[发明专利]一种利用衍射波测量焊缝缺陷横孔直径的方法在审

专利信息
申请号: 201410577961.9 申请日: 2014-10-24
公开(公告)号: CN104266616A 公开(公告)日: 2015-01-07
发明(设计)人: 刚铁;王常玺;王龙;冯伟;张佳莹 申请(专利权)人: 哈尔滨工业大学
主分类号: G01B17/00 分类号: G01B17/00
代理公司: 哈尔滨市松花江专利商标事务所 23109 代理人: 杨晓辉
地址: 150001 黑龙*** 国省代码: 黑龙江;23
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摘要:
搜索关键词: 一种 利用 衍射 测量 焊缝 缺陷 直径 方法
【说明书】:

技术领域

发明涉及一种测量焊缝缺陷横孔直径的方法,尤其涉及一种利用衍射波测量焊缝缺陷横孔直径的方法,属于焊接技术领域。

背景技术

隧道及孔洞等是焊缝中常见的缺陷,其尺寸大小包括孔径、长度等往往决定了焊缝强度等力学性能,并进一步影响到整个焊接结构的可靠性,因此对于这类焊接缺陷尺寸的确定不容忽视。

现有的测量焊缝缺陷横孔直径方法往往采用从B扫描图像直接读出的方式,精度往往不够高,误差较大,难以用于较小直径横孔的精确定量。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用衍射波测量焊缝缺陷横孔直径的方法,以克服现有技术的不足。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是:所述方法包括如下步骤:步骤一、采用超声相控阵斜入射法获得一幅缺陷的B扫描图像,单次激发晶片数量为16,楔块采用相控阵通用斜楔块,耦合方式采用喷水耦合,板厚度为不小于3mm;

步骤二、利用相控阵仪器提取缺陷处A信号:从B扫描图像中A信号位置处在A信号中可清晰获得缺陷信号R和衍射波S的时间差,即Δt,并进而通过公式计算得出孔洞的直径尺寸,公式如下:

dt=Δt/(π2v+1c)]]>

式中,Δt为通过B扫描图像测量出的时间延迟,c为横波声速,v是瑞丽波声速,dt为计算出的孔洞直径。

本发明具有以下有益效果:衍射波测量横孔直径的优点在于分辨率高,且操作方便易行,而且可以精确定量化,对于测量直径小于1mm的孔洞类缺陷有很大的优势。

附图说明

图1是直接反射波R与散射波S传播路径原理图,图2是直接反射波R与散射波S时间延迟图,图3是具体实施方式三中的B扫描图像,图4是缺陷处A信号,图5是缺陷及其衍射波的B扫描图像,图6是在B扫描图像提取的A信号图,图7为一组不同直径焊缝横孔B-扫描图像,图8a是具体实施方式四中直径0.5mm的横孔检测A信号图,图8b是具体实施方式四中直径0.8mm的横孔检测A信号,图9为横孔直径的计算结果dt与其设计尺寸d0的关系图。

具体实施方式

具体实施方式一:本实施方式的方法包括如下步骤:步骤一、采用超声相控阵斜入射法获得一幅缺陷的B扫描图像,单次激发晶片数量为16,楔块采用相控阵通用斜楔块,耦合方式采用喷水耦合,板厚度为不小于3mm;

步骤二、利用相控阵仪器提取缺陷处A信号:从B扫描图像中A信号位置处在A信号中可清晰获得缺陷信号R和衍射波S的时间差,即Δt,并进而通过公式计算得出孔洞的直径尺寸,公式如下:

dt=Δt/(π2v+1c)]]>

式中,Δt为通过B扫描图像测量出的时间延迟,c为横波声速,v是瑞丽波声速,dt为计算出的孔洞直径。

具体实施方式二:结合图1说明本实施方式,本实施方式的步骤一中声束入射角度选择在30~60度之间。其它实施方式与具体实施方式一相同。

具体实施方式三:结合图1说明本实施方式,该方法的具体操作过程如下,

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