專利名稱:焊接結構焊縫超聲波殘余應力測量裝置的制作方法
技術領域:
焊接結構焊縫超聲波殘余應力測量裝置技術領域[0001]本實用新型屬于超聲波測量技術領域,尤其涉及一種焊接結構焊縫超聲波殘余 應力測量裝置,具體地說是一種利用超聲波測量焊接結構焊縫殘余應力的裝置。
背景技術:
[0002]隨著經濟的發展,焊接結構的應用范圍也越來越大,焊接結構的安全性能也受到 越來越多的關注。殘余應力是評價焊接結構安全性能的重要參數之一,焊接結構焊縫中存 在殘余應力會引起焊接結構抗疲勞強度和抗應力腐蝕能力的降低,對焊接結構安全性能具 有很大的影響。因此對焊接結構焊縫的殘余應力進行準確測量具有重大意義。[0003]殘余應力的測量方法可分為機械測定法和物理測定法。機械測定法主要有機械 釋放法、硬度法、沖擊壓痕法、云紋干涉法,上述方法均屬于破壞性的殘余應力檢測方法,不 適用現場的殘余應力測量。物理測定法主要有X射線衍射法、中子衍射法、掃描電子聲顯 微鏡、磁彈性法等,這些方法也都有各自的缺點,如對人體輻射、測量精度低、測量儀器笨重 等,同樣不適用于現場測量。發明內容[0004]針對現有技術中存在的上述不足之處,本實用新型提供一種焊接結構焊縫超聲波 殘余應力測量裝置,目的是提供一種應用臨界折射縱波進行測量的裝置,并對被檢測部位 不造成損傷,該測量裝置結構簡單,方便攜帶,適宜進行現場測量。[0005]本實用新型是通過以下技術方案實現的[0006]焊接結構焊縫超聲波殘余應力測量裝置,包括有機玻璃楔塊及永久磁鐵;以底部 開口的非導磁外殼為主體結構,非導磁外殼的上部設有高頻插座,非導磁外殼內的下部兩 端分別固定連接有永久磁鐵,永久磁鐵內側設有有機玻璃楔塊,機玻璃楔塊的斜面上依次 連接壓電陶瓷晶片和鎢粉環氧吸聲層;電極引線由高頻插座引出穿過非導磁外殼頂部與壓 電陶瓷晶片連接在一起。[0007]所述的有機玻璃楔塊為斜面向上設置的結構。[0008]超聲波的傳播受到傳播介質的物理性能的影響,在傳播中攜帶著傳播介質的大量 信息。縱波屬于超聲波型的一種,具有傳播速度快、衰減小等特點,對應力較為敏感。當縱 波在介質表面進行傳播時,被稱為臨界折射縱波,屬于一種特殊的縱波。[0009]本實用新型應用臨界折射縱波在固體中的傳播原理,通過發射探頭發射出臨界縱 波在被檢焊接結構內部傳播,接收探頭接收到臨界折射縱波后將信號發送到信號接收處理 裝置,信號接收處理裝置計算出臨界折射縱波在焊接結構內部的傳播時間,并將結果顯示 在顯示器上,由傳播距離和時間計算出臨界折射縱波的傳播速度,最終根據傳播速度計算 出焊接結構中焊縫的殘余應力。本實用新型對被檢測焊接結構不造成損傷,并且本實用新 型所述的測量裝置結構簡單,方便攜帶,操作簡單易行,適用于現場測量。[0010]
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0011]圖1是本實用新型結構示意圖;[0012]圖2是本實用新型實施方式圖框示意圖。[0013]圖中高頻插座1,電極引線2,鎢粉環氧吸聲層3,壓電陶瓷晶片4,有機玻璃楔塊 5,永久磁鐵6,非導磁外殼7,脈沖信號源8,發射探頭9,接收探頭10,信號接收處理裝置 11,顯示器12,被檢焊接結構13。
具體實施方式
[0014]本實用新型是一種焊接結構焊縫超聲波殘余應力測量裝置,如圖1所示,由探頭 由高頻插座1、電極引線2、鎢粉環氧吸聲層3、壓電陶瓷晶片4、有機玻璃楔塊5、永久磁鐵6 和非導磁外殼7組成。本實用新型以非導磁外殼7作為主體結構,非導磁外殼7為底部開 口的非導磁外殼,非導磁外殼7的上部為高頻插座I,非導磁外殼7內的下部兩端分別固定 連接有永久磁鐵6,永久磁鐵6內側為斜面向上放置的有機玻璃楔塊5,有機玻璃楔塊5斜 面上依次連接壓電陶瓷晶片4、鎢粉環氧吸聲層3,電極引線2由高頻插座I引出穿過非導 磁外殼7頂部與非導磁外殼7內的壓電陶瓷晶片4連接在一起。[0015]本實用新型所述的一種焊接結構焊縫超聲波殘余應力測量方法,如圖2所示,本 實用新型裝置即可作為發射探頭又可以作為接收探頭。是由脈沖信號源8、超聲波發射探頭 9和接收臨界折射縱波的接收探頭10、信號接收處理裝置11和顯示器12組成。超聲波發 射探頭9和接收臨界折射縱波的接收探頭10即為本實用新型所述的焊接結構焊縫超聲波 殘余應力測量裝置,是根據壓電效應制作而成。該裝置即可以用作超聲波發射裝置又可以 作為超聲波接收裝置。[0016]本實用新型應用臨界折射縱波在固體中的傳播原理,由脈沖信號源8發出信號, 同時信號接收處理裝置11開始計時,信號經發射探頭9轉換為臨界折射縱波發射到被檢焊 接結構13表面,接收探頭10接收到臨界折射縱波信號后,信號接收處理裝置11停止計時; 接收探頭10再將接收到的臨界折射縱波信號發送到信號接收處理裝置11,信號接收處理 裝置11根據接收到的信號計算出臨界折射縱波在被檢焊接結構13內部的傳播時間,并將 結果顯示在顯示器上12上,由傳播距離和時間計算出臨界折射縱波的傳播速度,最終根據 傳播速度計算出焊接結構中焊縫的殘余應力。
權利要求1.焊接結構焊縫超聲波殘余應力測量裝置,包括有機玻璃楔塊(5)及永久磁鐵(6),其特征是以底部開口的非導磁外殼(7)為主體結構,非導磁外殼(7)的上部設有高頻插座 (1),非導磁外殼(7)內的下部兩端分別固定連接有永久磁鐵(6),永久磁鐵(6)內側設有有機玻璃楔塊(5),機玻璃楔塊(5)的斜面上依次連接壓電陶瓷晶片(4)和鎢粉環氧吸聲層 (3);電極引線(2)由高頻插座(I)引出穿過非導磁外殼(7)頂部與壓電陶瓷晶片(4)連接在一起。
2.根據權利要求1所述的焊接結構焊縫超聲波殘余應力測量裝置,其特征是所述的有機玻璃楔塊(5)為斜面向上設置的結構。
專利摘要本實用新型屬于超聲波測量技術領域,尤其涉及一種焊接結構焊縫超聲波殘余應力測量裝置,具體地說是一種利用超聲波測量焊接結構焊縫殘余應力的裝置。本實用新型包括有機玻璃楔塊及永久磁鐵,以底部開口的非導磁外殼為主體結構,非導磁外殼的上部設有高頻插座,非導磁外殼內的下部兩端分別固定連接有永久磁鐵,永久磁鐵內側設有有機玻璃楔塊,機玻璃楔塊的斜面上依次連接壓電陶瓷晶片和鎢粉環氧吸聲層;電極引線由高頻插座引出穿過非導磁外殼頂部與壓電陶瓷晶片連接在一起。本實用新型對被檢測焊接結構不造成損傷,并且測量裝置結構簡單,方便攜帶,操作簡單易行,適用于現場測量。
文檔編號G01L1/25GK202886034SQ201220611268
公開日2013年4月17日 申請日期2012年11月19日 優先權日2012年11月19日
發明者霍彥, 呂勝軍, 韓德斌, 吳迪 申請人:遼寧省電力有限公司電力科學研究院, 東北電力科學研究院有限公司, 國家電網公司