[實(shí)用新型]一種角度可調(diào)式TOFD楔塊

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821462402.3
• 申請日: 2018-09-07
• 公開（公告）號: CN208736834U
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 關(guān)磊;岳高峰;黃迅雷;丁鵬;李勤;徐靈;艾文波;李京鴻;王斌
• 申請（專利權(quán)）人: 水利部產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究所
• 主分類號: G01N29/22
• 分類號: G01N29/22
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 林超

本實(shí)用新型公開了一種角度可調(diào)式TOFD楔塊。本實(shí)用新型包括基礎(chǔ)楔塊和角度墊片；基礎(chǔ)楔塊上表面開有上下貫通的探頭固定通孔，基礎(chǔ)楔塊下表面且在探頭固定通孔兩側(cè)開有兩個螺絲孔Ⅰ，角度墊片上表面開有探頭固定孔，探頭固定孔為上下底面不平行的斜圓柱，兩個螺絲孔Ⅱ上下貫穿布置于探頭固定孔兩側(cè)，基礎(chǔ)楔塊下表面與角度墊片上表面通過螺絲固定相連，螺絲穿過螺絲孔Ⅱ擰緊固定于基礎(chǔ)楔塊的螺絲孔Ⅰ。本實(shí)用新型的角度墊片有不同的角度可供選擇，根據(jù)實(shí)際檢測需要，通過更換不同的角度墊片實(shí)現(xiàn)楔塊角度的可調(diào)，彌補(bǔ)常規(guī)楔塊的角度不足，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)探頭參數(shù)的優(yōu)化，可提高近表面缺陷的檢出率。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及儀器儀表中的TOFD裝置，尤其是涉及了一種角度可調(diào)式TOFD楔塊。

背景技術(shù)

TOFD(Time of Flight Diffraction，衍射時差法超聲檢測)技術(shù)廣泛應(yīng)用在對接焊縫的內(nèi)部質(zhì)量檢測。該技術(shù)有工作效率高，定量準(zhǔn)確的優(yōu)勢，但是同時也存在表面盲區(qū)這一技術(shù)弊端。近表面的缺陷因?yàn)殡[藏在表面盲區(qū)內(nèi)而不能被發(fā)現(xiàn)，從而導(dǎo)致缺陷的漏檢，而這些漏檢的近表面缺陷對焊接產(chǎn)品的危害程度非常大，因此，檢測工藝必須考慮檢測盲區(qū)的問題。

探頭的角度是檢測盲區(qū)高度最關(guān)鍵的工藝參數(shù)，選取合適的探頭角度進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化，是減小檢測盲區(qū)高度最有效的方法。因?yàn)門OFD探頭是縱波斜探頭，只有通過楔塊的角度來實(shí)現(xiàn)縱波的斜探頭功能，但是，由于一些原因，市場上往往只供應(yīng)45°、60°、70°楔塊，其它角度的楔塊需要特殊訂購，而這些常規(guī)角度難以達(dá)到探頭參數(shù)最優(yōu)化的使用要求。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決背景技術(shù)中的問題，本實(shí)用新型提供了一種角度可調(diào)式TOFD楔塊，以滿足檢測技術(shù)人員的檢測要求。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：

本實(shí)用新型包括基礎(chǔ)楔塊和角度墊片；基礎(chǔ)楔塊為豎截面為梯形的楔塊，基礎(chǔ)楔塊上表面中央開有上下貫通的探頭固定通孔，探頭固定通孔為上下底面不平行的斜圓柱，基礎(chǔ)楔塊下表面且在探頭固定通孔兩側(cè)開有兩個螺絲孔Ⅰ，螺絲孔Ⅰ上下不貫通；角度墊片為豎截面為三角形的楔塊，角度墊片上表面中央開有上下貫通的探頭固定孔，探頭固定孔為上下底面不平行的斜圓柱，兩個螺絲孔Ⅱ上下貫穿布置于探頭固定孔兩側(cè)；基礎(chǔ)楔塊下表面與角度墊片上表面通過螺絲固定相連，螺絲穿過角度墊片的螺絲孔Ⅱ擰緊固定于基礎(chǔ)楔塊的螺絲孔Ⅰ。

所述探頭固定通孔和探頭固定孔同軸連通形成一個單孔結(jié)構(gòu)。

所述探頭固定通孔孔壁底端刻有螺紋，探頭固定孔孔壁均刻有螺紋，探頭固定通孔與探頭固定孔的螺紋銜接共同用于固定探頭。

所述基礎(chǔ)楔塊的楔面角度為16°，角度墊片的楔面角度有1°、2°、3°、4°、5°、6°六種，基礎(chǔ)楔塊和角度墊片連接組成的TOFD楔塊有17°、18°、19°、20°、21°、22°六種角度不同的型號。

所述角度墊片采用與基礎(chǔ)楔塊相同的材料。

所述基礎(chǔ)楔塊的材料采用有機(jī)玻璃。

所述探頭固定孔中常采用加入機(jī)油與探頭進(jìn)行耦合，多余的機(jī)油從基礎(chǔ)楔塊與角度墊片之間的縫隙內(nèi)流出。

本實(shí)用新型角度可調(diào)式的工作原理如下：

本實(shí)用新型以檢測工件材料是鋼為例，超聲波在鋼中聲速為5950m/s，在楔塊中聲速為2400m/s，根據(jù)Snell定律，角度為16°的基礎(chǔ)楔塊可使超聲波以43°的角度進(jìn)入工件。

所述的Snell定律為c₁/c₂＝sinθ₁/sinθ₂，式中c₁表示在介質(zhì)1中的聲速，c₂表示在介質(zhì)2中的聲速，θ₁表示在介質(zhì)1中的法向角度，θ₂表示在介質(zhì)2中的法向角度。