[发明专利]一种超声相控阵测量U肋焊缝熔深的方法

摘要

一种超声相控阵测量U肋焊缝熔深的方法，其利用一个超声波探头扫查焊缝，依据超声波声学特性，根据U肋焊缝熔深处的回波信号的入射角度、声程及板厚计算出探头距离焊缝熔深处的水平距离，测量出此时探头离U肋板的距离后，减去探头前沿值精确地得出U肋焊缝熔深数值。本发明方法读数直观、准确率高、实用性强，可以满足钢桥梁板单元U肋焊缝熔深的测量。

主权项

一种超声相控阵测量 U 肋焊缝熔深的方法，其特征是利用一个超声波探头扫查焊缝，依据超声波声学特性，根据 U 肋焊缝熔深处的回波信号的入射角度、声程及板厚计算出探头距离焊缝熔深处的水平距离，测量出此时探头离 U 肋板上表面的距离后，减去探头前沿值精确地得出 U 肋焊缝熔深数值；超声波探头为相控阵探头，并且扫查按照扇形扫查进行，扇形的入射角度为 35° ~55°，角度步进每隔 0.1°进行激发 ；通过相控阵分析软件测量得出熔深反射信号的时间、声程、水平距离、深度的数据，最后通过对相控阵探头的放置位置尺寸，测量出 U 肋焊缝的实际熔深值，采用专用的定位样块确定探头距 U 肋板上表面的距离并使探头在检测过程中位置固定，所述定位样块为“7”字形，且外侧具有两个直角边用于确定探头距 U 肋板上表面的距离，内侧两个边与 U 肋板夹角吻合使探头在检测过程中位置固定；进行工件的熔深检测前还进行检测系统的效验，并且按照如下方法进行 ：第一步 ：水平距离调校试块（1）制作试块 ：采用与 U 肋焊缝底板同材质、同厚度的材料加工试块 ；（2）效验方法 ：仪器检测参数设置好后，相控阵探头每隔 1mm 且不少于 3 点，对加工试块的线切割槽进行检测，采集数据图像后在相控阵数据分析中测量出探头距线切割槽水平距离的值，应与探头实际放置位置距线切割槽的水平距离值相一致；第二步：U肋焊缝熔深效验（1） 采用与 U 肋焊缝底板同材质材料制作U 肋焊缝熔深试块；（2） 效验方法确定探头到 U 肋板上表面的距离后，选择使用相应的定位样板，检测 U 肋焊缝熔深试块，采集数据图像后在相控阵数据分析中测量U 肋焊缝熔深值，应与U 肋焊缝熔深试块值一致。