[發明專利]一種超聲小角度探頭K值、前沿快速測試方法

在審

• 申請號: 201710252447.1
• 申請日: 2017-04-18
• 公開（公告）號: CN106970156A
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發明（設計）人: 周翔;宋偉;徐先滿;王智杰;鄧川;葛文建
• 申請（專利權）人: 南通友聯數碼技術開發有限公司
• 主分類號: G01N29/30
• 分類號: G01N29/30
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司32252
• 代理人: 戴朝榮

技術領域

本發明涉及一種測試方法，特別是一種超聲小角度探頭K值、前 沿快速測試方法。

背景技術

鐵路車輛車軸定期超聲波探傷是保證行車安全的重要手段，縱波 小角度探頭作為對車軸軸頸根部進行探傷的主要探頭之一。其兩個重 要參數K值和前沿的準確性直接決定了缺陷的定位和定量。

目前測量6-8°縱波小角度探頭K值、前沿主要依據《鐵路貨車 輪軸組裝檢修及管理規則》和《鐵路客車輪軸組裝檢修及管理規則》 兩個標準，先測量棱角波的一次回波最高時探頭至棱角的距離X₁、棱 角波的二次回波最高時探頭至棱角的距離X₂，根據實測值計算前沿， 再根據前沿值計算K值。

現有技術的前沿測試方法：將探頭置于TZS-R試塊的B面上(如 圖3所示)，前后移動探頭，并注意保持探頭聲束與試塊側面平行， 使A面上棱角回波達到最高點，記下此時探頭前沿至試塊前端(A端) 的距離X_l。然后用二次反射波探測試塊A面下棱角，同樣前后移動探 頭，使A面下棱角回波達到最高點，記下此時探頭前沿至試塊端面的 距離X₂。則探頭前沿至入射點的距離為α＝X₂-2X_l。

現有技術的K值測試方法：將探頭置于TZS-R試塊的C面上(如 圖4)，當找到端面(A面)上棱角的最大反射波高時，則K＝(X+ α)/200；β＝arctgK。

這種測試步驟多、測量數據多，而且第一次前沿結果的準確性影 響第二次K值的精度，造成二次誤差。現有技術存在以下缺點：1. 現有測試方法操作需要3個步驟，步驟多，需要先測量兩個數據后計 算前沿，再測量一個數據后計算K值。2.數據測量時依賴操作人員 熟練程度，存在人為誤差，測量數據越多誤差越大；檢測結果一致性 差；3.現有測試方法測量時，探頭位置不在試塊同一側，操作麻煩， 檢測效率低。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種超聲小角度探頭K值、 前沿快速測試方法。

為解決上述技術問題，本發明所采用的方案是：

一種超聲小角度探頭K值、前沿快速測試方法，其特征在于包含 以下步驟：

步驟一：將縱波小角度探頭放置在TZS-R試塊側面，并移動縱波 小角度探頭找到人工刻槽最高反射回波，此時探頭前端至試塊上端面 距離為L₁,得到公式

(L₂+L₀)/200＝tanβ＝K (1)

其中，L₀為探頭前沿，β為探頭折射角，K為探頭K值；

步驟二：將縱波小角度探頭向下移動，找到水平刻度200mm處棱 角的最高反射回波，此時探頭前端至試塊上端面距離為L₂,得到公式

(L₁+L₀)/175＝(L₂+L₀)/200 (2)

步驟三：連列公式(1)和公式(2)得到

(L₁+L₀)/175＝(L₂+L₀)/200 (3)

求得前沿L₀＝7L₂-8L₁；

步驟四：將L₀＝7L₂-8L₁代入公式(1)求得

K＝(L₂-L₁)/25

β＝tan^-1(L₂-L₁)/25。

進一步地，所述測試方法采用脈沖式超聲波探傷儀進行測試。

進一步地，所述步驟縱波小角度探頭與測試塊之間設置有耦合劑。

本發明與現有技術相比，具有以下優點和效果：

1、只需兩個步驟，節約測試時間，提高測試效率。

2、只需測量兩個數據：

①200mm處棱角波最高時，探頭前端到棱角的距離L₂；

②175mm處人工刻槽波最高時，探頭前端到棱角的距離L₁

根據L₁和L₂可同時計算K值和前沿。避免測試數據多帶來的人為 誤差，同時避免前沿計算誤差影響K值的計算結果，使計算結果精度 提高。