[实用新型]棒材相控阵检测系统性能评价试块

说明书

技术领域

本实用新型属于无损检测技术领域，具体涉及一种棒材相控阵检测系统性能评价试块，该试块可用于棒材相控阵检测系统性能的评价及棒材相控阵检测参数研究。

背景技术

与常规A型脉冲回波式超声检测系统不同，相控阵检测系统通常包含具有多振元的阵列探头。通过对各振元的激励的延时，可实现检测声束的偏转和聚焦，而相控阵的检测结果通常以线扫描或扇扫描所得的B型图像呈现。

常规A型脉冲回波式超声检测系统的对比试块及性能评价试块等无法体现出相控阵检测系统的特点，且难以对相控阵检测系统的综合性能进行完整地评价。

目前，相控阵检测系统的性能评定依据计量技术规范JJF1338-2012相控阵超声探伤仪校准规范，规范中利用专用试块A、B对相控阵检测系统的扇扫成像横向分辨力、扇扫成像纵向分辨力、短缺陷分辨力、成像横向几何尺寸测量误差、成像纵向几何尺寸测量误差、扇扫角度范围测量误差以及扇扫角度分辨力等性能指标做出评价。利用规范中所提及的专用试块A、B时，相控阵探头与试块的接触面为平面（即探头直接接触或探头通过平面楔块接触），而利用相控阵检测系统检测棒材时，由于棒材曲率的影响，需采用与棒材曲率搭配的曲面（水浸）探头或曲面楔块。此时，受棒材曲率的影响，成像质量、实际聚焦深度、扇扫角度范围等均已发生变化，利用专用试块A、B所进行的性能评价便不再准确。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种棒材相控阵检测系统性能评价试块，其可以解决现有相控阵检测系统评价试块及方法对于棒材（接触面为曲面）不适用的问题。

为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案：

一种棒材相控阵检测系统性能评价试块，包括有一组轴向系列样块和/或一组周向系列样块；

所述的轴向系列样块和周向系列样块均由待测棒材或与待测棒材直径相同或相近的棒材加工而成；

所述的一组轴向系列样块中具有一个以上的轴向样块，各轴向样块由所述棒材纵剖截取而成，其具有的两侧纵切面的间距与相控阵探头的阵列宽度一致（即可与作业中执行扫查的相控阵探头的主动窗相重合）；所述各轴向样块的纵切面上至少具有一个人工缺陷组；

所述的一组周向系列样块中具有一个以上的周向样块，各周向样块为由所述棒材横截而成的圆饼状样块，圆饼状样块的厚度与相控阵探头的阵列宽度一致（即具有的两横截面可与作业中执行扫查的相控阵探头的主动窗相重合）；所述的各周向样块横截面上至少具有一种人工缺陷组；

各轴向样块和周向样块与相控阵探头的接触面为一曲面，该曲面的曲率与待测棒材曲面曲率相同或相近。

所述棒材相控阵检测系统性能评价试块中，所述的棒材相控阵检测系统性能评价试块包括有一组轴向系列样块和一组周向系列样块，两组中分别具有的人工缺陷组种类相同。

所述棒材相控阵检测系统性能评价试块中，所述的人工缺陷组包括如下7个种类：

1）用于扇扫成像纵向分辨力研究和评价的缺陷组；

2）用于扇扫成像横向分辨力研究和评价的缺陷组；

3）用于短缺陷分辨力研究和评价的缺陷组；

4）用于成像横向几何尺寸测量误差分析和评价的缺陷组；

5）用于成像纵向几何尺寸测量误差分析和评价的缺陷组；

6）用于相控阵扫描聚焦深度研究的缺陷组；

7）用于扇扫角度范围测量误差及扇扫角度分辨力分析的缺陷组。

所述棒材相控阵检测系统性能评价试块中，所述轴向样块由所述棒材纵剖截取而获得的两侧纵切面是以过轴心平面为对称中心。

所述棒材相控阵检测系统性能评价试块中，所述一组轴向系列样块为一个集全部或部分人工缺陷组的一体式轴向样块。

所述棒材相控阵检测系统性能评价试块中，所述一组轴向系列样块由两个以上的分体轴向样块组合构成，每个轴向样块上具有一个以上的人工缺陷组，各分体轴向样块上的人工缺陷组互不相同，所有分体轴向样块上的人工缺陷组的集合为全部或部分种类的人工缺陷组。

所述的轴向系列试块可使与之配合的相控阵探头的主动窗与过棒材轴心的纵切面重合，从而能够很好的研究相控阵检测系统在棒材纵切面上的扫查能力。

所述的周向系列试块可使与之配合的相控阵探头的主动窗与棒材的横截面重合，从而能够很好的相控阵检测系统在棒材横截面上的扫查能力。

所述的人工缺陷组加工于样块上，用于棒材轴向和周向相控阵扫描成像的参数研究和性能指标评价。

本实用新型的优点是：