[发明专利]一种超声波探伤仪内、外圆弧探头校准方法

摘要

本发明公开了一种超声波探伤仪内、外圆弧探头校准方法，涉及一种仪器校准方法，包括一超声波探伤仪，在欲探测工件上截取一块作为探头校准的试块，以及一用于超声波探伤仪的内圆弧或外圆弧探头，并在试块上分别钻2个距离不等的孔；使用内圆弧探头来回查找两孔，直到超声波探伤仪上面显示两孔的最高反射回波，分别得到探头内超声波发出端至两孔的距离，并测量探头最前沿到两孔法线的弧长；按照数学模型分别得到内圆弧或外圆弧探头其探头内部声程a、探头前沿b及探头K值：本发明填补了目前用于超声波探伤仪内、外圆弧探头校准K值，a和b值的方法、试块的空白，缩短试块制作周期、成本，提高探头的使用率和使用周期。

主权项

1.一种超声波探伤仪内、外圆弧探头校准方法，包括一超声波探伤仪，其通过探头发射超声波进行工件探伤，其特征在于，本方法依次包括以下步骤：1)在欲探测工件上截取一块作为探头校准的试块，试块外径为R，内径为r，以及一用于超声波探伤仪的内圆弧或外圆弧探头，并在试块上沿其轴线方向分别钻2个到试块轴线距离为H1和H2的孔h₁和孔h₂，两孔直径为φ，且H1≠H2；2)使用探头来回查找孔h₁，直到超声波探伤仪上面显示孔h₁的最高反射回波，得到探头内超声波发出端至孔h₁的距离S1，并测量探头最前沿到孔h₁法线的弧长L1，然后继续使用探头来回移动，直到超声波探伤仪上面显示孔h₂的最高反射回波，得到探头内超声波发出端至孔h₂的距离S2，并测量探头最前沿到孔h₂法线的弧长L2；3)按照下述数学模型分别得到内圆弧或外圆弧探头其探头内部声程a、探头前沿b及探头K值：A、内圆弧探头：探头前沿b：b＝β-Sin^-1(h1+r)*Sin((L2-L1)/r)/sqrt((h1+r)²+(h2+r)²-2*(h1+r)*(h2+r)*cos(L2-L1)/r)*r-L2探头K值：β＝Sin^-1((h2+r)*(Sin(Sin^-1(h1+r)*Sin(L2-L1)/r/sqrt((h1+r)²(h2+r)²-2*(h1+r)*(h2+r)*cos((L2-L1)/r))/r)，tgβ＝K探头内部声程a：(h2+r)2-2*(h1+r)*(h2+r)*cos((L2-L1)/r)]}/sin(sin-1[(h1+r)*sin((L2-L1]]>)/r)/sqrt((h1+r)2+(h2+r)2-2*(h1+r)*(h2+r)*cos(L2-L1)/r)])]]>其中：h1＝H1-r，h2＝H2-r；B、外圆弧探头：探头K值：K＝tg[Sin^-1(R-h1)/R*Sin(Sin^-1(Sin(L₂-L₁)/R(R-h₂)/(R-h₁)²+(R-h₂)²-2*(R-h₁)*(R-h₂)*cos((L₂-L₁)/R))]探头前沿b：b＝(180-tg^-1K-(180-Sin^-1(Sin(L₂-L₁)/R(R-h₂)/(R-h₁)²+(R-h₂)²-2*(R-h₁)*(R-h₂)*cos((L₂-L₁)/R)))*R/57.3-L₁探头内部声程a：a＝S-(R-h1)*sin(Sin^-1(Sin((L₂-L₁)/R)*(R-h2)/((R-h₁)²+(R-h₂)²-2*(R-h₁)*(R-h₂)*cos((L₂-L₁)/R))))*sin(tg^-1K)+φ/2其中：h1＝R-H1，h2＝R-H2。