[发明专利]一种超声爬波探头缺陷回波定位装置及方法

说明书

本发明公开了一种超声爬波探头缺陷回波定位装置及方法，装置包括分块A，分块A包括右端的分块C，分块A的前侧面设置有刻度线A，分块C位于刻度线A右侧，分块A左侧焊接有分块B，分块B上侧面设置有人工刻槽，分块B前侧面设置有刻度线B，刻度线B位于所述人工刻槽右方，分块A和所述分块B上方均设置有超声爬波探头，超声爬波探头内部设置有楔块，楔块上设置有压电晶片，超声爬波探头通过信号线连接有超声波探伤仪。本方法可以方便、快速、精准的测量超声爬波探头入射点及延时，解决了超声爬波探头无法在普通试块上测量延时和入射点的问题，进而可以发现缺陷水平位置的精准定位。

技术领域

本发明涉及超声爬波探头技术领域，具体来说，涉及一种超声爬波探头缺陷回波定位装置及方法。

背景技术

金属材料表面开口裂纹和近表面埋藏裂纹被认为是极其危险的缺陷，它破坏了金属材料的完整性，降低了工件的安全系数。超声爬波探头产生的是一种沿材料表面近表面传播的压缩波，对表面和近表面裂纹非常敏感。且由于纵波为主要分量，爬波受工件表面刻痕、不平整、凹陷、液滴等的干扰要比表面波小，因此，爬波广泛的应用于金属部件焊缝、汽轮机叶片、曲轴等钢材零部件的表面开口裂纹和近表面埋藏裂纹的无损检测。而要实现缺陷水平位置的精确定位，必须精确测量超声爬波探头的入射点及延时。目前常用超声爬波探头是利用波型转换原理制成。探头主要由压电晶片、楔块、吸声材料等组成。当探头内部压电晶片发射的纵波在楔块与金属材料界面发生波型转换产生的纵折射角为90°时，即产生爬波。

但是，由于爬波沿金属材料表面传播，且在钢中的折射纵横波同时存在，试验人员无法像普通横波探头一样，在常规CSK-ⅠA标准试块上通过找到圆弧面最高回波快捷精准的测得探头入射点及延时，这影响了缺陷水平位置的精准定位。

针对上述技术问题，目前并未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种超声爬波探头缺陷回波定位装置及方法，能够克服现有技术的上述不足。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种超声爬波探头缺陷回波定位装置，包括分块A，所述分块A包括右端的分块C，所述分块A的前侧面设置有刻度线A，所述分块C位于所述刻度线A右侧，所述分块A左侧焊接有分块B，所述分块B上侧面设置有人工刻槽，所述分块B前侧面设置有刻度线B，所述刻度线B位于所述人工刻槽右方，所述分块A和所述分块B上方均设置有超声爬波探头，所述超声爬波探头内部设置有楔块，所述楔块上设置有压电晶片，所述超声爬波探头通过信号线连接有超声波探伤仪。

进一步的，所述分块A和所述分块C的材质均为有机玻璃，所述分块B的材质为20钢。

其中，所述分块C的形状为1/4圆形。

进一步的，所述分块A最高点与最低点之间的距离、所述分块B最高点与最低点之间的距离均为100mm，所述分块A最左端与最右端之间的距离、所述分块B最左端与最右端之间的距离均为400mm，所述分块A最前端与最后端之间的距离、所述分块B最前端与最后端之间的距离均为25mm。

进一步的，所述刻度线B与所述分块B最左端之间的距离为100mm。

进一步的，所述人工刻槽最高点与最低点之间的距离为2mm，所述人工刻槽最左端与最右端之间的距离为0.5mm，所述人工刻槽最前端与最后端之间的距离为15mm。

本发明还提供了一种超声爬波探头缺陷回波定位方法，包括如下步骤：

S1：将标定声程以及超声波在有机玻璃中的声速输入到超声波探伤仪中；

S2：前后移动超声爬波探头，找出超声爬波探头的入射点，并量出超声爬波探头前端至分块C圆弧边缘的距离；

S3：在超声波上对超声爬波探头的探头延时进行标定，得到探头延时；