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原文传递用于声速非均匀金属厚板焊缝相控阵超声检测的分区方法

专利名称：	用于声速非均匀金属厚板焊缝相控阵超声检测的分区方法
摘要：	用于声速非均匀金属厚板焊缝相控阵超声检测的分区方法，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深度的横通孔，并计算声速；S4：根据声速分区，计算分区的平均声速并验证；S5：绘制TCG或ACG曲线；S6:用相控阵超声技术扫查声速非均匀金属厚板焊缝。本发明利用超声波发射与反射的规律和特点，结合相控阵超声技术扇形扫描，在声速不均匀金属材质上测声速分区，每个分区逆向推导拟合出一个合理的平均声速，使不同深度的人工缺陷的深度误差小于等于实际深度的10%或2mm。
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;王晓昕;季汉敏;高卫青;赵琼
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：	CN201910285865.X
公开号：	CN110007003A
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：	G01N29/07(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.用于声速非均匀金属厚板焊缝相控阵超声检测的分区方法，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深度的横通孔，并计算声速； S4：根据声速分区，计算分区的平均声速并验证； S5：绘制TCG或ACG曲线； 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所述的用于声速非均匀金属厚板焊缝相控阵超声检测的分区方法，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所述的用于声速非均匀金属厚板焊缝相控阵超声检测的分区方法，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所述的用于声速非均匀金属厚板焊缝相控阵超声检测的分区方法，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的水平距离，结合已知的该横通孔到校准试块上的斜探头所在面的垂直距离，根据三角函数关系计算出超声波的声程，再根据相控阵仪器上的波束发射到接受的时间，计算出检测该横通孔时的超声波的声速，重复操作得到检测其他横通孔时的超声波的声速。 5.根据权利要求4所述的用于声速非均匀金属厚板焊缝相控阵超声检测的分区方法，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1-5任一项所述的用于声速非均匀金属厚板焊缝相控阵超声检测的分区方法，其特征在于，步骤S4包括如下步骤： S4a：汇总所有检测的数据，将检测角度范围内声速相近的区域归为同一分区，检测角度范围内声速相差较大的区域另行分区，相邻分区需保证10%的深度覆盖； S4b：计算每个分区的平均声速，根据平均声速计算该分区内的上端横通孔、中间横通孔、下端横通孔的理论深度，并与实际的深度比对，确保各个横通孔的深度误差小于等于横通孔实际深度的10%或2mm，在该范围内说明计算的分区平均声速是有效且合理的。 7.根据权利要求6所述的用于声速非均匀金属厚板焊缝相控阵超声检测的分区方法，其特征在于，步骤S5中，取点每个分区内的上端横通孔、中间横通孔及下端横通孔，使波幅高度误差保持在合理范围内，并保证每个分区的曲线绘制时的声速与该分区计算的平均声速一致。
所属类别：	发明专利