[实用新型]一种用于对工件焊缝进行探伤的复合探头有效
申请号: | 201220205926.0 | 申请日: | 2012-05-09 |
公开(公告)号: | CN202710519U | 公开(公告)日: | 2013-01-30 |
发明(设计)人: | 郝晓军;赵纪峰;牛晓光;代小号 | 申请(专利权)人: | 河北省电力研究院 |
主分类号: | G01N29/24 | 分类号: | G01N29/24 |
代理公司: | 石家庄新世纪专利商标事务所有限公司 13100 | 代理人: | 杨钦祥 |
地址: | 050021 河*** | 国省代码: | 河北;13 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 用于 工件 焊缝 进行 探伤 复合 探头 | ||
技术领域
本实用新型涉及一种对工件焊缝进行探伤的复合探头,尤其适用于对壁厚为20~50mm工件焊缝的超声波探伤检测。
背景技术
目前对壁厚为20~50㎜的工件焊缝探伤一般采用超声TOFD技术,超声TOFD技术具有检测可靠性高、缺陷尺寸测量精确等众多的优点,而获得了越来越广泛的应用。但是由于超声TOFD技术也存在其难以避免的“死区”问题,又使得它进一步的广泛应用受到很大的限制。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够解决TOFD检测技术表面“死区”问题的复合探头。
为解决上述技术问题,本实用新型所采取的技术方案是:一种用于对工件焊缝进行探伤的复合探头,其关键技术在于:其包括一个长方形的外壳,在外壳的中间部位设有有机玻璃楔块,在所述有机玻璃楔块的外围、且位于外壳内设有阻尼块,所述有机玻璃楔块上从其右端到左端依次嵌设有倾斜的TOFD晶片、普通脉冲反射超声波晶片a以及普通脉冲反射超声波晶片b,所述外壳的左端设有用于与压电晶体片连接的电源线及电源线接口。
所述TOFD晶片的纵波入射角为αTOFD为41.5°,所述普通脉冲反射超声波晶片a的纵波入射角为αa为32°,所述普通脉冲反射超声波晶片b的纵波入射角αb为42°。
所述阻尼块是材质为高分子聚硫橡胶和钨粉环氧树脂复合层的阻尼块。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于:本实用新型将TOFD晶片与普通脉冲反射超声波晶片组合在一起,从而形成了本TOFD+普通脉冲反射超声波复合探头,利用TOFD晶片对焊缝层间缺陷进行精确定位,利用普通脉冲反射超声波探头对焊缝上下表面的区域进行检测,既发挥了超声TOFD技术的优势,同时又能弥补它的不足,可以满足超声波对壁厚为20~50mm工件的完全覆盖,能够解决TOFD检测技术表面“死区”问题。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图;
图2是本实用新型的原理示意图;
图3是探头晶片布置及声束中心传播路径的几何关系图;
其中, 1、TOFD晶片;2、普通脉冲反射超声波晶片a;3、普通脉冲反射超声波晶片b;4、电源线及电源线接口;5、有机玻璃楔块;6、阻尼块;7、外壳;8、普通脉冲反射超声波晶片b中心声束;9、TOFD晶片中心声束;10、普通脉冲反射超声波晶片a中心声束;11、焊缝区;12、普通脉冲反射超声波晶片b声束覆盖范围;13、TOFD晶片声束覆盖范;14、普通脉冲反射超声波晶片a声束覆盖范围。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
参见附图1,本实用新型包括一个长方形的外壳7,在外壳7的中间部位设有有机玻璃楔块5,即其位于外壳7的中心部位,在有机玻璃楔块5的外围、且位于外壳7内设有阻尼块6,所述有机玻璃楔块5上从其右端到左端依次嵌设有倾斜的TOFD晶片1、倾斜的普通脉冲反射超声波晶片a以及倾斜的普通脉冲反射超声波晶片b,这里的右端指本复合探头的前端,左端指其后端,所述外壳7的左端设有用于与压电晶体片连接的电源线及电源线接口4。
本复合探头主要适用于壁厚为20~50mm工件焊缝的超声波探伤检测,工作原理如图2所示,为解决TOFD检测技术表面“死区”问题,在TOFD晶片1后方布置两只普通脉冲反射超声波晶片;使用时两个复合探头为一组,将两个复合探头对称放置在焊缝两侧,布置在两只探头前端的TOFD晶片1一发一收,实现对焊缝的TOFD检测;布置在探头中部的任意一只普通脉冲反射超声波晶片a发射的声波以52.5°(K1.3)入射至工件内部,实现对焊缝下表面的检测;布置在探头后部的任意一只普通脉冲反射超声波晶片b发射的声波以38.7(K0.8)入射至工件内部,声波经工件下表面一次反射后,实现对焊缝上表面缺陷的检测。参见附图2和3,TOFD晶片1实现对工件的TOFD检测,探头中部侧布置的普通脉冲反射超声波晶片a利用一次波对工件下表面扫查;探头后部布置普通脉冲反射超声波晶片b利用二次波对工件上表面扫查。
本复合探头主要是借鉴现有常规超声波探头及TOFD探头制作技术,其各种技术参数如下:
1、透声斜楔的选择
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