一種用于超聲波焊點檢測的波速及厚度校準方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于超聲波焊點檢測的波速及厚度校準方法，其針對不同材料的被測工件選取相應材料的試塊，最小程度的減小由材料不同而帶來的波速校準誤差，同時本申請?zhí)岢隽藢τ诒粶y工件的厚度校準，更加從應用的角度彌補了現(xiàn)有檢測設備的不足之處。通過本發(fā)明的技術方案，針對不同材料的波速校準及不同工件的厚度校準，大大提高了測量的精度，減小因波速、厚度不準確帶來的測量誤差，使測量數(shù)據(jù)更加可靠。
【專利說明】一種用于超聲波焊點檢測的波速及厚度校準方法 發(fā)明領域
[0001] 本發(fā)明涉及一種焊接質(zhì)量監(jiān)測方法，尤其涉及一種用于超聲波焊點檢測的波速及 工件板材厚度校準方法。

【背景技術】
[0002] 目前車身鈑金件大多采用點焊結構，而隨著市場對于質(zhì)量越來越嚴苛的要求，不 少廠家正在尋求無損點焊檢測方法，于是大量主機廠開始使用超聲波焊點檢測設備。該類 設備的基本原理是結合超聲波在的入射與反射特征，利用壓電晶體產(chǎn)生超聲波縱波，垂直 入射到焊核內(nèi)部，多次反射回波特征再通過壓電晶體轉(zhuǎn)換成相應的電信號，量化分析材料 的聲阻抗必然有細微差別，因此縱波波速也有所不同，而板材厚度的實際值與理論值必然 存在誤差，且手動調(diào)校超聲波速及厚度浪費人力，效率低，間接導致生產(chǎn)成本的增加。
[0003] 超聲波焊點檢測的檢測方法有很多，青海電力科學試驗研究院的李生平所著文章 《數(shù)字型超聲波檢測儀波速和探頭延遲校準原理分析》中，闡述了以試塊校準超聲波檢測儀 波速的方法，該論文中的技術方案是通過一個試塊對檢測儀波速進行校準，而實際檢測過 程總，波速在不同材料的鈑金件中必然有很大的差別，采用該論文中指出的方法顯然無法 滿足工程需求，此外，工程實踐過程中，往往還需要對工件的厚度進行校準，而現(xiàn)有技術也 未給出檢工件厚度校準的有效方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供了一種基于鈑金材料差異的波速校準方法，特別是基于工 件差異及實際生產(chǎn)的工件厚度校準方法。
[0005] 本發(fā)明的技術方案是提供了一種用于超聲波焊點檢測的波速及工件板材厚度校 準方法，其特征在于：
[0006] 第1步：利用超聲波信號對白車身材料的試塊進行測量，依據(jù)測量結果計算對應 試塊校正后的波速；
[0007] 測量過程中，對每個試塊測得的回波信號中，N個峰值坐標分別表示為 (t1； y^, (t2, y2)......(tN, yN)，則該種材料的試塊校準后的波速為Ctype，單位mm/ms ;
[0008]

【權利要求】
1. 一種用于超聲波焊點檢測的波速及工件板材厚度校準方法，其特征在于： 第1步：利用超聲波信號對白車身材料的試塊進行測量，依據(jù)測量結果計算對應試塊 校正后的波速波速； 測量過程中，對每個試塊測得的回波信號中，N個峰值坐標分別表示為 (t1； y^, (t2, y2)......(tN, yN)，則該種材料的試塊校準后的波速為Ctype，單位mm/ms ;
其中，type :試塊類型標號，type = a, b, c. · · N:試塊的回波峰值個數(shù) h :試塊厚度，單位mm 心：第i個回波峰值橫坐標，單位：ms，i = 1，2,. . . N :第i-1個回波峰值橫坐標，單位：ms，i = 1，2,. . . N 第2步：確定被測焊接工件板材層數(shù)和每層板材的材料類型，并將相應材料類型試塊 確定的超聲波信號的校正波速作為超聲波信號在焊接工件板材中的波速； 第3步：根據(jù)步驟2中確定的超聲波信號在工件板材中的速度，對焊接工件的不同板材 厚度進行校準： 當焊接工件的板材為兩層時：按照以下方式對板材厚度進行校準： (1) 第一層板材測量，在第一層板材焊點旁選取無焊點區(qū)，利用超聲波設備進行探測， 獲取相應的回波信號，得到回波峰值個數(shù)A， (2) 對第一層板材厚度U進行校準，校準后的第一層板材厚度為：
其中，La :第一層板材厚度，單位mm Ca :第一層板材對應的材料類型下的波速，單位mm/ms A :此種板材回波峰值個數(shù) 心：第i個回波峰值橫坐標，單位：ms，i = 1，2,. . . A :第i-1個回波峰值橫坐標，單位：ms，i = 1，2,. . . A (3) 第二層板材測量，在第二層板材焊點旁選取無焊點區(qū)，利用超聲波設備進行探測， 獲取相應的回波信號，得到回波峰值個數(shù)B ; (4) 對第二層板材厚度Lb進行校準，則校準后的第二層板材厚度為：
其中，Lb :第二層板材厚度，單位mm Cb :第二層板材對應的材料類型下的波速，單位mm/ms B :此種板材回波峰值個數(shù) 心：第i個回波峰值橫坐標，單位：ms，i = 1，2,. . . B tg :第i-1個回波峰值橫坐標，單位：ms，i = 1，2,. . . B。
2. 根據(jù)權利要求1所述的用于超聲波焊點檢測的波速及工件板材厚度校準方法，其特 征在于： 當焊接工件的板材為三層時：在步驟3的基礎繼續(xù)按照以下方式對板材厚度進行校 準： (1) 第三層板材測量，在第三層板材焊點旁選取無焊點區(qū)，利用超聲波設備進行探測， 獲取相應的回波信號，得到回波峰值個數(shù)C ; (2) 第三層板材厚度L。校準，則校準后的第三層板厚度為：
其中，L。：第三層板材厚度，單位mm C。：第三層板材對應的材料類型下的波速，單位mm/ms C :此種板材回波峰值個數(shù) 心：第i個回波峰值橫坐標，單位：ms，i = 1，2,. . . C tg :第i-1個回波峰值橫坐標，單位：ms，i = 1，2,. . . C。
【文檔編號】G01B17/02GK104111286SQ201410326890
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年7月10日 優(yōu)先權日:2014年7月10日
【發(fā)明者】何清華, 鄧江雪, 王國春, 曾瓊 申請人:湖南湖大艾盛汽車技術開發(fā)有限公司