專利名稱：軋輥表面波檢測靈敏度調節方法
技術領域：
本發明涉及軋輥檢測方法，尤其涉及一種軋輥表面波檢測方法。
背景技術：
對于軋輥類工件表面缺陷檢測，在應用表面波技術以前，我們對軋輥檢測采用傳統的檢測方法磁粉檢測、滲透檢測和渦流檢測。磁粉、滲透檢測無法實現工業自動化，而且都采用目視法檢驗，效率低，誤判、漏判不可避免；渦流檢測偽信號多，不易辨別和確認缺陷。日本已開發應用表面波技術，但在靈敏度調節方面僅限于試塊調節法，探傷工藝也比較復雜、檢測效率較低，不適于在寶鋼應用。其他國家還沒有相關的資料公布。
發明內容
本發明旨在解決上述缺陷，提供一種軋輥表面波檢測靈敏度調節方法。本發明提供一種軋輥表面波檢測靈敏度調節方法，通過確立數學模型，達到準確量化測量的目的。本發明是這樣實現的，一種軋輥表面波檢測靈敏度調節方法，所述調節方法為將軋輥輥身的直角棱邊看作無限長和無限深的裂紋，對于軋輥直角棱邊反射波的波高與有限長、有限深裂紋的反射波波高之比，以及相同長度，不同深度裂紋的反射波波高與0. 17 λ (λ為表面波波長)深的裂紋反射波波高之比定義公式如下HB/Hf = [Jix/2Ln]0·5 · f 02 (e_a · ζ/λ _b，e_c · ζ/λ ) d (ζ/λ ) / / 0n[(e_a.z/ λ-b，e-c · z/A)d(z/A)]0·5式中Hb-直角棱邊反射波波高；Hf-裂紋反射波波高；L-欲探測的最小裂紋長度；η-欲探測的最小裂紋深度d與波長λ之比gp d/λ ；X-反射體至聲源的距離；a, b，c-與介質彈性性質有關，決定于泊松比σ的常數；Z-距表面的深度；b，e-c · ζ/ λ :b，是導數，-C · ζ/ λ 是 e 的冪，b，與 e_c · ζ/ λ 是相乘。所述的一種軋輥表面波檢測靈敏度調節方法，其特征在于，所述的方法還包括直接在軋輥上調整時基線，然后進行靈敏度的調節移動探頭，在距完好無缺陷軋輥直角端面 IOOmm IOOOmm處，使表面波傳播方向垂直于軋輥直角端面，使端面棱邊反射波波高達到基準高度即滿屏20% 50%，再增益規定dB數，同時將草狀波控制在不大于滿屏的10%， 對不能滿足的，降低2 3dB的dB數；其中軋輥直角端面軋輥輥身面與輥身端面成90的端面；
滿屏超聲波檢測儀屏幕縱軸的100%。其表示的是超聲反射波波高的幅值，用百分值表示，是相對值。所述的一種軋輥表面波檢測靈敏度調節方法，對于軋輥表面缺陷深度的定量和缺陷深度小于2 λ的缺陷，根據下式 Hf/H0.17 = 7. 487η°·5 [ / On (e_a · ζ/ λ _b，e_c · ζ/ λ ) 2d (ζ/λ)]0·5其中λ為表面波波長；作出波高，即增益dB數與缺陷深度的關系曲線，以缺陷長度L = 6. 5mm，深度d = 0. 25 3. 5mm的人工模擬裂紋缺陷試塊為基準，用f = 2MHz表面波探頭，經試驗-數據采集計算而繪制，在設定的靈敏度條件下，發現高于基準波高的缺陷波時，求出其與基準波高的dB差，估算出缺陷的尺寸大小和嚴重程度。所述的一種軋輥表面波檢測靈敏度調節方法，所述基準波高是指將軋輥輥身直角端面的最高反射波高調至滿屏的20 50%，再增益一定的dB值，波高為基準波高。所述的一種軋輥表面波檢測靈敏度調節方法，其特征在于，所述估算出缺陷的尺寸大小的方法為在具體檢測中，把測得的缺陷波高調至基準波高，其與基準波高的差值為一定dB數，為Hf/Hai7的值。本發明軋輥檢測中，在規定的靈敏度下進行掃查，Imm長的小缺陷也不會漏檢。在設定的靈敏度條件下，發現高于基準波高的缺陷波，求出其與基準波高的dB差，可大致估算出缺陷的尺寸大小、嚴重程度。結合裂紋探測結果，比對軋輥磨削去除量，發現兩者比較相符。實踐發現，檢測中影響靈敏度調節的因素主要有1.油污的影響2.表面粗糙度和材料組織的影響3.曲面形狀的影響4.缺陷位置和形狀的影響5.缺陷與探頭之間距離的影響。本發明的優越性在于可根據軋輥種類、材質、晶粒度、表面狀況、正確選擇不同頻率的表面波探頭、相適應的檢測靈敏度，準確檢出導致剝落斷輥的微小裂紋及其它表面缺陷。可通過對比實驗建立量化的靈敏度影響因素關系圖表。根據本發明的靈敏度調節方法確定的檢測靈敏度，可以發現0. 125mm深度的表面裂紋，根據反射波幅度又可以大致估算裂紋的深度。現在，我們的檢測人員都能夠根據軋輥種類、材質，晶粒度、表面狀況，正確選擇不同頻率的表面波探頭、相適應的檢測靈敏度，準確檢出導致剝落斷輥的微小裂紋及其它表面缺陷。
具體實施例方式下面，通過具體實施方式
對本發明作進一步的說明一種軋輥表面波檢測靈敏度調節方法，確立影響檢測靈敏度的各因素間的函數關系，其中，將軋輥輥身的直角棱邊可看作無限長和無限深的裂紋，對于軋輥直角棱邊反射波的波高與有限長、有限深裂紋的反射波波高之比，以及相同長度，不同深度裂紋的反射波波高與0. 17 λ深的裂紋反射波波高之比有如下關系
權利要求
1.一種軋輥表面波檢測靈敏度調節方法，其特征在于，所述調節方法為將軋輥輥身的直角棱邊看作無限長和無限深的裂紋，對于軋輥直角棱邊反射波的波高與有限長、有限深裂紋的反射波波高之比，以及相同長度，不同深度裂紋的反射波波高與0.17 λ (λ為表面波波長)深的裂紋反射波波高之比定義公式如下HB/Hf = [Jix/2Ln]0·5 · f 02 (e_a · ζ/λ _b，e_c · ζ/λ ) d (ζ/λ ) / / 0n[(e_a.z/ λ-b，e-c · z/A)d(z/A)]0·5式中hb-直角棱邊反射波波高；Hf-裂紋反射波波高；L-欲探測的最小裂紋長度；η-欲探測的最小裂紋深度d與波長λ之比即d/λ ；X-反射體至聲源的距離；a, b，c-與介質彈性性質有關，決定于泊松比σ的常數；Z-距表面的深度；b' e-c · ζ/λ :b，是導數，-C · ζ/ λ 是 e 的冪，b，與 e_c · ζ/ λ 是相乘。
2.根據權利要求1所述的一種軋輥表面波檢測靈敏度調節方法，其特征在于，所述的方法還包括直接在軋輥上調整時基線，然后進行靈敏度的調節移動探頭，在距完好無缺陷軋輥直角端面IOOmm IOOOmm處，使表面波傳播方向垂直于軋輥直角端面，使端面棱邊反射波波高達到基準高度即滿屏20% 50%，再增益規定dB數，同時將草狀波控制在不大于滿屏的10%，對不能滿足的，降低2 3dB的dB數；其中軋輥直角端面軋輥輥身面與輥身端面成90的端面；滿屏超聲波檢測儀屏幕縱軸的100%。其表示的是超聲反射波波高的幅值，用百分值表示，是相對值。
3.根據權利要求1所述的一種軋輥表面波檢測靈敏度調節方法，其特征在于，對于軋輥表面缺陷深度的定量和缺陷深度小于2 λ的缺陷，根據下式Hf/H0.17 = 7. 487n°-5[ / On (e-a · ζ/λ-b，e-c · ζ/λ ) 2d(z/λ ) ]0.5其中λ為表面波波長；作出波高，即增益dB數與缺陷深度的關系曲線，以缺陷長度L = 6. 5mm，深度d = 0. 25 3. 5mm的人工模擬裂紋缺陷試塊為基準，用f = 2MHz表面波探頭，經試驗-數據采集計算而繪制，在設定的靈敏度條件下，發現高于基準波高的缺陷波時，求出其與基準波高的dB差，估算出缺陷的尺寸大小和嚴重程度。
4.根據權利要求3所述的一種軋輥表面波檢測靈敏度調節方法，其特征在于，所述基準波高是指將軋輥輥身直角端面的最高反射波高調至滿屏的20 50%，再增益一定的dB 值，波高為基準波高。
5.根據權利要求3所述的一種軋輥表面波檢測靈敏度調節方法，其特征在于，所述估算出缺陷的尺寸大小的方法為在具體檢測中，把測得的缺陷波高調至基準波高，其與基準波高的差值為一定dB數，為Hf/Hai7的值。
全文摘要
本發明涉及軋輥檢測方法，尤其涉及一種軋輥表面波檢測方法。一種軋輥表面波檢測靈敏度調節方法，其特征在于，所述調節方法為將軋輥輥身的直角棱邊看作無限長和無限深的裂紋，對于軋輥直角棱邊反射波的波高與有限長、有限深裂紋的反射波波高之比，以及相同長度，不同深度裂紋的反射波波高與0.17λ(λ為表面波波長)深的裂紋反射波波高之比定義公式如下HB/Hf＝[πx/2Ln]0.5·∫02(e-a·z/λ-b’e-c·z/λ)d(z/λ)/∫0n[(e-a·z/λ-b’e-c·z/λ)d(z/λ)]0.5；本發明提供一種軋輥表面波檢測靈敏度調節方法，通過確立數學模型，達到準確量化測量的目的。
文檔編號G01N29/04GK102297897SQ20101021141
公開日2011年12月28日 申請日期2010年6月25日 優先權日2010年6月25日
發明者蔣盛 申請人:上海寶鋼工業檢測公司