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原文传递用于渐变性声速非均匀金属厚板焊缝相控阵超声检测方法

专利名称：	用于渐变性声速非均匀金属厚板焊缝相控阵超声检测方法
摘要：	用于渐变性声速非均匀金属厚板焊缝相控阵超声检测方法，包括如下步骤：S1：制备校准试块，校准试块上开设多个不同深度的横通孔；S2：斜探头选型；S3：用相控阵超声技术分别扇形扫查单个校准试块上的不同物理深度Dp的横通孔，并获得对应的斜探头的入射点到横通孔角度θ、声程Sr数据；S4：对上述数据进行多项式拟合，得到映射关系函数；S5：通过验证试块校验映射关系函数是否合理，同时判断验证试块是否适用该方法；S6：用相控阵超声技术扫查声速非均匀金属厚板焊缝。本发明在实际用于渐变性声速非均匀金属厚板焊缝检测时，能通过映射关系函数反查相应的物理深度，减小用相控阵超声检测技术检测非均匀性材质缺陷的深度误差。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	上海船舶工艺研究所(中国船舶工业集团公司第十一研究所)
发明人：	陆雷俊;易一平;黄凯华;季浩栋;朱若凡;王晓昕;季汉敏;高卫青
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-10T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-12T00:00:00+0800
申请号：	CN201910285900.8
公开号：	CN110006995A
代理机构：	上海世圆知识产权代理有限公司
代理人：	王佳妮
分类号：	G01N29/04(2006.01);G;G01;G01N;G01N29
申请人地址：	200032 上海市徐汇区中山南二路851号
主权项：	1.用于渐变性声速非均匀金属厚板焊缝相控阵超声检测方法，其特征在于，包括如下步骤： S1：制备轧制方向和/或垂直于轧制方向的校准试块，校准试块为声速非均匀金属制成的长方块体，校准试块上开设多个不同深度的横通孔； S2：斜探头选型； S3：用相控阵超声技术分别扇形扫查单个校准试块上的不同物理深度Dp的横通孔，并获得对应的斜探头的入射点到横通孔角度θ、声程Sr数据； S4：对所有的横通孔的物理深度Dp以及斜探头的入射点到横通孔角度θ、声程Sr数据进行多项式拟合，得到映射关系函数； S5：通过验证试块校验映射关系函数是否合理，同时判断验证试块是否适用该方法； S6：用相控阵超声技术扫查声速非均匀金属厚板焊缝。 2.根据权利要求1所述的用于渐变性声速非均匀金属厚板焊缝相控阵超声检测方法，其特征在于，步骤S1中，校准试块上的多个不同深度的横通孔布置成一列。 3.根据权利要求1所述的用于渐变性声速非均匀金属厚板焊缝相控阵超声检测方法，其特征在于，步骤S2中，基于检测区域全覆盖原则，确定探头的检测角度范围、使用的晶片数及起始晶片，再根据已确定的探头的检测角度范围、使用的晶片数、起始晶片、以及相控阵超声检测标准，确定探头的型号和楔块的类型。 4.根据权利要求1-3任一项所述的用于渐变性声速非均匀金属厚板焊缝相控阵超声检测方法，其特征在于，步骤S3包括如下步骤： S3a：连接相控阵仪器和斜探头，设置相控阵仪器的参数； S3b：在IIW试块上校准楔块延迟； S3c：将斜探头放置于校准试块上，对校准试块上的一个横通孔检测，在长度方向上移动斜探头至合适位置，找到该横通孔的回波信号，并在检测角度范围内以一定角度偏转波束进行扇形扫查，当找到最大回波信号时，记录斜探头的入射点到该横通孔角度θ、声程Sr，重复操作得到检测其他横通孔时的相应数据。 5.根据权利要求4所述的用于渐变性声速非均匀金属厚板焊缝相控阵超声检测方法，其特征在于，步骤S3a中，相控阵仪器上需要设置的参数包括初始检测声速、探头类型、扫查模式、检测角度范围、增益、激发电压、滤波范围。 6.根据权利要求4所述的用于渐变性声速非均匀金属厚板焊缝相控阵超声检测方法，其特征在于，步骤S4中，映射关系函数包括至少下列之一：物理深度值Dp和声程Sr的映射关系函数Dp=f(Sr,θ)；在已知某一横通孔的物理深度Dp条件下的声程Sr和角度θ的映射关系函数Sr=f(Dp,θ)\|Dp={D0,D1,D2,…}，以及藉此插值得到的在特定角度θi条件下的声程Sr和物理深度Dp的对应表；在特定角度θi条件下的物理深度值Dp和声程Sr的映射关系函数Dp=f(Sr,θ)\|θ=θi。 7.根据权利要求6所述的用于渐变性声速非均匀金属厚板焊缝相控阵超声检测方法，其特征在于，步骤S5中，验证试块选用步骤S1中的校准试块或其他材质特性相同且已知各个横通孔深度的试块，用相控阵超声技术扇形扫查验证试块中的一物理深度为Dv的横通孔，获得某一特定角度θi时的声程值Sr，其中的θi不与步骤S3c中得到的任何角度θ相同，通过步骤S4中的映射关系函数得到横通孔的物理深度Dp，比较Dp和Dv的误差值，若Dp和Dv的误差小于等于物理深度Dv的10%或2mm，说明映射关系函数是有效且合理的，该验证试块适用该方法，否则重新进行步骤S3c和S4，并再次校验比较，若Dp和Dv的误差值始终大于Dv的10%或2mm，说明该验证试块的声速变化是非渐变性的，不适用该方法。
所属类别：	发明专利