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原文传递提升超声探头声场有效覆盖范围的方法和超声检测楔块

专利名称：	提升超声探头声场有效覆盖范围的方法和超声检测楔块
摘要：	本发明提供一种超声检测楔块，包括位于正反两侧的工作面和连接面，所述超声检测楔块的工作面形状包括一个或多个锯齿状的阶梯，每个阶梯的上升面为聚焦面或平面，下降面为平面；阶梯的上升面倾斜设置，能够改变超声探头发射声束的方向，对工件实现超声波倾斜入射；所述多个锯齿状的阶梯能够将超声探头发射的单声束分割成若干个声束。本发明还提出一种提升超声探头声场有效覆盖范围的方法，将超声检测楔块贴合在超声探头上方；利用超声检测楔块对超声探头发射的超声波进行声束的分割，形成多个声束，同时对工件进行检测。本发明可增大超声探头声场有效覆盖范围，提高检测信号的一致性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	华中科技大学无锡研究院
发明人：	康宜华;刘瑞
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-09T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-11T00:00:00+0800
申请号：	CN201910735117.7
公开号：	CN110320275A
代理机构：	无锡市大为专利商标事务所(普通合伙)
代理人：	曹祖良;屠志力
分类号：	G01N29/04(2006.01);G;G01;G01N;G01N29
申请人地址：	214174 江苏省无锡市惠山区堰新路329号
主权项：	1.一种提升超声探头声场有效覆盖范围的方法，其特征在于，包括：步骤S1，将超声检测楔块贴合在超声探头上方；步骤S2，利用超声检测楔块对超声探头发射的超声波进行声束的分割，形成多个声束，同时对工件进行检测；步骤S3，超声探头和超声检测楔块相对于工件横向运动，超声探头接收回波信号，以检测工件内部的缺陷。 2.如权利要求1所述的提升超声探头声场有效覆盖范围的方法，其特征在于，分割形成的多个声束被改变方向，倾斜入射至工件。 3.如权利要求1所述的提升超声探头声场有效覆盖范围的方法，其特征在于，分割形成的多个声束能量相同。 4.如权利要求1所述的提升超声探头声场有效覆盖范围的方法，其特征在于，超声检测楔块的参数包括：整体尺寸、阶梯个数、楔块材料、工作面坡度角α及工作面是否聚焦；超声检测楔块的整体尺寸根据超声探头尺寸确定；超声检测楔块的阶梯个数根据超声波声束能量和接收信号信噪比决定，在满足接收信号信噪比前提下，尽可能多的分割超声探头发射的超声波；所述楔块材料通过耦合剂类型选取；所述工作面坡度角α根据耦合剂、楔块材料以及超声波入射工件的入射角决定；所述工作面是否聚焦根据超声探头的聚焦情况决定，若超声探头不聚焦则工作面上设有聚焦面。 5.如权利要求1所述的提升超声探头声场有效覆盖范围的方法，其特征在于，多个声束对缺陷的检测过程如下： (1)在超声探头的移动过程中，由靠近缺陷的第一个声束先对缺陷进行检测，得到一个缺陷信号； (2)超声探头继续移动，多个声束同时对缺陷进行检测，得到与多个声束相应的多个缺陷信号；多个声束逐次起主导作用，各声束对应的缺陷信号依次达到最大幅值； (3)超声探头继续移动，直至最后一个声束对缺陷进行检测，得到一个缺陷信号。 6.一种超声检测楔块，包括位于正反两侧的工作面和连接面，其特征在于，所述超声检测楔块的工作面形状包括一个或多个锯齿状的阶梯，每个阶梯的上升面为聚焦面或平面，下降面为平面；阶梯的上升面倾斜设置，能够改变超声探头发射声束的方向，对工件实现超声波倾斜入射；所述多个锯齿状的阶梯能够将超声探头发射的单声束分割成若干个声束；连接面设有连接机构以将超声检测楔块连接面与超声探头贴合。 7.如权利要求6所述的超声检测楔块，其特征在于，连接面的连接机构包括两个定位凸台，与超声探头形成过盈配合以固定超声检测楔块。 8.如权利要求6所述的超声检测楔块，其特征在于，对于超声检测楔块工作面包括多个阶梯，超声检测楔块的上升面在超声探头的超声换能元件上的投影相同，相同的投影面积保证了被分割成的若干个声束能量相同。 9.如权利要求6所述的超声检测楔块，其特征在于，上升面和下降面之间夹角为80度～100度。 10.如权利要求6所述的超声检测楔块，其特征在于，所述超声检测楔块工作面划分阶梯在整个宽度方向划分，或者将宽度方向分成几部分，分别划分阶梯。
所属类别：	发明专利