、3在試塊1內(nèi)壁或外壁上來回 查找孔、4，直到超聲波探傷儀上面顯示孔hd的最高反射回波，得到探頭2、3內(nèi)超聲波發(fā) 出端至孔hd的距離S1，并測(cè)量探頭2、3最前沿到孔hd法線的弧長(zhǎng)L1，然后繼續(xù)使用探頭 2、3來回移動(dòng)，直到超聲波探傷儀上面顯示孔h25的最高反射回波，得到探頭2、3內(nèi)超聲波
4發(fā)出端至孔h25的距離S2，并測(cè)量探頭2、3最前沿到孔h25法線的弧長(zhǎng)L2 ；3)按照下述數(shù)學(xué)模型分別得到內(nèi)圓弧或外圓弧探頭2、3其探頭內(nèi)部聲程a、探頭 前沿b及探頭K值A(chǔ)、內(nèi)圓弧探頭探頭前沿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探頭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探頭內(nèi)部聲程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 [ (hl+r) *sin((L2-L1 )/r)/sqrt ((hl+r)2 + (h2+r)2 - 2*(hl+r)*(h2+r)*cos(L2-L1)/r)])其中:hl= Hl-r, h2 = H2_r ；B、外圓弧探頭探頭K值K = tg [SirT1 (R-hl) /R*Sin (SirT1 (Sin (L2-L1) /R (R_h2) / (R-Ii1)2+ (R_h2) 2_2* (R^1) * OHi2Rcos((L2-L1)ZR))]探頭前沿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探頭內(nèi)部聲程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。以上對(duì)本發(fā)明所提供的一種超聲波探傷儀內(nèi)、外圓弧探頭校準(zhǔn)方法進(jìn)行了詳盡介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只 是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā) 明的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理 解為對(duì)本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
一種超聲波探傷儀內(nèi)、外圓弧探頭校準(zhǔn)方法，包括一超聲波探傷儀，其通過探頭發(fā)射超聲波進(jìn)行工件探傷，其特征在于，本方法依次包括以下步驟1)在欲探測(cè)工件上截取一塊作為探頭校準(zhǔn)的試塊，試塊外徑為R，內(nèi)徑為r，以及一用于超聲波探傷儀的內(nèi)圓弧或外圓弧探頭，并在試塊上沿其軸線方向分別鉆2個(gè)到試塊軸線距離為H1和H2的孔h1和孔h2，兩孔直徑為φ，且H1≠H2；2)使用探頭來回查找孔h1，直到超聲波探傷儀上面顯示孔h1的最高反射回波，得到探頭內(nèi)超聲波發(fā)出端至孔h1的距離S1，并測(cè)量探頭最前沿到孔h1法線的弧長(zhǎng)L1，然后繼續(xù)使用探頭來回移動(dòng)，直到超聲波探傷儀上面顯示孔h2的最高反射回波，得到探頭內(nèi)超聲波發(fā)出端至孔h2的距離S2，并測(cè)量探頭最前沿到孔h2法線的弧長(zhǎng)L2；3)按照下述數(shù)學(xué)模型分別得到內(nèi)圓弧或外圓弧探頭其探頭內(nèi)部聲程a、探頭前沿b及探頭K值A(chǔ)、內(nèi)圓弧探頭探頭前沿bb＝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探頭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探頭內(nèi)部聲程a <mrow><msup> <mrow><mo>(</mo><mi>h</mi><mn>2</mn><mo>+</mo><mi>r</mi><mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn></msup><mo>-</mo><mn>2</mn><mo>*</mo><mrow> <mo>(</mo> <mi>h</mi> <mn>1</mn> <mo>+</mo> <mi>r</mi> <mo>)</mo></mrow><mo>*</mo><mrow> <mo>(</mo> <mi>h</mi> <mn>2</mn> <mo>+</mo> <mi>r</mi> <mo>)</mo></mrow><mo>*</mo><mi>cos</mi><mrow> <mo>(</mo> <mrow><mo>(</mo><mi>L</mi><mn>2</mn><mo>-</mo><mi>L</mi><mn>1</mn><mo>)</mo> </mrow> <mo>/</mo> <mi>r</mi> <mo>)</mo></mrow><mo>]</mo><mo>}</mo><mo>/</mo><mi>sin</mi><mrow> <mo>(</mo> <msup><mi>sin</mi><mrow> <mo>-</mo> <mn>1</mn></mrow> </msup> <mo>[</mo> <mrow><mo>(</mo><mi>h</mi><mn>1</mn><mo>+</mo><mi>r</mi><mo>)</mo> </mrow> <mo>*</mo> <mi>sin</mi> <mrow><mo>(</mo><mrow> <mo>(</mo> <mi>L</mi> <mn>2</mn> <mo>-</mo> <mi>L</mi> <mn>1</mn></mrow> </mrow></mrow> </mrow> <mrow><mo>)</mo><mo>/</mo><mi>r</mi><mo>)</mo><mo>/</mo><mi>sqrt</mi><mrow> <mo>(</mo> <msup><mrow> <mo>(</mo> <mi>h</mi> <mn>1</mn> <mo>+</mo> <mi>r</mi> <mo>)</mo></mrow><mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup><mrow> <mo>(</mo> <mi>h</mi> <mn>2</mn> <mo>+</mo> <mi>r</mi> <mo>)</mo></mrow><mn>2</mn> </msup> <mo>-</mo> <mn>2</mn> <mo>*</mo> <mrow><mo>(</mo><mi>h</mi><mn>1</mn><mo>+</mo><mi>r</mi><mo>)</mo> </mrow> <mo>*</mo> <mrow><mo>(</mo><mi>h</mi><mn>2</mn><mo>+</mo><mi>r</mi><mo>)</mo> </mrow> <mo>*</mo> <mi>cos</mi> <mrow><mo>(</mo><mi>L</mi><mn>2</mn><mo>-</mo><mi>L</mi><mn>1</mn><mo>)</mo> </mrow> <mo>/</mo> <mi>r</mi> <mo>)</mo></mrow><mo>]</mo><mo>)</mo> </mrow>其中h1＝H1-r，h2＝H2-r；B、外圓弧探頭探頭K值K＝tg[Sin-1(R-h1)/R*Sin(Sin-1(Sin(L2-L1)/R(R-h2)/(R-h1)2+(R-h2)2-2*(R-h1)*(R-h2)*cos((L2-L1)/R))]探頭前沿bb＝(180-tg-1K-(180-Sin-1(Sin(L2-L1)/R(R-h2)/(R-h1)2+(R-h2)2-2*(R-h1)*(R-h2)*cos((L2-L1)/R)))*R/57.3-L1探頭內(nèi)部聲程aa＝S-(R-h1)*sin(Sin-1(Sin((L2-L1)/R)*(R-h2)/((R-h1)2+(R-h2)2-2*(R-h1)*(R-h2)*cos((L2-L1)/R))))*sin(tg-1K)+φ/2其中h1＝R-H1，h2＝R-H2。FSA00000109452100011.tif
全文摘要
本發(fā)明公開了一種超聲波探傷儀內(nèi)、外圓弧探頭校準(zhǔn)方法，涉及一種儀器校準(zhǔn)方法，包括一超聲波探傷儀，在欲探測(cè)工件上截取一塊作為探頭校準(zhǔn)的試塊，以及一用于超聲波探傷儀的內(nèi)圓弧或外圓弧探頭，并在試塊上分別鉆2個(gè)距離不等的孔；使用內(nèi)圓弧探頭來回查找兩孔，直到超聲波探傷儀上面顯示兩孔的最高反射回波，分別得到探頭內(nèi)超聲波發(fā)出端至兩孔的距離，并測(cè)量探頭最前沿到兩孔法線的弧長(zhǎng)；按照數(shù)學(xué)模型分別得到內(nèi)圓弧或外圓弧探頭其探頭內(nèi)部聲程a、探頭前沿b及探頭K值本發(fā)明填補(bǔ)了目前用于超聲波探傷儀內(nèi)、外圓弧探頭校準(zhǔn)K值，a和b值的方法、試塊的空白，縮短試塊制作周期、成本，提高探頭的使用率和使用周期。
文檔編號(hào)G01N29/30GK101832975SQ201010163768
公開日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2010年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月6日
發(fā)明者符豐 申請(qǐng)人:符豐