[发明专利]轧辊表面波检测灵敏度调节方法

说明书

技术领域

本发明涉及轧辊检测方法，尤其涉及一种轧辊表面波检测方法。 

背景技术

对于轧辊类工件表面缺陷检测，在应用表面波技术以前，我们对轧辊检测采用传统的检测方法：磁粉检测、渗透检测和涡流检测。磁粉、渗透检测无法实现工业自动化，而且都采用目视法检验，效率低，误判、漏判不可避免；涡流检测伪信号多，不易辨别和确认缺陷。 

日本已开发应用表面波技术，但在灵敏度调节方面仅限于试块调节法，探伤工艺也比较复杂、检测效率较低，不适于在宝钢应用。其他国家还没有相关的资料公布。 

发明内容

本发明旨在解决上述缺陷，提供一种轧辊表面波检测灵敏度调节方法。本发明提供一种轧辊表面波检测灵敏度调节方法，通过确立数学模型，达到准确量化测量的目的。 

本发明是这样实现的， 

一种轧辊表面波检测灵敏度调节方法，所述调节方法为：将轧辊辊身的直角棱边看作无限长和无限深的裂纹，对于轧辊直角棱边反射波的波高与有限长、有限深裂纹的反射波波高之比，以及相同长度，不同深度裂纹的反射波波高与0.17λ(λ为表面波波长)深的裂纹反射波波高之比定义公式如下： 

H_B/H_f＝[πx/2Ln]^0.5·∫₀²(e-a·z/λ-b’e-c·z/λ)d(z/λ)/∫₀ⁿ[(e-a·z/λ-b’e-c·z/λ)d(z/λ)]^0.5

式中：H_B-直角棱边反射波波高； 

H_f-裂纹反射波波高； 

L-欲探测的最小裂纹长度； 

n-欲探测的最小裂纹深度d与波长λ之比：即d/λ； 

X-反射体至声源的距离； 

a，b，c-与介质弹性性质有关，决定于泊松比σ的常数； 

Z-距表面的深度； 

b’e-c·z/λ：b’是导数，-c·z/λ是e的幂，b’与e-c·z/λ是相乘。 

所述的一种轧辊表面波检测灵敏度调节方法，其特征在于，所述的方法还包括直接在轧辊上调整时基线，然后进行灵敏度的调节：移动探头，在距完好无缺陷轧辊直角端面100mm～1000mm处，使表面波传播方向垂直于轧辊直角端面，使端面棱边反射波波高达到基准高度即满屏20％～50％，再增益规定dB数，同时将草状波控制在不大于满屏的10％，对不能满足的，降低2～3dB的dB数； 

其中 

轧辊直角端面：轧辊辊身面与辊身端面成90的端面； 

满屏：超声波检测仪屏幕纵轴的100％。其表示的是超声反射波波高的幅值，用百分值表示，是相对值。 

所述的一种轧辊表面波检测灵敏度调节方法，对于轧辊表面缺陷深度的定量和缺陷深度小于2λ的缺陷，根据下式： 

H_f/H_0.17＝7.487n^0.5[∫0n(e-a·z/λ-b’e-c·z/λ)2d(z/λ)]^0.5

其中λ为表面波波长； 

作出波高，即增益dB数与缺陷深度的关系曲线，以缺陷长度L＝6.5mm，深度d＝0.25～3.5mm的人工模拟裂纹缺陷试块为基准，用f＝2MHz表面波探头，经试验-数据采集计算而绘制，在设定的灵敏度条件下，发现高于基准波高的缺陷波时，求出其与基准波高的dB差，估算出缺陷的尺寸大小和严重程度。 

所述的一种轧辊表面波检测灵敏度调节方法，所述基准波高是指将轧辊辊身直角端面的最高反射波高调至满屏的20～50％，再增益一定的dB值，波高为基准波高。 

所述的一种轧辊表面波检测灵敏度调节方法，其特征在于，所述估算出缺陷的尺寸大小的方法为：在具体检测中，把测得的缺陷波高调至基准波高，其与基准波高的差值为一定dB数，为H_f/H_0.17的值。 

本发明轧辊检测中，在规定的灵敏度下进行扫查，1mm长的小缺陷也不会漏检。在设定的灵敏度条件下，发现高于基准波高的缺陷波，求出其与基准波高的dB差，可大致估算出缺陷的尺寸大小、严重程度。结合裂纹探测结果，比对轧辊磨削去除量，发现两者比较相符。 

实践发现，检测中影响灵敏度调节的因素主要有： 

1.油污的影响 

2.表面粗糙度和材料组织的影响 

3.曲面形状的影响