一种用于超声检测的多用途便携试块的制作方法

本发明属于超声检测技术领域，具体涉及一种用于超声检测的多用途便携试块。

背景技术：

超声检测是目前应用最广泛、使用频率最高且发展较快的无损检测方法之一，是产品制造中实现质量控制、节约原材料、改进工艺、提高劳动生产力的重要手段，也是设备维护中不可或缺的手段之一。

试块是超声检测检测中最重要的设备之一，对于保证检测结果的准确性、可重复性和可比性具有重要意义。平常所用的标准试块，体积较大、功能单一，不便于检测人员在现场进行快速仪器和探头的快速调节，降低了现场检测工作的效率。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种用于超声检测的多用途便携试块，用于在现场快速实现超声波探头入射点、k值、声速等基本参数的快速调节和检测过程中的仪器及探头的复核，从而提高现场检测工作的效率。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案来实现：

一种用于超声检测的多用途便携试块，该试块为船型结构，包括试块本体以及设置在试块本体正面上的试块凸台；其中，

试块本体的纵向轮廓依次由试块上平面、试块左侧平面、试块左侧圆弧面、试块下平面和试块右侧平面构成，且试块左侧平面和试块左侧圆弧面之间相切，试块本体右半部分开设有一个横向通孔；

试块凸台的纵向轮廓依次由凸台上平面、凸台左侧平面、凸台左侧圆弧面和凸台右侧圆弧面，且凸台左侧圆弧面与凸台左侧平面之间相切，试块凸台正面刻有凸台左侧圆弧面的圆心o’和凸台右侧圆弧面的圆心o，以及自左至右依次刻有横波斜探头折射角k1、k1.5、k2和k3标记，圆心o’位于圆心o的正下方，凸台左侧圆弧面与凸台右侧圆弧面之间在圆心o’的正下方相切；

试块上平面与凸台上平面位于同一平面上，试块左侧圆弧面与凸台左侧圆弧面属于同心圆弧面。

本发明进一步的改进在于，试块左侧圆弧面的半径为50mm，凸台左侧圆弧面的半径为25mm；

试块左侧平面和试块左侧圆弧面的相切处距试块上平面10mm，凸台左侧圆弧面与凸台左侧平面的相切处距试块上平面10mm；

凸台右侧圆弧面的半径为35mm。

本发明进一步的改进在于，试块本体的厚度为10mm，试块凸台高出试块本体正面2.5mm。

本发明进一步的改进在于，试块左侧圆弧面与凸台左侧圆弧面的圆心o’距试块左侧平面50mm，距试块上平面10mm。

本发明进一步的改进在于，凸台右侧圆弧面的圆心o位于试块上平面，距试块左侧平面50mm。

本发明进一步的改进在于，试块本体右半部分的横向通孔直径为2mm，其圆心距试块下平面15mm，距试块右侧平面15mm。

本发明进一步的改进在于，试块左侧圆弧面的厚度为10mm，凸台左侧圆弧面的厚度为2.5mm；

凸台右侧圆弧面的厚度为2.5mm。

本发明进一步的改进在于，横向通孔的长度为10mm，长度的公差为±0.05mm，表面粗糙度不大于ra＝3.2μm。

本发明进一步的改进在于，该试块的长度为100mm，高度为50mm，试块本体的外形几何尺寸公差为±0.05mm。

本发明进一步的改进在于，试块凸台正面的刻度线深度为0.1±0.05mm，刻度线位置公差为±0.05mm。

与现有技术相比，本发明具有如下的优点：

本发明不仅具有制造方便、便于携带、尺寸小等特点，便于现场检测过程中的仪器及探头的复核，还具有一次测量即可同时校准探头k值和声速的特点，可以减少仪器和探头系统调节的程序，大大提高检测的效率。另外，本发明k值测量范围大(1～3.5)并可在试块上平面一次调好，比csk-1a试块更加方便(csk-1a试块调节探头折射角时，k1～k2范围的折射角在下表面调节，k2～k3范围的折射角在上表面调节)。

附图说明

图1为本发明一种用于超声检测的多用途便携试块结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为本发明一种用于超声检测的多用途便携试块横波斜探头调节示意图；

图4为本发明一种用于超声检测的多用途便携试块纵波直探头调节示意图。

图中：1-试块上平面，2-凸台左侧平面，3-试块左侧平面，4-凸台左侧圆弧面，5-试块圆弧面，6-试块下平面，7-横向通孔，8-试块右侧平面，9-凸台右侧圆弧面，10-试块凸台，11-试块本体，12-试块上平面第一位置，13-试块上平面第二位置，14-试块下平面位置，15-试块背面位置。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做出进一步的说明。

参照图1和图2，本发明提供的一种用于超声检测的多用途便携试块，该试块为船型结构，包括试块本体11以及设置在试块本体11正面上的试块凸台10；其中，试块本体11的纵向轮廓依次由试块上平面1、试块左侧平面3、试块左侧圆弧面5、试块下平面6和试块右侧平面8构成，且试块左侧平面3和试块左侧圆弧面5之间相切，试块本体11右半部分开设有一个横向通孔7；试块凸台10的纵向轮廓依次由凸台上平面、凸台左侧平面2、凸台左侧圆弧面4和凸台右侧圆弧面9，且凸台左侧圆弧面4与凸台左侧平面2之间相切，试块凸台10正面刻有凸台左侧圆弧面4的圆心o’和凸台右侧圆弧面9的圆心o，以及自左至右依次刻有横波斜探头折射角k1、k1.5、k2和k3标记，圆心o’位于圆心o的正下方，凸台左侧圆弧面4与凸台右侧圆弧面9之间在圆心o’的正下方相切；试块上平面1与凸台上平面位于同一平面上，试块左侧圆弧面5与凸台左侧圆弧面4属于同心圆弧面。

试块左侧圆弧面5的半径为50mm，凸台左侧圆弧面4的半径为25mm；试块左侧平面3和试块左侧圆弧面5的相切处距试块上平面110mm，凸台左侧圆弧面4与凸台左侧平面2的相切处距试块上平面110mm；凸台右侧圆弧面9的半径为35mm。

试块本体11的厚度为10mm。试块凸台10高出试块本体11正面2.5mm。

试块左侧圆弧面5与凸台左侧圆弧面4的圆心o’距试块左侧平面50mm，距试块上平面10mm。凸台右侧圆弧面9的圆心o位于试块上平面1，距试块左侧平面50mm。

试块右半部分横向通孔7的直径为2mm，其圆心距试块下平面15mm，距试块右侧平面15mm。

试块左侧圆弧面5厚度为10mm，凸台左侧圆弧面4厚度为2.5mm，凸台右侧圆弧面9的厚度为2.5mm。

横向通孔7长度为10mm，长度的允许公差为±0.05mm，表面粗糙度不应大于ra＝3.2μm。

该试块长度为100mm，高度为50mm，试块的外形几何尺寸允许公差为±0.05mm。

该试块应选用与相应被检工件或材料化学成分相同或相似的材料，且其声学特性应与被检工件或材料相同或相近。试块材料的声速值应与相应被检工件或材料相同或相近，两者的误差不应大于±1％。试块材料中的声衰减系数应与相应被检工件或材料相同或相近。试块表面粗糙度不应大于ra＝1.6μm。

试块凸台10正面的刻度线深度应控制在0.1±0.05mm，刻度线位置允许公差为±0.05mm。

结合图1和图3，对本发明作进一步的说明：

将超声横波斜探头放置在试块上平面第一位置12，前后移动探头使来自圆弧面9的超声回波幅度达到最大，此时量出探头前端到试块上平面中心o的距离l0，即测出了探头的入射点。

将超声横波斜探头放置在试块上平面第二位置13处，前后移动探头使来自圆弧面4和5的超声回波幅度达到最大，此时即可计算出横波声速。同时，通过测量此时探头前端到试块上平面中心o的距离l，即可计算出探头k值，探头k值计算公式为k＝(l+l0)/10。

将超声横波斜探头放置在试块下平面位置14处，将探头对准横向通孔7并前后平行移动，当屏幕上出现双峰波形时，说明探头具有双峰现象。

结合图4，对本发明作进一步的说明：

将纵波直探头放置在试块背面位置15处，利用试块12.5mm底面的多次反射波调节纵波声速；将纵波直探头放置在试块背面位置15处，利用12.5mm底面测量超声直探头测量仪器的水平线性、垂直线性和动态范围。

上述实施例只为说明本发明的技术构思和特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。