[發(fā)明專利]一種超聲波檢測設備中的探頭標定方法和裝置

有效

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• 申請日: 2013-05-03
• 公開（公告）號: CN103267807A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發(fā)明（設計）人: 陳樂生;吉小軍;趙鼎鼎;陳宇航;肖東
• 申請（專利權）人: 上海和伍新材料科技有限公司
• 主分類號: G01N29/30
• 分類號: G01N29/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及一種電接觸觸點焊接質量超聲波檢測領域內的方法，具體涉及一種超聲波檢測設備中的探頭標定方法和裝置。

背景技術

超聲波檢測是無損檢測中的一種常用方式，也是焊縫質量常用的檢測手段。超聲波檢測中大部分是通過檢測超聲波通過待測工件后的透射強度或反射強度來判別工件內部的間隙和材質分布狀況，一般情況下作定性的檢測只需要能夠獲得工件內部對超聲波反射強度的差異即可表征出工件內部的分布特征。

在電接觸觸點的焊接質量檢測過程中通過檢測超聲波通過焊縫的反射強度的大小來檢測和評判焊縫的焊接質量的。由于電接觸觸點的材質的不同，焊接工藝的不同，其焊縫對于超聲波強度的反射程度不完全相同。所以對于電接觸觸點焊接質量的檢測需要定量的超聲檢測，才能夠準確表征出接觸觸點的焊接質量。

現有對電接觸觸點焊接質量的檢測，多數是借助與其他具有相似原理的設備進行的，對于電接觸觸點焊接結構的特殊性沒有加以考慮，所以在對電接觸觸點焊接質量進行檢測過程中表現出檢測結果的不一致性，評判標準的不唯一性，通過檢測結果難以準確、充分地表征出電接觸觸點的焊接質量的好壞。同時對于不同質量的耦合介質水其檢測結果也呈現出不一致性。

美國OKOS公司有超聲檢測產品推出，但是該產品從通用的超聲檢測的原理出發(fā)，沒有針對不同電接觸觸點材料的焊接工藝分析，同時也沒有采取措施避免由于耦合介質的變化對超聲檢測結果的影響。同樣美國GE公司也有類似的產品推出，也存在類似的問題。國內西安交通大學也有相應的產品推出，這些都沒有針對性的考慮到電接觸觸點材料的不同而對超聲檢測結果的影響。

發(fā)明內容

本發(fā)明針對上述現有技術存在的不足，提供一種超聲波檢測設備中的探頭標定方法，通過校準試樣對電接觸觸點焊接質量檢測過程中超聲反射強度進行標定，使得超聲檢測強度在各種工況下的基準唯一，將超聲檢測從定性檢測提升到定量檢測的過程。

本發(fā)明通過以下技術方案實現：

本發(fā)明提供一種超聲波檢測設備中的探頭標定方法，包括以下步驟：

第一步，設計校準試樣，該校準試樣具有唯一的編號。

超聲波檢測設備出廠標定時，確定檢測設備與校準試樣的一對一的關系，并于檢測設備終身配套使用。校準試樣的更換或者變更會影響超聲檢測設備的精度，需要對超聲檢測設備進行重新標定。

第二步，將該校準試樣與超聲波檢測設備配有的唯一原始標準試樣進行超聲反射強度比對，并記錄校準試樣編號與比對后的結果，用于現場測量時對測量結果進行修正；

具體為：將超聲探頭擺放在原始標準試樣上方f處，f為超聲探頭的精確焦距，通過超聲信號發(fā)生器檢測超聲波經過原始標準試樣表面反射后的超聲強度為U₀；采用與上述相同的方法檢測標號為x的校準試樣反射的超聲波強度U_x，定義為標號x的校準試樣的校準系數。

第三步：將標號為x的校準試樣固定于超聲檢測用的測量水槽中且位置在進行零位校準的路徑上，在進行每次測量之前，超聲探頭移動到該校準試樣的正上方，進行焦距調節(jié)后，測量超聲經過校準試樣后的返回強度則得到現場校準系數其中β_x即為超聲探頭的校正系數，在對待測工件進行檢測過程中對檢測到的超聲強度結果需要做的修正。這樣就能保證在不同機器上，不同時刻，不同工況下對同一工件檢測得到結果的完全一致。從而構建了完整的數據傳遞鏈，保證了測量結果的可溯源性。

優(yōu)選地，所述超聲檢測設備的測量水槽內進一步安裝有探頭清潔部件，所述校準試樣與探頭清潔部件一起固定并置于測量水槽的一角，位置在進行零位校準的路徑上。

優(yōu)選地，在每一個工件進行測試前，所述超聲探頭運動到原始標準試樣位置處，進行靈敏度的校正，同時通過探頭清潔部件擦除超聲探頭表面的氣泡和油污，進行探頭端面的清潔，保證本次測量過程中的測量精度。

本發(fā)明還提供一種超聲波檢測設備中的探頭標定裝置，包括：超聲檢測設備的測量水槽、超聲探頭、超聲信號發(fā)生器以及校準試樣，其中：

所述校準試樣具有唯一的編號，安裝時將該試樣固定并置于超聲檢測設備的測量水槽內且位置在進行零位校準的路徑上；