[發明專利]一種Ti-Al系合金藥型罩組織一致性檢測裝置和檢測方法

有效

• 申請號: 202010127120.3
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN111208200B
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 劉金旭;劉旭真;蔡奇;李樹奎;呂延偉;賀川;馮新婭;劉興偉
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/46
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 趙曉琳

本發明屬于無損檢測技術領域，具體涉及一種Ti?Al系合金藥型罩組織一致性檢測裝置和檢測方法。本發明提供的Ti?Al系合金藥型罩組織一致性檢測裝置，包括支撐桿、使用時設置于所述支撐桿旁側的沖擊力施加部件和音頻信號采集部件，以及與所述音頻信號采集部件電連接的信號處理軟件。本發明利用沖擊力施加部件使放置于支撐桿上的Ti?Al系合金藥型罩發出聲音，通過音頻信號采集部件和信號處理軟件獲得Ti?Al系合金藥型罩的特征頻率，基于音頻檢測技術，將其與標準Ti?Al系合金藥型罩的標準頻率比較，實現對Ti?Al系合金藥型罩質量的無損檢測。

技術領域

本發明屬于無損檢測技術領域，具體涉及一種Ti-Al系合金藥型罩組織一致性檢測裝置和檢測方法。

背景技術

在油氣開采過程中，藥型罩質量是否合格直接決定了射孔彈的開孔效果。目前，工業生產上對射孔彈的質量檢測主要依靠人工測量藥型罩壁厚，對其進行形狀檢測；要想確定藥型罩內部組織是否一致，則需要抽檢藥型罩進行破壞性測試，這種檢測方法普遍存在測量精度低、檢測效率低、可靠性不高的問題。從提高藥型罩檢測效率、保證藥型罩質量、實現藥型罩百分百檢測等方面考慮，需要一種藥型罩組織一致性的高準確度無損檢測方法。

Ti-Al系合金屬于金屬間化合物，具有較高的聲速，Ti-Al系合金藥型罩在加載過程中能夠形成高速的射流，從而攜帶更多的能量，有利于獲得高穿深和大開孔的效果。一方面，Ti-Al系合金的高溫強度優異，其藥型罩能夠形成短粗的聚能射流，實現對巖石較大開孔的效果；另一方面，Ti-Al系合金良好的高溫塑性使藥型罩在爆炸加載條件下均勻變形能力較強，射流不易斷裂，從而獲得良好的穿深和射孔穩定性。前期實驗結果證實，Ti-Al系合金藥型罩能夠對地層巖石和混凝土實現較大的開孔。

對于Ti-Al系合金藥型罩，合金中的微觀組織狀態對射孔彈的開孔效果有明顯影響，因此，在藥型罩的工業化生產過程中，要求保證同一種產品的組織狀態一致，從而保證射孔彈的射孔效果。目前并沒有關于對Ti-Al系合金藥型罩內部組織一致性的無損檢測方法的報道。

發明內容

本發明的目的在于提供一種Ti-Al系合金藥型罩組織一致性檢測裝置和檢測方法，本發明提供的檢測裝置檢測效率高，無需對Ti-Al系合金藥型罩進行破壞，就能夠實現對Ti-Al系合金藥型罩內部組織一致性的無損檢測。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種Ti-Al系合金藥型罩組織一致性檢測裝置，包括支撐桿1、使用時設置于所述支撐桿1旁側的沖擊力施加部件2和音頻信號采集部件3，以及與所述音頻信號采集部件3電連接的信號處理軟件4。

優選地，所述支撐桿1的高度為1.2～1.5倍Ti-Al系合金藥型罩高度；所述支撐桿1的頂部為光滑半球形，使支撐桿1的頂部與Ti-Al系合金藥型罩的頭部內側構成點支撐。

優選地，所述沖擊力施加部件2包括弧形滑軌21和設置于所述弧形滑軌21內的撞擊小球22。

優選地，所述弧形滑軌21高度可調，使用時所述弧形滑軌21的底端與放置在所述支撐桿1上的Ti-Al系合金藥型罩底邊在同一水平面上。

優選地，所述弧形滑軌21為1/4圓，圓的半徑為15～30cm。

優選地，所述撞擊小球22的材質為金屬；所述撞擊小球22的密度大于7.8g/cm³，直徑為5～8mm。

優選地，所述音頻信號采集部件3包括聲學傳感器和數據采集卡。

本發明還提供了基于上述技術方案所述檢測裝置的Ti-Al系合金藥型罩組織一致性的檢測方法，包括以下步驟：

將待測Ti-Al系合金藥型罩開口朝下放置于支撐桿1上；