[发明专利]一种超声相控阵检测螺栓用对比试块及使用方法

说明书

本发明涉及一种超声相控阵检测螺栓用对比试块及使用方法，试块形状是由长方体和沿宽度方向左右两个圆弧端面组成，在一圆弧端面Ⅰ上水平等距离分布着4个直切槽，即直切槽a1、直切槽a2、直切槽a3、直切槽a4，在另一圆弧端面Ⅱ上水平等距离分布着5个直切槽，即直切槽b1、直切槽b2、直切槽b3、直切槽b4、直切槽b5，在试块宽度中心位置的面上设有通孔。本发明有益效果是：可同时实现ACG校准和灵敏度校准，将功能集中起来，使标准程序简单化，能够满足螺栓尺寸范围为30mm～200mm的仪器调校，加工简单，携带方便，提高了工作效率。本对比试块可长时间重复使用，降低了成本。

技术领域

本发明涉及无损检测技术领域，特别涉及一种超声相控阵检测螺栓用对比试块及使用方法，是超声相控阵检测螺栓时参数设置及灵敏度调校的对比试块。

背景技术

机械制造与机械设备安装中广泛使用螺栓连接，螺栓是特种设备，如锅炉、压力容器和压力管道上的重要紧固件，起到连接、定位及密封等作用。由于使用场合的不同，螺栓承受的载荷和所处工况非常复杂，在加工、安装、在役使用等过程中承受复杂的应力、温度等作用，容易引起螺栓断裂或失效。螺栓在使用中产生的缺陷，如疲劳裂纹通常不容易发现，又很难预防，并且疲劳常是脆性破坏，具有突发性且易造成事故。为此，螺栓的安全性引起人们越来越多的重视。目前，在螺栓的超声相控阵检测过程中，没有现成的超声相控阵检测螺栓用对比试块及使用方法，常选用一段螺栓在相当于最大检测声程或最远被检螺纹根部加工一道深1mm、宽0.25mm、长10mm的直切槽作为模拟缺陷，重复使用性差，成本高，只适于检测灵敏度校准。

发明内容

鉴于现有技术的状况及存在的不足，本发明提供一种超声相控阵检测螺栓用对比试块及使用方法，利用该对比试块可以进行ACG校准及灵敏度校准，加工简单，携带方便，可长时间重复使用，降低了成本，提高了工作效率。

本发明为实现上述目的，采用的技术方案是：一种超声相控阵检测螺栓用对比试块，其特征在于：所述试块形状是由长方体和沿宽度方向左右两个圆弧端面组成，在一圆弧端面Ⅰ上水平等距离分布着4个直切槽，即直切槽a1、直切槽a2、直切槽a3、直切槽a4，在另一圆弧端面Ⅱ上水平等距离分布着5个直切槽，即直切槽b1、直切槽b2、直切槽b3、直切槽b4、直切槽b5，在试块宽度中心位置的面上设有通孔，通孔孔心与试块下端面的距离为50mm；

试块的长为240mm、厚为40mm、宽为113mm，宽度尺寸为两个圆弧面端面的距离，圆弧端面Ⅰ和圆弧端面Ⅱ的两个圆弧端面半径均为60mm，圆心轴线重合；

直切槽a1、直切槽a2、直切槽a3和直切槽a4的槽心与试块上端面的距离分别为：60mm、100mm、140mm、180mm；

直切槽b1、直切槽b2、直切槽b3、直切槽b4和直切槽b5的槽心与试块上端面的距离分别为：40mm、80mm、120mm、160mm、200mm；

每个直切槽的尺寸为：深1mm、宽0.25mm、长10mm；

所述通孔的直径为Φ3mm，通孔孔心与试块下端面距离为50mm。

一种超声相控阵检测螺栓用对比试块的使用方法，其特征在于：步骤如下：

第一步，ACG校准即角度增益修正：将超声相控阵探头置于对比试块下端面左侧位置，超声相控阵探头会发射出相对于对比试块表面的不同角度超声波束，不同角度的超声波束会出现超声波能量不同的现象，为了使不同角度的超声波束的能量具有相同的效果，左右移动超声相控阵探头，让这些不同角度的声束都传播到这个通孔，此时声波传到通孔表面时，会出现反射声波，反射声波回传至超声相控阵探头，超声相控阵探头再将声波能量值回传至超声相控阵仪器上面，超声相控阵仪器会发现不同角度声波反射的能量不同，针对低能量的角度声束超声相控阵仪器会补偿一些能量从而增大该声束的超声波能量，相反减小该声束的超声波能量，从而达到所有角度的能量都一样的效果，从而实现利用通孔进行ACG校准的效果；