[发明专利]一种围板与成形板的六角头连接螺栓的超声检测探头及检测方法

说明书

本发明公开了一种围板与成形板的六角头连接螺栓的超声检测探头及检测方法，超声检测探头包括壳体、固定地安装于壳体内的隔声层、至少两个对称地设于隔声层两侧的晶片以及至少有部分设于壳体内且朝向壳体外侧的端面形成检测面的延迟块，晶片的声波发射面紧贴延迟块，检测面上开设有用于让位的凹槽，本发明的六角头螺栓超声组合探头由四个晶片组成，最大限度的节约探头有效接触面积，凹槽保证探头与螺栓被检表面贴合良好，保证超声声束有效进入被检螺栓内。四个晶片可同时进行信号采集，可有效提高检测效率，方法试验表明，该组合超声探头可检出深度3mm、宽度为0.2mm的刻槽。

技术领域

本发明涉及超声检测设备领域，特别涉及一种围板与成形板的六角头连接螺栓的超声检测探头以及检测方法

背景技术

核电站堆内构件中的围板-成形板组件用于固定燃料元件外围边界区域，围板与成形板之间通过六角头螺栓进行连接。螺栓长期处于高温、高压、强中子辐照的环境条件下，容易产生辐照促进应力腐蚀裂纹导致螺栓开裂甚至断裂，根据相关法规要求，螺栓需要采用超声检测的方法对其体积检查，用于检出运行期间可能产生的裂纹等缺陷。对于在役安装状态下的螺栓检查，由于只有螺栓头部外露，其余螺栓部位为肉眼不可见，采用目视检查无法有效发现螺栓上的裂纹，因此需要采取超声检测的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够快速、准确、有效地完成围板与成形板的六角头连接螺栓检测的超声检测探头。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种围板与成形板的六角头连接螺栓的超声检测探头，其特征在于：它包括壳体、固定地安装于所述壳体内的隔声层、至少两个对称地设于所述隔声层两侧的晶片以及至少有部分设于所述壳体内且朝向壳体外侧的端面形成检测面的延迟块，所述晶片的声波发射面紧贴所述延迟块，所述检测面上开设有用于让位的凹槽，所述隔声层嵌设于所述延迟块内。

优化的，晶片激发出的超声波在被检工件中的折射角度为2°-30°。

优化的，所述壳体内填充有吸声材料，所述晶片位于所述吸声材料和所述延迟块之间。

进一步的，所述晶片的非声波发射面上包覆有阻尼块，所述阻尼块与所述晶片形成圆柱形并嵌设于所述吸声材料内。

进一步的，所述超声检测探头的电缆穿过阻尼块、吸声材料以及壳体与控制端相连接。

优化的，所述六角头连接螺栓的螺栓头部设有锁紧杆，所述凹槽为与所述锁紧杆相匹配的半圆柱形。

优化的，所述超声检测探头具有四个并分为两组呈矩形排布，同一组所述超声检测探头分别设于所述隔声层两侧并处于对角线上，同一组所述超声检测探头与隔声层的夹角度数相同但与另一组不同。

本发明还提供了一种利用上述超声检测探头进行围板与成形板的六角头连接螺栓的超声检测方法，采用具有上述超声检测探头的超声波检测仪，四个晶片分别为一、二、三、四号晶片，其中一、二号晶片为一组，三、四号晶片为一组，一号晶片与三号晶片处于所述隔声层的同一侧，所述超声检测方法包括以下步骤：

（a）.探头连接多通道超声仪，进入超声检测软件界面，设置4个通道： 1号通道，第1晶片发射超声波，并接受超声波回波； 2号通道，第1晶片发射超声波，第2晶片接收超声波回波； 3号通道，第3晶片发射超声波，并接受超声波回波； 4号通道，第3晶片发射超声波回波，第4晶片接收超声波回波。在超声检测软件界面上添加4个A扫检查通道；

（b）.使用无缺陷的围板与成形板连接螺栓作为校准试块，分别对步骤1中设置的4个通道进行检查灵敏度调节，将螺栓底面的超声回波信号设置为满屏的80%，作为基准灵敏度；