[发明专利]测量横波斜探头与数字超声波探伤仪组合水平线性的专用试块及方法

权利要求书

1.一种测量横波斜探头与数字超声波探伤仪组合水平线性的专用试块，包括由塑料或树脂材料制成的试块基体，其特征在于：还包括由碳素钢材质制成的检测块Ι、检测块Ⅱ、检测块Ⅲ和检测块Ⅳ；所述检测块Ι、检测块Ⅱ、检测块Ⅲ和检测块Ⅳ均呈底面为直角三角形的直三棱柱状，并且四者镶嵌在试块基体中，检测块Ι、检测块Ⅱ、检测块Ⅲ、检测块Ⅳ和试块基体镶嵌在一起形成一个横截面为正方形的立方体形状；所述检测块Ι、检测块Ⅱ、检测块Ⅲ和检测块Ⅳ四个直三棱柱中的底面三角形的斜边所在的侧面分别位于由检测块Ι、检测块Ⅱ、检测块Ⅲ、检测块Ⅳ和试块基体所形成的立方体的四个侧面上且齐平；所述检测块Ι的底面三角形的其中一个锐角是45°±1°，所述检测块Ⅱ的底面三角形的其中一个锐角是56°±1°，所述检测块Ⅲ的底面三角形的其中一个锐角是63°±1°，所述检测块Ⅳ的底面三角形的其中一个锐角是68°±1°，所述检测块Ι、检测块Ⅱ、检测块Ⅲ和检测块Ⅳ四个直三棱柱中的底面三角形的斜边长度相等，均为35mm～45mm。

2.根据权利要求1所述的测量横波斜探头与数字超声波探伤仪组合水平线性的专用试块，其特征在于：所述检测块Ι、检测块Ⅱ、检测块Ⅲ和检测块Ⅳ四个直三棱柱的棱边高度相等。

3.根据权利要求1所述的测量横波斜探头与数字超声波探伤仪组合水平线性的专用试块，其特征在于：由检测块Ι、检测块Ⅱ、检测块Ⅲ、检测块Ⅳ和试块基体所形成的立方体的高为20mm～40mm，其正方形横截面的边长为60mm～100mm。

4.一种测量横波斜探头与数字超声波探伤仪组合水平线性的方法，采用权利要求1-3任一项权利要求所述的专用试块进行测量，其特征在于：

设定：检测块Ι、检测块Ⅱ、检测块Ⅲ、检测块Ⅳ四个直三棱柱中的底面三角形的斜边所在的侧面为检测面，该检测面用于与横波斜探头接触；

检测块Ι、检测块Ⅱ、检测块Ⅲ、检测块Ⅳ四个直三棱柱中的底面三角形的其中一个直角边所在的侧面为反射面；

测量方法为：

首先，将横波斜探头置于检测块Ι、检测块Ⅱ、检测块Ⅲ、检测块Ⅳ其中一个检测面上，具体是：测量K1探头时，将K1横波斜探头置于检测块Ι上的检测面上；测量K1.5探头时，将K1.5横波斜探头置于检测块Ⅱ上的检测面上；测量K2探头时，将K2横波斜探头置于检测块Ⅲ上的检测面上；测量K2.5探头时，将K2.5横波斜探头置于检测块Ⅳ上的检测面上；由于检测块Ι、检测块Ⅱ、检测块Ⅲ、检测块Ⅳ都是根据超声波的反射折射定律设计而成的，因此，K1、K1.5、K2、K2.5探头分别在检测块Ι、检测块Ⅱ、检测块Ⅲ、检测块Ⅳ中的入射声束将分别在检测块Ι、检测块Ⅱ、检测块Ⅲ、检测块Ⅳ的反射面发生全发射，这样，在不移动探头的情况下，超声波探伤仪会接受到多次反射回波，由于横波斜探头的前沿长度在十几毫米左右，按照几何关系，可推得各回波的声程间隔为10mm左右，这个距离即可以使多次回波有效地拉开显示间隔，又能在超声波探伤仪的显示屏上同时显示出多次反射回波，且每个回波的理论时间间隔成严格的倍数正比关系；

然后，调节数字超声波探伤仪，移动闸门分别套住第一次、第二次、第三次、第四次、第五次、第六次反射回波，探伤仪将自动分别读出每一次反射回波最高点对应的声程值，第一次回波的读数值为a₁，第二次回波的读数值为a₂，第三次回波的读数值为a₃，第四次回波的读数值为a₄，第五次回波的读数值为a₅，第六次回波的读数值为a₆；

随后，记录a₂-a₁，a₃-2a₁，a₄-3a₁，a₅-4a₁，a₆-5a₁的差值，其中差值绝对值最大的记为|a_max|；

最后，按照公式计算水平线性误差δ，b＝5a₁。