[發明專利]一種聲束在相貫線內傳播的截面仿真方法和裝置

有效

• 申請號: 201510210381.0
• 申請日: 2015-04-29
• 公開（公告）號: CN104809293B
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發明（設計）人: 汪月銀
• 申請（專利權）人: 深圳市神視檢驗有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鄧猛烈;潘登

本發明涉及一種聲束在相貫線內傳播的截面仿真方法和裝置，包括坐標獲得單元、角度獲得單元、截面仿真單元和路徑仿真單元；所述坐標獲得單元，用于獲得被聲束掃查的相貫線上任意一點的坐標值；所述角度獲得單元，用于根據所述坐標值，獲得對應的相貫線的二面角和切線角；所述截面仿真單元，用于根據所述二面角和切線角，獲得相貫線截面仿真圖；所述路徑仿真單元，用于根據所述相貫線截面仿真圖，獲得聲束在相貫線內傳播的路徑仿真信息。該聲束在相貫線內傳播的截面仿真方法和裝置，對超聲波聲束在相貫線內的傳播路徑進行仿真，幫助相貫線檢測工藝的正確制定、提高超聲波檢測質量、保證產品壽命。

技術領域

本發明涉及超聲波探傷技術領域，其涉及一種聲束在相貫線內傳播的截面仿真方法和裝置。

背景技術

相貫線檢測工藝的制定需要事先模擬出焊縫各個位置的截面情況、探頭相對焊縫的位置情況以及探頭所發射的超聲波聲束在截面中的傳播情況。通過相控陣聚焦法則的確認、探頭位置的確認、聲束覆蓋情況的確認、才能制定出合適的檢測工藝。但是相貫線焊縫界面在空間360°的截面復雜性，以及檢測過程中由于要求探頭聲束垂直于焊縫切線的要求，使每個位置(空間360°)的焊縫截面都不相同，且每個焊縫截面的焊縫坡口情況，聲束傳播的母材區域情況也不相同。所以，專門針對這些相貫線的聲束反射面設計的仿真軟件對相貫線檢測工藝的正確制定、提高超聲波檢測質量、保證產品壽命、減少工程事故發生和減少人民生命財產損失有著重大意義。

發明內容

本發明的目的在于提出一種聲束在相貫線內傳播的截面仿真方法和裝置，對超聲波聲束在相貫線內的傳播路徑進行仿真，幫助相貫線檢測工藝的正確制定、提高超聲波檢測質量、保證產品壽命。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

第一方面，提供一種聲束在相貫線內傳播的截面仿真方法，包括：

獲得被聲束掃查的相貫線上任意一點的坐標值；

根據所述坐標值，獲得對應的相貫線的二面角和切線角；

根據所述二面角和切線角，獲得相貫線截面仿真圖；

根據所述相貫線截面仿真圖，獲得聲束在相貫線內傳播的路徑仿真信息。

其中，所述相貫線上任意一點A的坐標值為A(x、y、z)；

所述x＝ycosθ-r_bcosφ；

所述y＝(r²_m-r²_bsin²φ)^1/2；

所述z＝r_bsinφ；

其中，所述r_m為焊接管件的主管半徑，r_b為焊接管件的支管半徑，θ為焊接管件的主管與焊接管件的支管之間夾角，φ為聲束掃查相貫線時對應的相貫線圓心角。

其中，所述二面角為主切面和支切面之間夾角，其中，所述主切面為經過A 點、并對應焊接管件的主管的切面，所述支切面為經過A點、并對應焊接管件的支管的切面；

所述切線角包括主管探頭夾角和支管探頭夾角，所述主管探頭夾角為橢圓面與主管軸線之間夾角，所述支管探頭夾角為橢圓面與支管軸線之間夾角，所述橢圓面為經過A點、并沿著A點切線的法平面。

其中，所述二面角為：

arccos{r_bsin²φ+cosφcosθ[(r²_m-r²_bsin²φ)^1/2]}/r_m；

所述主管探頭夾角為：