[發明專利]提升超聲探頭聲場有效覆蓋范圍的方法和超聲檢測楔塊

在審

• 申請號: 201910735117.7
• 申請日: 2019-08-09
• 公開（公告）號: CN110320275A
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 康宜華;劉瑞
• 申請（專利權）人: 華中科技大學無錫研究院
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/22;G01N29/24
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良;屠志力

1.一種提升超聲探頭聲場有效覆蓋范圍的方法，其特征在于，包括：

步驟S1，將超聲檢測楔塊貼合在超聲探頭上方；

步驟S2，利用超聲檢測楔塊對超聲探頭發射的超聲波進行聲束的分割，形成多個聲束，同時對工件進行檢測；

步驟S3，超聲探頭和超聲檢測楔塊相對于工件橫向運動，超聲探頭接收回波信號，以檢測工件內部的缺陷。

2.如權利要求1所述的提升超聲探頭聲場有效覆蓋范圍的方法，其特征在于，

分割形成的多個聲束被改變方向，傾斜入射至工件。

3.如權利要求1所述的提升超聲探頭聲場有效覆蓋范圍的方法，其特征在于，

分割形成的多個聲束能量相同。

4.如權利要求1所述的提升超聲探頭聲場有效覆蓋范圍的方法，其特征在于，

超聲檢測楔塊的參數包括：整體尺寸、階梯個數、楔塊材料、工作面坡度角α及工作面是否聚焦；超聲檢測楔塊的整體尺寸根據超聲探頭尺寸確定；超聲檢測楔塊的階梯個數根據超聲波聲束能量和接收信號信噪比決定，在滿足接收信號信噪比前提下，盡可能多的分割超聲探頭發射的超聲波；所述楔塊材料通過耦合劑類型選取；所述工作面坡度角α根據耦合劑、楔塊材料以及超聲波入射工件的入射角決定；所述工作面是否聚焦根據超聲探頭的聚焦情況決定，若超聲探頭不聚焦則工作面上設有聚焦面。

5.如權利要求1所述的提升超聲探頭聲場有效覆蓋范圍的方法，其特征在于，

多個聲束對缺陷的檢測過程如下：

(1)在超聲探頭的移動過程中，由靠近缺陷的第一個聲束先對缺陷進行檢測，得到一個缺陷信號；

(2)超聲探頭繼續移動，多個聲束同時對缺陷進行檢測，得到與多個聲束相應的多個缺陷信號；多個聲束逐次起主導作用，各聲束對應的缺陷信號依次達到最大幅值；

(3)超聲探頭繼續移動，直至最后一個聲束對缺陷進行檢測，得到一個缺陷信號。

6.一種超聲檢測楔塊，包括位于正反兩側的工作面和連接面，其特征在于，

所述超聲檢測楔塊的工作面形狀包括一個或多個鋸齒狀的階梯，每個階梯的上升面為聚焦面或平面，下降面為平面；階梯的上升面傾斜設置，能夠改變超聲探頭發射聲束的方向，對工件實現超聲波傾斜入射；

所述多個鋸齒狀的階梯能夠將超聲探頭發射的單聲束分割成若干個聲束；

連接面設有連接機構以將超聲檢測楔塊連接面與超聲探頭貼合。

7.如權利要求6所述的超聲檢測楔塊，其特征在于，

連接面的連接機構包括兩個定位凸臺，與超聲探頭形成過盈配合以固定超聲檢測楔塊。

8.如權利要求6所述的超聲檢測楔塊，其特征在于，

對于超聲檢測楔塊工作面包括多個階梯，超聲檢測楔塊的上升面在超聲探頭的超聲換能元件上的投影相同，相同的投影面積保證了被分割成的若干個聲束能量相同。

9.如權利要求6所述的超聲檢測楔塊，其特征在于，

上升面和下降面之間夾角為80度～100度。

10.如權利要求6所述的超聲檢測楔塊，其特征在于，

所述超聲檢測楔塊工作面劃分階梯在整個寬度方向劃分，或者將寬度方向分成幾部分，分別劃分階梯。