[发明专利]一种水浸聚焦探头性能测试装置及其测试方法

权利要求书

1.一种水浸聚焦探头性能测试装置，所述测试装置包括置于水箱中的测试装置框架本体及超声波探伤仪，其特征在于，所述测试装置还包括：

可移动设置于所述测试装置框架本体上、设有探头固定座、用于固定探头的探头夹持装置，

可移动设置于所述测试装置框架本体上、可使探头作X轴、Y轴、Z轴三维移动的三维导向调整装置，

分别安装在其X轴、Y轴、Z轴向上、对应于探头作X轴、Y轴、Z轴三维移动，用于实时测量确定超声波探头的位置和位置变化量的游标卡尺，

设置于测试装置框架本体上、与上述探头固定座对应设置的基准反射座，

设置于基准反射座上的一个钢球，所述钢球作为信号反射体，用于通过反射信号的变化测试探头性能的差异。

2.如权利要求1所述的水浸聚焦探头性能测试装置，其特征在于，所述测试装置的所述探头夹持装置沿X轴、Y轴平移和Z轴升降传动使用涡轮、涡杆。

3.如权利要求1所述的水浸聚焦探头性能测试装置，其特征在于，所述测试装置设置有用于探头升降调节的调节机构、带角度标识的探头角度调节机构及带刻度的探头垂直度调节装置。

4.如权利要求1所述的水浸聚焦探头性能测试装置，其特征在于，所述设置于基准反射座上的钢球直径3mm±0.1mm。

5.一种水浸聚焦探头性能测试方法，所述测试方法使用如权利要求1所述的水浸聚焦探头性能测试装置，高频电缆线连接探头与探伤仪，其特征在于，

首先，在置于水箱中的所述的水浸聚焦探头性能测试装置框架本体的基准反射座上放置一个钢球，

在对应于所述基准反射座上方所设置的探头固定座上安装、固定待测试探头，

进行探头X轴调节和探头Y轴调节，将探头对准探头固定座，

通过超声波探伤仪给待测探头一激励信号，使待测探头发出一束超声波信号，打在钢球上，

作为信号反射体，通过反射信号的变化，测试探头性能的差异，

调节三维导向调整装置，实时测量确定超声波探头的位置和位置变化量， 

移动探头Z轴升降调节滑块，使探头在钢球上的反射回波信号达到最高，

超声波信号经钢球反射，有效反射波被探头接收，经仪器处理，以波高形式显示在超声波探伤仪的显示屏上，

分别记录X轴游标卡尺、Y轴游标卡尺、Z轴游标卡尺上刻度数值，通过观察波高的变化确定探头的各项性能指标。

6.如权利要求5所述的水浸聚焦探头性能测试方法，其特征在于，用于聚焦探头焦距的测试为：

调节三维导向调整装置和探头升降装置，将探头超声波回波信号调至最高的位置，记录下此时探头Z轴游标卡尺上数值Z₁，

然后沿Z轴向下移动探头，直到探头恰好碰到钢球，然后读取游标卡尺上数值Z₂，

取上述二位置间的刻度差，该差值Z₁-Z₂即为超声波聚焦探头的焦距。

7.如权利要求5所述的水浸聚焦探头性能测试方法，其特征在于，用于探头声束宽度的测试为：

调节三维导向调整装置，使得探头沿X轴方向移动，将探头反射回波信号调至最高，

调节衰减器使回波信号达到示波器显示80％的高度，

然后使探头沿X轴正方向移动，使反射回波信号降低到示波器显示40％的高度，记录下X轴游标卡尺上数值X1，

接着，再使探头沿X轴反方向移动，使反射回波信号由低到高再降低到示波器显示40％的高度，记录下X轴游标卡尺上数值X2，

取此时二个位置刻度数值差X1-X2，即为探头有效声束宽度。

8.如权利要求5所述的水浸聚焦探头性能测试方法，其特征在于，用于探头焦点直径的测试为：

调节三维导向调整装置，使得探头沿Y轴方向移动，将反射回波信号调至最高，

然后使得探头在该反射回波信号最高处附近作正反二方向的移动，当所述二方向移动至回波信号均比最高处低6dB处时，取该二位置间距为焦点直径。