一种相控阵超声波检测试块的制作方法

1.本技术涉及超声波检测试块，特别涉及一种相控阵超声波检测试块。


背景技术：

2.相控阵超声检测是超声波检测方法中的一种新的技术。超声波检测时，对于仪器、探头及楔块调试或测试需要用到试块，试块的外形尺寸会影响调试或测试的精度。检测工件为了减少楔块与被检测工件表面耦合不一致产生的产量误差，通常检测时仪器的调试需要采用轴向外径楔块。但是，目前所设计的试块是基于脉冲反射回波超声检测技术，用这些试块调试或测试相控阵超声检测仪器，特别是带有轴向外径楔块的相控阵超声检测系统有难度或有时不适用。因此，基于实际检测需要，设计此试块用于调试或测试相控阵超声检测仪器。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种相控阵超声波检测试块。
4.本技术实施例公开了一种相控阵超声波检测试块，用于测试超声波检测系统，所述超声波检测系统包括楔块，包括块主体，所述块主体的顶面形成有与所述楔块底面互相贴合的曲面，所述块主体两侧分别形成有第一反射弧面与第二反射弧面，所述第一反射弧面与第二反射弧面的圆心重叠，所述第一反射弧面与第二反射弧面的半径不同，所述块主体的厚度接近于所述楔块的宽度。
5.优选的，在上述的相控阵超声波检测试块中，所述超声波检测系统于所述块主体上任意选定一个角度的横波，即找到两个不同声程处的回波信号，且该两个回波信号同时最大。
6.优选的，在上述的相控阵超声波检测试块中，所述曲面的曲率半径≤50mm，所述第一反射弧面与第二反射弧面的半径分别为25mm、50mm。
7.优选的，在上述的相控阵超声波检测试块中，50mm＜所述曲面的曲率半径≤250mm，所述第一反射弧面与第二反射弧面的半径分别为50mm、75mm。
8.优选的，在上述的相控阵超声波检测试块中，所述第一反射弧面与第二反射弧面的顶角均为60
°
。
9.与现有技术相比，本实用新型的优点在于楔块与试块表面耦合好，可以减少由于试块表面与楔块耦合之间带来的误差，一次性找到两个回波调节检测系统的时基线性(超声波速度测量)。
附图说明
10.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，
还可以根据这些附图获得其他的附图。
11.图1所示为本实用新型实施例1中相控阵超声波检测试块的主视图；
12.图2所示为本实用新型实施例1中相控阵超声波检测试块的侧视图；
13.图3所示为本实用新型实施例1中相控阵超声检测系统时基调试状态图；
14.图4所示为本实用新型实施例1中相控阵超声检测系统时基调试时回波相对位置图；
15.图5所示为本实用新型实施例1中测试楔块延时图；
16.图6所示为本实用新型实施例2中相控阵超声波检测试块的主视图；
17.图7所示为本实用新型实施例2中相控阵超声波检测试块的侧视图；
18.图8所示为本实用新型实施例2中相控阵超声检测系统时基调试状态图；
19.图9所示为本实用新型实施例2中相控阵超声检测系统时基调试时回波相对位置图；
20.图10所示为本实用新型实施例2中测试楔块延时图。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
23.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
24.超声波检测中，楔块(探头)与工件或试块的耦合状态直接影响超声波检测结果的精度及可靠性。当被检测工件有曲面，为了提高检测结果的精度和可靠性，在超声波检测系统(仪器、探头及楔块)调试中应采用与检测工件曲面相同或相近的试块和相应的轴向外径楔块。
25.超声波检测仪器的时基线性调整，需要两个已知声程(或深度)反射体的回波。已知声程(或深度)，应在一个合理的范围内，太小会造成测量误差，太大会造成仪器无法识别较远声程(或深度)反射体的回波(回波信号与噪声信号无法区别)。
26.结合图1-10所示，相控阵超声波检测试块，用于测试超声波检测系统，超声波检测系统包括楔块100，包括块主体200，块主体200的顶面形成有与楔块100底面互相贴合的曲面201，块主体200两侧分别形成有第一反射弧面202与第二反射弧面203，第一反射弧面202
与第二反射弧面203的圆心重叠，第一反射弧面202与第二反射弧面203的半径不同，块主体200的厚度接近于楔块100的宽度。超声波检测系统于块主体200上任意选定一个角度的横波，即找到两个不同声程处的回波信号，且该两个回波信号同时最大。第一反射弧面202与第二反射弧面203的顶角均为60
°
。
27.实施例1中，结合图1-5所示，曲面201的曲率半径≤50mm，第一反射弧面202与第二反射弧面203的半径分别为25mm、50mm。
28.本试块的第一反射弧面和第二反射弧面半径分别选择为25mm和50mm。
29.结合图3、图4所示，叙述相控阵超声波检测仪器的时基线性调试(超声波速度测量)。推荐选择，第二反射弧面的反射回波为第一个反射回波信号。楔块(探头)放置如图3所示，调节仪器屏幕显示范围使两个反射体的回波信号都能显示在屏幕上如图4所示。左右移动楔块(探头)找到第二反射弧面(图4，50mm处)反射波的最高回波信号，根据超声波的特性及本试块的设计特点，经第一反射弧面反射波的第二个回波信号同时达到最高回波(图4，125mm处)。调节仪器功能键，记录着两个回波信号后，仪器可以自动调整时基线性。若选择，第一反射弧面的反射回波为第一个发射回波信号，那么第一个回波信号和第二个回波信号分别在25mm和100mm处。
30.结合图5所示，叙述相控阵超声波检测中，测试不同角度扇形扫查(s扫)或相同角度电子扫查(e扫)超声波信号在楔块中的延时。推荐选择，第二反射弧面测试楔块延时。将楔块(探头)放置在试块上表面，左右移动楔块(探头)，使每个角度的最高回波信号显示在仪器屏幕上，调节仪器功能键，记录每个回波信号后，仪器可以自动测试出每个角度的楔块延时并由仪器自动存储。也采用第一反射弧面，进行楔块延时的测试。
31.实施例2中，结合图6-10所示，50mm＜曲面201的曲率半径≤250mm，第一反射弧面202与第二反射弧面203的半径分别为50mm、75mm。
32.本试块的第一反射弧面和第二反射弧面半径分别选择为50mm和75mm。
33.结合图8、图9所示，叙述相控阵超声波检测仪器的时基线性调试(超声波速度测量)。推荐选择，第二反射弧面的反射回波为第一个反射回波信号。楔块(探头)放置如图8所示，调节仪器屏幕显示范围使两个反射体的回波信号都能显示在屏幕上如图9所示。左右移动楔块(探头)找到第二反射弧面(图9，75mm处)反射波的最高回波信号，根据超声波的特性及本试块的设计特点，经第一反射弧面反射波的第二个回波信号同时达到最高回波(图9，200mm处)。调节仪器功能键，记录着两个回波信号后，仪器可以自动调整时基线性。若选择，第一反射弧面的反射回波为第一个发射回波信号，那么第一个回波信号和第二个回波信号分别在50mm和175mm处。
34.结合图10所示，叙述相控阵超声波检测中，测试不同角度扇形扫查(s扫)或相同角度电子扫查(e扫)超声波信号在楔块中的延时。推荐选择，第二反射弧面测试楔块延时。将楔块(探头)放置在试块上表面，左右移动楔块(探头)，使每个角度的最高回波信号显示在仪器屏幕上，调节仪器功能键，记录每个回波信号后，仪器可以自动测试出每个角度的楔块延时并由仪器自动存储。也采用第一反射弧面，进行楔块延时的测试。
35.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖
非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
36.以上所述仅是本技术的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。