[发明专利]一种U肋角焊缝超声波探伤截面动态跟踪的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及超声波探伤技术领域，尤其涉及一种U肋角焊缝超声波探伤截面动态跟踪的方法和装置。

背景技术

目前，检测金属工件的内部缺陷多采用超声波探伤方法。超声波探伤是利用超声波透入金属、并由一介质进入另一介质时，在界面上能发生反射的特点来发现缺陷的一种方法，当探头发出的超声波束在金属内部遇到缺陷时，就会产生反射波，并在荧光屏上形成各类扫查图像，根据这些扫查图像的位置、高度和动态形态可以判断出缺陷的位置和当量并进一步推测缺陷性质。(缺陷当量是指不同类型和大小的缺陷的返回声压均可用与其同声程的某种标准几何反射体上的返回声压来相当，如果两者的返回声压是相同的，则两者为相同当量。一般缺陷的实际大小比确定的当量要大。)在实际的U肋角焊缝超声波探伤过程中，一般只考虑探头沿扫查轴方向的移动变化对缺陷定位结果的影响，而默认探头在垂直扫查轴方向上的位置相对稳定，不会影响缺陷位置的定位结果。然而在实际探伤过程中，由于耦合、工件表面工艺，机械结构等原因，探头在垂直扫查轴方向的位置会发生微量偏移，从而减弱超声波探伤截面的数据的真实性，使后续检测定位的缺陷位置发生偏差，降低超声波探伤检测结果的可靠性。

发明内容

本发明的目的在于提出一种U肋角焊缝超声波探伤截面动态跟踪的方法和装置，通过实时更新底板反射回波数据点位置和与该底板反射回波数据点对应的U肋角焊缝超声波扇扫截面图，使U肋角焊缝超声波扇扫截面图的信息真实性增强，提高超声波探伤检测结果的可靠性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，提供一种U肋角焊缝超声波探伤截面动态跟踪的方法，包括：

利用超声波束对U肋角焊缝作扇形扫查以获得超声波扇扫截面图，所述超声波扇扫截面图包括多条角度线，每条角度线对应一个角度线角度，每条角度线包括多个扫查回波数据点，每个扫查回波数据点对应一个波束回波能量；

根据肋板厚度、底板厚度、肋板和底板的夹角和破口角度，确定理论底板反射回波数据点和超声波束中心点的连线；

所述理论底板反射回波数据点和超声波束中心点的连线位于一角度线m上，该角度线m对应的角度线角度为α，以角度线m为中心，在|α-第一预设角度阈值|到|α+第一预设角度阈值|的角度范围内和第一预设声程范围内，搜索对应最大波束回波能量的扫查回波数据点，标记该扫查回波数据点为实际底板反射回波数据点A；

按预设周期更新标记的实际底板反射回波数据点A和与该实际底板反射回波数据点A对应的U肋角焊缝超声波扇扫截面图，并显示相对应的提示信息。

其中，所述每个扫查回波数据点对应一个波束回波能量之后，还包括：

根据肋板厚度、底板厚度、肋板和底板的夹角和破口角度，确定理论端角反射回波数据点和超声波束中心点的连线；

所述理论端角反射回波数据点和超声波束中心点的连线位于一角度线n上，该角度线n对应的角度线角度为β，以角度线n为中心，在|β-第二预设角度阈值|到|β+第二预设角度阈值|的角度范围内和第二预设声程范围内，搜索对应最大波束回波能量的角度线l，该角度线l对应的角度线角度为θ，再以角度线l为中心，分别在|θ-第三预设角度阈值|到|θ+第三预设角度阈值|的角度范围内，搜索对应所述最大波束回波能量的一半的扫查回波数据点，标记该扫查回波数据点为实际端角反射回波数据点B；

按预设周期更新标记的实际端角反射回波数据点B和与该实际端角反射回波数据点B对应的U肋角焊缝超声波扇扫截面图，并显示相对应的提示信息。

其中，所述利用超声波束对U肋角焊缝作扇形扫查以获得超声波扇扫截面图之前，还包括：

预先设置第一预设角度阈值、第一预设声程范围和预设周期。

其中，所述利用超声波束对U肋角焊缝作扇形扫查以获得超声波扇扫截面图之前，还包括：

预先设置第一预设角度阈值、第一预设声程范围、第二预设角度阈值、第二预设声程范围、第三预设角度阈值和预设周期。

其中，所述根据肋板厚度、底板厚度、肋板和底板的夹角和破口角度，确定理论底板反射回波数据点和超声波束中心点的连线，包括：

根据肋板厚度、底板厚度、肋板和底板的夹角和破口角度，确定理论底板反射回波数据点和超声波束中心点的距离；

根据理论底板反射回波数据点和超声波束中心点的距离，确定理论底板反射回波数据点和超声波束中心点的连线。

第二方面，提供一种U肋角焊缝超声波探伤截面动态跟踪的装置，包括：