[發(fā)明專利]小徑管相控陣超聲檢測對比試塊及使用該試塊的檢測校驗方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201910236187.8
• 申請日: 2019-03-27
• 公開（公告）號: CN109946387A
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 譚云華;陳小明;謝進;劉思維;侯燚
• 申請（專利權(quán)）人: 東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司
• 主分類號: G01N29/30
• 分類號: G01N29/30;G01N29/14;G01N29/04
• 代理公司: 成都泰合道知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51231
• 代理人: 王榮;伍姝茜

1.一種小徑管相控陣超聲檢測對比試塊，包括一體相聯(lián)的中部管段（2）和兩端的校驗段（1）和（3），校驗段（1）設(shè)有與中部管段（2）外圓面相同外徑并同軸的至少部分弧面，在校驗段（1）的端部設(shè)有圓弧半徑與中部管段（2）外徑相同的圓弧面（4），且圓弧面（4）的圓心位于中部管段（2）外圓延伸面上，其特征在于：在校驗段（1）還內(nèi)設(shè)有通孔（5），該通孔（5）的軸線位于中部管段（2）的內(nèi)孔延伸面上；校驗段（3）內(nèi)設(shè)有兩長通孔（7）、（8）及與中部管段（2）的內(nèi)孔相通的校驗孔，長通孔（7）的軸線位于中部管段（2）外圓延伸面上，在校驗孔的內(nèi)壁設(shè)有一段弧形槽（9）；在中部管段（2）的外圓及內(nèi)孔分別設(shè)有盲孔（10）、（11），在中部管段（2）的外圓還設(shè)有一段弧形槽（12）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小徑管相控陣超聲檢測對比試塊，其特征在于：所述兩校驗段（1）、（3）均設(shè)有平行的兩側(cè)面，通孔（5）及兩長通孔（7）、（8）均垂直于各自的兩側(cè)面。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的小徑管相控陣超聲檢測對比試塊，其特征在于：在所述校驗段（1）內(nèi)還設(shè)有另一通孔（6），該通孔（6）在軸向位于圓弧面（4）與通孔（5）之間。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的小徑管相控陣超聲檢測對比試塊，其特征在于：所述中部管段（2）的兩盲孔（10）、（11）及一段弧形槽（12）均位于同一徑向截面上。

5.使用如權(quán)利要求1所述小徑管相控陣超聲檢測對比試塊的檢測校驗方法，包括以下步驟：A)準備：根據(jù)被檢工件焊縫幾何尺寸，使用模擬軟件制定檢測工藝，將相控陣探頭和楔塊組裝，并連接探頭和儀器，開機后依據(jù)檢測工藝設(shè)置角度范圍、角度步進和聲程范圍；

B)校準：將相控陣探頭（13）置于所述校驗段（1）的弧面上，聲束對準圓弧面（4）前后移動來校準相控陣探頭前沿尺寸和角度增益補償，并校準楔塊延時；

其特征在于還包括以下步驟：C）制作DAC或TCG曲線：

對于對接焊縫檢測，將相控陣探頭（13）置于鄰近通孔（5）的中部管段（2）的外圓上，前后移動探頭并發(fā)出聲束，利用通孔（5）校驗奇數(shù)次波（如一、三次波）的各聲束角度；將相控陣探頭（13）置于鄰近長通孔（7）的中部管段（2）的外圓上，前后移動探頭并發(fā)出聲束，利用長通孔（7）校驗偶數(shù)次波（如二、四次波）各聲束角度，在兩位置制作距離與回波幅度關(guān)系的DAC或TCG曲線；

對于角焊縫檢測，將相控陣探頭（13）置于鄰近通孔（5）的中部管段（2）的外圓上，前后移動探頭并發(fā)出聲束，利用通孔（5）校驗奇數(shù)次波（如一、三次波）的各聲束角度；將相控陣探頭（13）置于鄰近長通孔（7）的中部管段（2）的外圓上，前后移動探頭并發(fā)出聲束，利用長通孔（7）校驗偶數(shù)次波（如二、四次波）各聲束角度；將相控陣探頭（13）置于鄰近長通孔（8）的中部管段（2）的外圓上，前后移動探頭并發(fā)出聲束，利用長通孔（8）校驗角焊縫加強高區(qū)域的偶數(shù)次波（如二、四次波）各聲束角度；在三位置制作距離與回波幅度關(guān)系的DAC或TCG曲線；

D)相控陣超聲校驗確認和檢測工藝確認：

（1）按照檢測工藝設(shè)置聲束覆蓋和掃查靈敏度；

（2）對接焊縫校驗確認的模擬掃查：在中部管段（2）的外圓上通過兩相控陣探頭（13）、14的一次對稱非平行掃查和兩次偏置非平行掃查來確認，三次掃查的兩探頭間距（S1+S2）均相同，且等于檢測工藝要求值，將評定線設(shè)置為滿屏的40%-80%作為預(yù)設(shè)掃查靈敏度；對稱非平行掃查時，兩相控陣探頭（13）、（14）相對于機加模擬缺陷左右對稱布置（即S1=S2），即兩相控陣探頭（13）、（14）相對于兩盲孔（10）、（11）及一段弧形槽（12）左右對稱布置，然后按既定檢測工藝使得兩相控陣探頭（13）、（14）與中部管段（2）相對轉(zhuǎn)動掃查一周；偏置非平行掃查分左右兩次，保持兩探頭間距不變（S1+S2），分別將兩相控陣探頭（13）、（14）同步向左或向右偏置檢測區(qū)域?qū)挾鹊囊话耄缓蟀醇榷z測工藝轉(zhuǎn)動掃查一周；

（3）角焊縫校驗確認的模擬掃查：在中部管段（2）的外圓上通過相控陣探頭的兩次非平行掃查來確認，將評定線設(shè)置為滿屏的40%-80%作為預(yù)設(shè)掃查靈敏度；將相控陣探頭（13）設(shè)于中部管段（2）的外圓上，其偏離校驗段（3）的距離S3設(shè)為檢測工藝探頭至接管側(cè)焊趾線的距離，按既定檢測工藝相控陣探頭（13）與中部管段（2）相對轉(zhuǎn)動掃查一周，對兩長通孔（7）、（8）及一段弧形槽（9）進行檢測；將相控陣探頭（13）設(shè)于中部管段（2）的外圓上，其偏離機加模擬缺陷的距離S4設(shè)為檢測工藝中探頭至角焊縫根部的距離，按既定檢測工藝相控陣探頭（13）與中部管段（2）轉(zhuǎn)動掃查一周，對兩盲孔（10）、（11）及一段弧形槽（12）進行檢測；

（4）依據(jù)檢測數(shù)據(jù)進行校驗確認和檢測工藝驗證判定：要求步驟D中：a所有轉(zhuǎn)動掃查數(shù)據(jù)顯示管子周長與管子實際周長一致；b所有機加模擬缺陷均被有效檢出，且信噪比不低于2:1；c所有機加模擬缺陷顯示的水平位置和深度位置與實際相符；d按工藝要求方法所測得的兩弧形槽（9）、（12）的長度應(yīng)不小于實際尺寸；e兩盲孔（10）、（11）信號幅度應(yīng)不低于滿屏的20%；

若以上a-d中任一要求不滿足，需對檢測工藝進行重新調(diào)整、校驗和確認；需滿足a-d所有要求后方可用于產(chǎn)品檢測；若僅有要求e不滿足，可根據(jù)內(nèi)外壁圓柱孔信號幅度修正檢測工藝的掃查靈敏度，無需重新校驗和確認。