一種超聲波探傷缺陷定位方法及超聲波探傷儀的制作方法

一種超聲波探傷缺陷定位方法及超聲波探傷儀的制作方法
【專利摘要】本發明涉及超聲波探傷【技術領域】，尤其涉及一種超聲波探傷缺陷定位方法及超聲波探傷儀，包括回波檢測電路，所述回波檢測電路連接超聲波探頭，所述超聲波探頭固定連接支架，所述支架上設置隨超聲波探頭聯動的參考物，利用參考物獲得超聲波探頭到焊縫遠邊線的第一最短距離，通過對比超聲波探頭到焊縫遠邊線的第一最短距離和超聲波探頭到參考點的第二最短距離，再配合反射點的深度，即可直接獲得反射點相對焊縫截面的位置信息，即缺陷相對焊縫截面的位置，減少現場探傷檢測的工作量，減少對操作人員主觀判斷的依賴，降低對缺陷位置和性質的誤判率。
【專利說明】一種超聲波探傷缺陷定位方法及超聲波探傷儀
【技術領域】
[0001]本發明涉及超聲波探傷【技術領域】，尤其涉及一種超聲波探傷缺陷定位方法及超聲波探傷儀。
【背景技術】
[0002]目前，金屬工件的焊縫檢測多采用超聲波探傷方法。超聲波探傷是利用超聲波能透入金屬工件深處，并由一介質進入另一介質時，在界面上能發生反射的特點來發現缺陷的一種方法，當探頭發出的超聲波束在金屬工件內部遇到缺陷時，就會產生反射波，并在熒光屏上形成脈沖波形，根據這些脈沖波形的位置、高度和動態形態可以判斷出缺陷的位置和當量并進一步推測其性質。(缺陷當量是指不同類型和大小的缺陷的返回聲壓均可用與其同聲程的某種標準幾何反射體上的返回聲壓來相當，如果兩者的返回聲壓是相同的，則兩者為相同當量。一般缺陷的實際大小比確定的當量要大。)不過這個判斷結論一般需要檢驗人員進行多次檢測操作，并結合經驗得出，耗時長且依賴操作人員主觀判斷，可靠性差。

【發明內容】

[0003]本發明的目的在于提出一種超聲波探傷缺陷定位方法及超聲波探傷儀，可直接獲得缺陷相對焊縫截面的位置，減少現場探傷檢測的工作量，減少對操作人員主觀判斷的依賴，降低對缺陷位置和性質的誤判率。
[0004]為達此目的，本發明采用以下技術方案:
[0005]第一方面，提供一種超聲波探傷缺陷定位方法，包括:
[0006]獲得隨超聲波探頭聯動的參考物到焊縫遠邊線的最短距離，根據所述最短距離獲得超聲波探頭至焊縫遠邊線的第一最短距離；其中，所述焊縫靠近超聲波探頭的一邊線為焊縫近邊線，所述焊縫遠離超聲波探頭的一邊線為焊縫遠邊線；
[0007]根據所述最短距離和參考物間距獲得超聲波探頭偏轉角，根據所述超聲波探頭偏轉角和焊縫中的反射點至超聲波探頭的前端距離獲得參考點至超聲波探頭的第二最短距離；其中，所述焊縫中的反射點在檢測面的垂直投影點為基準點，所述基準點到第一最短距離連線的最短距離為第三最短距離，所述第三最短距離的連線與所述第一最短距離連線的交點為所述參考點，所述檢測面為超聲波探頭入射的工件探傷面；
[0008]根據所述第一最短距離、第二最短距離和反射點的深度，獲得反射點相對焊縫截面的位置。
[0009]其中，所述獲得隨超聲波探頭聯動的參考物到焊縫遠邊線的最短距離，包括:
[0010]獲得隨超聲波探頭聯動的傳感器的回波信號，根據所述回波信號獲得所述傳感器到焊縫遠邊線的最短距離。
[0011]其中，所述獲得隨超聲波探頭聯動的參考物到焊縫遠邊線的最短距離，包括:
[0012]若工件為平板型，則獲得隨超聲波探頭聯動的參考物到參考面的最短距離，所述參考面為垂直于檢測面且經過焊縫遠邊線的表面；[0013]若工件為垂直T型，則獲得隨超聲波探頭聯動的參考物到參考面的最短距離，所述參考面為垂直于檢測面且靠近超聲波探頭的工件表面；
[0014]若工件為斜T型，則獲得隨超聲波探頭聯動的參考物到參考面的最短距離，所述參考面為傾斜于檢測面且靠近超聲波探頭的工件表面。
[0015]其中，所述獲得隨超聲波探頭聯動的參考物到焊縫遠邊線的最短距離，根據所述最短距離獲得超聲波探頭至焊縫遠邊線的第一最短距離，包括:
[0016]獲得隨超聲波探頭聯動的兩個傳感器的回波信號，所述超聲波探頭處于兩個傳感器之間連線的中點位置，根據所述回波信號分別獲得兩個傳感器到焊縫遠邊線的最短距離，記為L1和L2 ；[0017]記所述超聲波探頭至焊縫遠邊線的第一最短距離為L’，根據L’ = (L1+L2)/2，獲得超聲波探頭至焊縫遠邊線的第一最短距離。
[0018]其中，所述根據所述最短距離和參考物間距獲得超聲波探頭偏轉角，根據所述超聲波探頭偏轉角和焊縫中的反射點至超聲波探頭的前端距離獲得參考點至超聲波探頭的第二最短距離，包括:
[0019]記兩個傳感器分別到焊縫遠邊線的最短距離為L1和L2，兩個傳感器的間距為S，傳感器隨超聲波探頭聯動時兩個傳感器連線的偏轉角為α，超聲波探頭轉動時的超聲波探頭偏轉角為β，根據i3 = a=arcsin ( I L1-L21/S)，獲得超聲波探頭偏轉角；
[0020]記焊縫中的反射點至超聲波探頭的前端距離為LA，參考點至超聲波探頭的第二最短距離為La，根據La=LAXcosP，獲得第二最短距離。
[0021]其中，所述根據所述第一最短距離、第二最短距離和反射點的深度，獲得反射點相對焊縫截面的位置之后，還包括:
[0022]在顯示屏上顯示焊縫截面圖像，在所述焊縫截面圖像中顯示反射點的位置。
[0023]其中，所述在顯示屏上顯示焊縫截面圖像，在所述焊縫截面圖像中顯示反射點的位置，包括:
[0024]記反射點的深度為DA，檢測面的工件厚度為T，在焊縫截面圖像中顯示反射點的顯示深度為d ;若DA≤T，則d=DA ;若T〈DA≤2T,則d=2T_DA ;若2T〈DA≤3T,則d=DA_2T ；若 3T〈DA ( 4T,則 d=4T-DA。
[0025]第二方面，提供一種超聲波探傷儀，包括回波檢測電路，所述回波檢測電路連接超聲波探頭，所述超聲波探頭固定連接支架，所述支架上設置隨超聲波探頭聯動的參考物，
[0026]所述回波檢測電路，用于獲得隨超聲波探頭聯動的參考物到焊縫遠邊線的最短距離，根據所述最短距離獲得超聲波探頭至焊縫遠邊線的第一最短距離；其中，所述焊縫靠近超聲波探頭的一邊線為焊縫近邊線，所述焊縫遠離超聲波探頭的一邊線為焊縫遠邊線；
[0027]所述回波檢測電路，還用于根據所述最短距離和參考物間距獲得超聲波探頭偏轉角，根據所述超聲波探頭偏轉角和焊縫中的反射點至超聲波探頭的前端距離獲得參考點至超聲波探頭的第二最短距離；其中，所述焊縫中的反射點在檢測面的垂直投影點為基準點，所述基準點到第一最短距離連線的最短距離為第三最短距離，所述第三最短距離的連線與所述第一最短距離連線的交點為所述參考點，所述檢測面為超聲波探頭入射的工件探傷面；
[0028]所述回波檢測電路，還用于根據所述第一最短距離、第二最短距離和反射點的深度，獲得反射點相對焊縫截面的位置。
[0029]其中，所述參考物為傳感器，所述傳感器包括電磁波傳感器或機械波傳感器，所述傳感器和回波檢測電路連接，所述回波檢測電路，還用于獲得隨超聲波探頭聯動的傳感器的回波信號，根據所述回波信號獲得所述傳感器到焊縫遠邊線的最短距離。
[0030]其中，所述獲得隨超聲波探頭聯動的參考物到焊縫遠邊線的最短距離，包括:
[0031]若工件為平板型，則獲得隨超聲波探頭聯動的參考物到參考面的最短距離，所述參考面為垂直于檢測面且經過焊縫遠邊線的表面；
[0032]若工件為垂直T型，則獲得隨超聲波探頭聯動的參考物到參考面的最短距離，所述參考面為垂直于檢測面且靠近超聲波探頭的工件表面；
[0033]若工件為斜T型，則獲得隨超聲波探頭聯動的參考物到參考面的最短距離，所述參考面為傾斜于檢測面且靠近超聲波探頭的工件表面；
[0034]所述獲得隨超聲波探頭聯動的參考物到焊縫遠邊線的最短距離，根據所述最短距離獲得超聲波探頭至焊縫遠邊線的第一最短距離，包括:
[0035]獲得隨超聲波探頭聯動的兩個傳感器的回波信號，所述超聲波探頭處于兩個傳感器之間連線的中點位置，根據所述回波信號分別獲得兩個傳感器到焊縫遠邊線的最短距離，記為L1和L2 ；
[0036]記所述超聲波探頭至焊縫遠邊線的第一最短距離為L’，根據L’ = (LJL2)/2，獲得超聲波探頭至焊縫遠邊線的第一最短距離；
[0037]所述根據所述最短距離和參考物間距獲得超聲波探頭偏轉角，根據所述超聲波探頭偏轉角和焊縫中的反射點至超聲波探頭的前端距離獲得參考點至超聲波探頭的第二最短距離，包括:
[0038]記兩個傳感器分別到焊縫遠邊線的最短距離為L1和L2，兩個傳感器的間距為S，傳感器隨超聲波探頭聯動時兩個傳感器連線的偏轉角為α，超聲波探頭轉動時的超聲波探頭偏轉角為β，根據i3 = a=arcsin ( I L1-L21/S)，獲得超聲波探頭偏轉角；
[0039]記焊縫中的反射點至超聲波探頭的前端距離為LA，參考點至超聲波探頭的第二最短距離為La，根據La=LAXcosii，獲得第二最短距離；
[0040]所述超聲波探傷儀還包括與回波檢測電路連接的顯示屏，所述顯示屏用于在所述回波檢測電路根據所述第一最短距離、第二最短距離和反射點的深度，獲得反射點相對焊縫截面的位置之后，在顯示屏上顯示焊縫截面圖像，在所述焊縫截面圖像中顯示反射點的位置；
[0041]所述在顯示屏上顯示焊縫截面圖像，在所述焊縫截面圖像中顯示反射點的位置，包括:
[0042]記反射點的深度為DA，檢測面的工件厚度為T，在焊縫截面圖像中顯示反射點的顯示深度為d ;若DA≤T，則d=DA ;若T〈DA≤2T,則d=2T_DA ;若2T〈DA≤3T,則d=DA_2T ；若 3T≤DA ( 4T,則 d=4T-DA。
[0043]本發明的有益效果在于:一種超聲波探傷缺陷定位方法及超聲波探傷儀，包括回波檢測電路，所述回波檢測電路連接超聲波探頭，所述超聲波探頭固定連接支架，所述支架上設置隨超聲波探頭聯動的參考物，所述回波檢測電路用于獲得隨超聲波探頭聯動的參考物到焊縫遠邊線的最短距離，根據所述最短距離獲得超聲波探頭至焊縫遠邊線的第一最短距離；其中，所述焊縫靠近超聲波探頭的一邊線為焊縫近邊線，所述焊縫遠離超聲波探頭的一邊線為焊縫遠邊線；所述回波檢測電路還用于根據所述最短距離和參考物間距獲得超聲波探頭偏轉角，根據所述超聲波探頭偏轉角和焊縫中的反射點至超聲波探頭的前端距離獲得參考點至超聲波探頭的第二最短距離；其中，所述焊縫中的反射點在檢測面的垂直投影點為基準點，所述基準點到第一最短距離連線的最短距離為第三最短距離，所述第三最短距離的連線與所述第一最短距離連線的交點為所述參考點，所述檢測面為超聲波探頭入射的工件探傷面；所述回波檢測電路還用于根據所述第一最短距離、第二最短距離和反射點的深度，獲得反射點相對焊縫截面的位置。可見，一種超聲波探傷缺陷定位方法及超聲波探傷儀，可直接獲得缺陷相對焊縫截面的位置，減少現場探傷檢測的工作量，減少對操作人員主觀判斷的依賴，降低對缺陷位置和性質的誤判率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0044]為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對本發明實施例描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據本發明實施例的內容和這些附圖獲得其他的附圖。
[0045]圖1是本發明提供的超聲波探傷缺陷定位方法第一個實施例的方法流程圖。
[0046]圖2是本發明提供的超聲波探傷缺陷定位方法第二個實施例的方法流程圖。
[0047]圖3是本發明提供的超聲波探傷缺陷定位方法在檢測狀態時反射點位于焊縫截面內的示意圖。
[0048]圖4是本發明提供的超聲波探傷缺陷定位方法第三個實施例的方法流程圖。
[0049]圖5是本發明提供的超聲波探傷缺陷定位方法在檢測狀態時顯示屏顯示的反射點位于焊縫截面內的示意圖。
[0050]圖6是本發明提供的超聲波探傷儀第一個實施例的超聲波探頭轉動前后對比的結構示意圖。
[0051]圖7是本發明提供的超聲波探傷儀第二個實施例的超聲波探頭轉動前后對比的結構示意圖。
[0052]圖8是本發明提供的超聲波探傷儀第三個實施例的超聲波探頭轉動前后對比的結構示意圖。
[0053]圖9是本發明提供的超聲波探傷儀第四個實施例的超聲波探頭轉動前后對比的結構示意圖。
[0054]附圖標記說明:
[0055]1-超聲波探頭；2_支架；3_參考物。
【具體實施方式】
[0056]為使本發明解決的技術問題、采用的技術方案和達到的技術效果更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施例的技術方案作進一步的詳細描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。[0057]請參考圖1，其是本發明提供的超聲波探傷缺陷定位方法第一個實施例的方法流程圖。本發明實施例提供的超聲波探傷缺陷定位方法，可應用于平板型工件、垂直T型工件、斜T型工件和半徑較大局部可視為平板型且對接焊縫為管子縱、環縫和球面的工件。
[0058]該超聲波探傷缺陷定位方法，包括:
[0059]步驟S101、獲得隨超聲波探頭I聯動的參考物3到焊縫遠邊線的最短距離，根據所述最短距離獲得超聲波探頭I至焊縫遠邊線的第一最短距離；其中，所述焊縫靠近超聲波探頭I的一邊線為焊縫近邊線，所述焊縫遠離超聲波探頭I的一邊線為焊縫遠邊線；
[0060]其中，所述獲得隨超聲波探頭I聯動的參考物3到焊縫遠邊線的最短距離，包括:
[0061]若工件為平板型，則獲得隨超聲波探頭I聯動的參考物3到參考面的最短距離，所述參考面為垂直于檢測面且經過焊縫遠邊線的表面；
[0062]若工件為垂直T型，則獲得隨超聲波探頭I聯動的參考物3到參考面的最短距離，所述參考面為垂直于檢測面且靠近超聲波探頭I的工件表面；
[0063]若工件為斜T型，則獲得隨超聲波探頭I聯動的參考物3到參考面的最短距離，所述參考面為傾斜于檢測面且靠近超聲波探頭I的工件表面。
[0064]平板型工件，需設置一參考板緊貼焊縫遠邊線放置，作為定位的一個參考面和信號反射面；垂直T型工件，則不需設置參考板，工件表面就可作為參考面和信號反射面，斜T型工件，也不需設置參考板，工件表面就可作為參考面和信號反射面，不過斜T型工件的數學計算方法與平板型工件、垂直T型工件的不同，但實現依然相對簡單。
[0065]優選的，超聲波探傷儀可拆卸連接一參考板，在外界沒有參考面和信號反射面時，可選擇安裝參考板以便檢測使用。
[0066]步驟S102、根據所述最短距離和參考物3間距獲得超聲波探頭I偏轉角，根據所述超聲波探頭I偏轉角和焊縫中的反射點至超聲波探頭I的前端距離獲得參考點至超聲波探頭I的第二最短距離；其中，所述焊縫中的反射點在檢測面的垂直投影點為基準點，所述基準點到第一最短距離連線的最短距離為第三最短距離，所述第三最短距離的連線與所述第一最短距離連線的交點為所述參考點，所述檢測面為超聲波探頭I入射的工件探傷面；
[0067]步驟S103、根據所述第一最短距離、第二最短距離和反射點的深度，獲得反射點相對焊縫截面的位置。
[0068]一般來說，檢測到反射點處于焊縫中，是檢測人員比較關心的情況。而檢測到反射點處于工件本身，檢測人員則傾向于忽略此缺陷，反射點即為缺陷。所以，我們只需獲得的在焊縫中的反射點相對焊縫截面的位置即可。
[0069]該超聲波探傷缺陷定位方法的使用可以僅在需要對最短距離進行分析的時候開啟，因此，可以在對應的超聲波探傷儀上設置一個專門的按鍵用于開啟或關閉此功能，當閘門套住回波時按下此按鍵就可應用該超聲波探傷缺陷定位方法，節能環保。
[0070]綜上，一種超聲波探傷缺陷定位方法，通過對比超聲波探頭I到焊縫遠邊線的第一最短距離和超聲波探頭I到參考點的第二最短距離，再配合反射點的深度，即可直接獲得反射點相對焊縫截面的位置信息，即缺陷相對焊縫截面的位置，減少現場探傷檢測的工作量，減少對操作人員主觀判斷的依賴，降低對缺陷位置和性質的誤判率。
[0071]請參考圖2，其是本發明提供的超聲波探傷缺陷定位方法第二個實施例的方法流程圖。本實施例與超聲波探傷缺陷定位方法第一個實施例的主要區別在于增加了第一最短距離和第二最短距離的具體計算步驟。
[0072]該超聲波探傷缺陷定位方法，包括:
[0073]步驟S201、獲得隨超聲波探頭I聯動的兩個傳感器的回波信號，所述超聲波探頭I處于兩個傳感器之間連線的中點位置，根據所述回波信號分別獲得兩個傳感器到焊縫遠邊線的最短距離，記為L1和L2 ；
[0074]其中，所述焊縫靠近超聲波探頭I的一邊線為焊縫近邊線，所述焊縫遠離超聲波探頭I的一邊線為焊縫遠邊線；
[0075]步驟S202、記所述超聲波探頭I至焊縫遠邊線的第一最短距離為L’，根據L’ =(LfL2) /2，獲得超聲波探頭I至焊縫遠邊線的第一最短距離；
[0076]優選的，所述參考物3為兩個不同的傳感器，便于快速的對兩個傳感器的回波信號進行區分，簡化測量過程。超聲波探頭I位于兩個傳感器之間連線的中點位置，便于三角函數換算過程的簡化。傳感器為電磁波傳感器或機械波傳感器。傳感器要求能發射大擴散角的信號，一般發射擴散角為O?120°即可。若在傳感器底部安裝一大角度可旋轉轉盤，則傳感器對發射擴散角無要求。
[0077]優選的，所述參考物3為傳感器，則所述參考板為帶吸附力的金屬板。斜T型工件的反射信號相對于垂直T型工件的反射信號來說較弱，處理斜T型工件的反射信號時，在數學計算之前還需要對斜T型工件的反射信號進行放大或濾波放大。
[0078]傳感器發出波束，波束經過參考面反射后返回，傳感器接收到返回的回波信號，根據回波信號的時間變化，回波檢測電路可自動獲得傳感器相對焊縫遠邊線的最短距離，再經過公知的三角函數換算，即可快速獲得超聲波探頭I相對焊縫遠邊線的第一最短距離。傳感器隨超聲波探頭I聯動，在超聲波探頭I偏轉檢測過程中，兩個傳感器連線的偏轉角即為超聲波探頭I的偏轉角。
[0079]請參考圖3，其是本發明提供的超聲波探傷缺陷定位方法在檢測狀態時反射點位于焊縫截面內的示意圖。
[0080]步驟S203、記兩個傳感器分別到焊縫遠邊線的最短距離為L1和L2,兩個傳感器的間距為S，傳感器隨超聲波探頭I聯動時兩個傳感器連線的偏轉角為a，超聲波探頭I轉動時的超聲波探頭I偏轉角為β，根據i3 = a=arcsin ( I L1-L21/S)，獲得超聲波探頭I偏轉角；
[0081 ] 當然，所述兩個傳感器連線的偏轉角也可以通過在傳感器下方設置一量角器直觀讀取得出。
[0082]步驟S204、記焊縫中的反射點至超聲波探頭I的前端距離為LA，參考點至超聲波探頭I的第二最短距離為La，根據La=LAXcosii，獲得第二最短距離；
[0083]其中，所述焊縫中的反射點在檢測面的垂直投影點為基準點，所述基準點到第一最短距離連線的最短距離為第三最短距離，所述第三最短距離的連線與所述第一最短距離連線的交點為所述參考點，所述檢測面為超聲波探頭I入射的工件探傷面；
[0084]不管超聲波探頭I是否偏轉，在垂直于焊縫軸線的截面方向上，反射點的深度DA是不變的，焊縫中的反射點至超聲波探頭I的前端距離LA有變化，則參考點至超聲波探頭I的第二最短距離也有變化，我們只需要知道焊縫截面上的DA和第二最短距離，即修正過的前端距離La即可獲得反射點相對焊縫截面的位置，即缺陷相對焊縫截面的位置。[0085]焊縫軸線為一條經過焊縫的長度方向、垂直并處于焊縫截面幾何中心的直線。
[0086]優選的，角度計算運算精度保留小數點后面一位，單位為。，長度計算運算精度保留小數點后面一位，單位mm，符合超聲波探傷檢測的國家標準要求。
[0087]步驟S205、根據所述第一最短距離、第二最短距離和反射點的深度，獲得反射點相對焊縫截面的位置。
[0088]本發明實施例提供的超聲波探傷缺陷定位方法，對于曲率小的工件使用有所限制。
[0089]綜上，本技術方案提供的超聲波探傷缺陷定位方法結合探傷儀，就可實現探傷的一個輔助功能，僅需在探傷儀上增加一個按鍵用于此超聲波探傷功能的開啟或關閉，即可直接獲得缺陷相對工件焊縫截面的位置，減少現場檢測的工作量，減少對操作人員主觀判斷的依賴，降低對缺陷位置和性質的誤判率。
[0090]請參考圖4，其是本發明提供的超聲波探傷缺陷定位方法第三個實施例的方法流程圖。本實施例與超聲波探傷缺陷定位方法第二個實施例的主要區別在于增加了顯示反射點相對焊縫截面的位置的具體步驟。
[0091]該超聲波探傷缺陷定位方法，包括:
[0092]步驟S301、獲得隨超聲波探頭I聯動的傳感器的回波信號，根據所述回波信號獲得所述傳感器到焊縫遠邊線的最短距離，根據所述最短距離獲得超聲波探頭I至焊縫遠邊線的第一最短距離；其中，所述焊縫靠近超聲波探頭I的一邊線為焊縫近邊線，所述焊縫遠離超聲波探頭I的一邊線為焊縫遠邊線；
[0093]優選的，所述傳感器為超聲波傳感器，超聲波傳感器采用小晶片發射，擴散角度為100°。回波檢測電路能通過超聲波傳感器反射回的兩個超聲波回波信號計算出兩個超聲波傳感器分別至焊縫遠邊線的第一最短距離。
[0094]步驟S302、根據所述最短距離和參考物3間距獲得超聲波探頭I偏轉角，根據所述超聲波探頭I偏轉角和焊縫中的反射點至超聲波探頭I的前端距離獲得參考點至超聲波探頭I的第二最短距離；其中，所述焊縫中的反射點在檢測面的垂直投影點為基準點，所述基準點到第一最短距離連線的最短距離為第三最短距離，所述第三最短距離的連線與所述第一最短距離連線的交點為所述參考點，所述檢測面為超聲波探頭I入射的工件探傷面；
[0095]步驟S303、根據所述第一最短距離、第二最短距離和反射點的深度，獲得反射點相對焊縫截面的位置；
[0096]步驟S304、在顯示屏上顯示焊縫截面圖像，在所述焊縫截面圖像中顯示反射點的位置；
[0097]請參考圖5，其是本發明提供的超聲波探傷缺陷定位方法在檢測狀態時顯示屏顯示的反射點位于焊縫截面內的示意圖。
[0098]回波檢測電路能支持多種焊接接頭形式的設計及畫圖，并根據所探測的距離信息計算和顯示缺陷在焊縫截面上的相對位置。
[0099]顯示的焊縫截面不受掃查方式的影響，在超聲波探頭I做鋸齒形掃查、斜掃查的時候，顯示的焊縫截面均為垂直于焊縫方向的切面；多種焊縫截面的參數及圖形設計參考相控陣的聲束仿真軟件設計的焊縫設計部分，可對平板型工件和垂直T型工件的參數進行選擇。[0100]其中，所述在顯示屏上顯示焊縫截面圖像，在所述焊縫截面圖像中顯示反射點的位置，包括:
[0101]記反射點的深度為DA，檢測面的工件厚度為T，在焊縫截面圖像中顯示反射點的顯示深度為d ;若DA≤T，則d=DA ;若T〈DA≤2T,則d=2T_DA ;若2T〈DA≤3T,則d=DA_2T ；若 3T〈DA ( 4T,則 d=4T-DA。
[0102]綜上，本技術方案提供的超聲波探傷缺陷定位方法，可進行缺陷相對工件焊縫截面的位置的直觀顯示，減少現場檢測的工作量。探傷儀顯示是一種波形顯示。在屏幕上橫坐標代表時間，縱坐標代表反射波的強度。通過缺陷位置直觀地顯示，以及焊縫圖示的導入，能最大限度地降低檢驗員對缺陷的誤判率。
[0103]本技術方案提供的超聲波探傷缺陷定位方法可快速獲得超聲波探頭I相對焊縫的最短距離和超聲波探頭I偏轉角，達到將缺陷信號相對位置實時傳送給探傷儀實現目標信號實時定位的目的，從而減少現場探傷過程中對每個相關顯示信號都要人工用尺測量并進行人工計算信號位置的頻繁重復操作，成十倍地提高檢測工作效率，并且實時顯示、跟蹤信號延伸軌跡和方向，這是人工測量定位、定性是無法實現的，所以此方法將顛覆目前的手工測量方法，為實現檢測自動判別邁進了一大步。另外，人工測量時可以直觀的查看顯示屏的顯示數據，減少了用沾滿耦合劑的手指操作超聲波探傷儀的次數，避免將過多的耦合劑沾到超聲波探傷儀上，從而對精密的超聲波探傷儀起到一定的保護作用，延長了超聲波探傷儀的使用壽命。
[0104]以下為本發明提供的超聲波探傷儀的實施例。超聲波探傷儀的實施例與上述的超聲波探傷缺陷定位方法的實施例屬于同一構思，超聲波探傷儀的實施例中未詳盡描述的細節內容，可以參考上述超聲波探傷缺陷定位方法的實施例。
[0105]請參考圖6，其是本發明提供的超聲波探傷儀第一個實施例的超聲波探頭I轉動前后對比的結構示意圖。本發明實施例提供的超聲波探傷儀應用于平板型工件。
[0106]該超聲波探傷儀，包括回波檢測電路，所述回波檢測電路連接超聲波探頭1，所述超聲波探頭I固定連接支架2，所述支架2上設置隨超聲波探頭I聯動的參考物3，
[0107]所述回波檢測電路，用于獲得隨超聲波探頭I聯動的參考物3到焊縫遠邊線的最短距離，根據所述最短距離獲得超聲波探頭I至焊縫遠邊線的第一最短距離；其中，所述焊縫靠近超聲波探頭I的一邊線為焊縫近邊線，所述焊縫遠離超聲波探頭I的一邊線為焊縫遠邊線；
[0108]所述回波檢測電路，還用于根據所述最短距離和參考物3間距獲得超聲波探頭I偏轉角，根據所述超聲波探頭I偏轉角和焊縫中的反射點至超聲波探頭I的前端距離獲得參考點至超聲波探頭I的第二最短距離；其中，所述焊縫中的反射點在檢測面的垂直投影點為基準點，所述基準點到第一最短距離連線的最短距離為第三最短距離，所述第三最短距離的連線與所述第一最短距離連線的交點為所述參考點，所述檢測面為超聲波探頭I入射的工件探傷面；
[0109]所述回波檢測電路，還用于根據所述第一最短距離、第二最短距離和反射點的深度，獲得反射點相對焊縫截面的位置。
[0110]本技術方案提供的超聲波探傷儀，除了回波檢測電路、用于發射檢測信號的超聲波探頭I之外，還需要配置一個專門的支架2，支架2用于固定在超聲波探頭I上固定連接參考物3，所述支架2優選為橫桿，結構簡單，計算方便。
[0111]本發明實施例提供的超聲波探傷儀，對于曲率小的工件使用有所限制。
[0112]綜上，本技術方案提供的超聲波探傷儀，通過對比超聲波探頭I到焊縫遠邊線的第一最短距離和超聲波探頭I到參考點的第二最短距離，再配合反射點的深度，即可直接獲得反射點相對焊縫截面的位置信息，即缺陷相對焊縫截面的位置，減少現場探傷檢測的工作量，減少對操作人員主觀判斷的依賴，降低對缺陷位置和性質的誤判率。
[0113]請參考圖7，其是本發明提供的超聲波探傷儀第二個實施例的超聲波探頭I轉動前后對比的結構示意圖。本發明實施例提供的超聲波探傷儀應用于垂直T型工件。
[0114]該超聲波探傷儀，包括回波檢測電路，所述回波檢測電路連接超聲波探頭I，所述超聲波探頭I固定連接支架2，所述支架2上設置隨超聲波探頭I聯動的參考物3，
[0115]所述回波檢測電路，用于獲得隨超聲波探頭I聯動的參考物3到焊縫遠邊線的最短距離，根據所述最短距離獲得超聲波探頭I至焊縫遠邊線的第一最短距離；其中，所述焊縫靠近超聲波探頭I的一邊線為焊縫近邊線，所述焊縫遠離超聲波探頭I的一邊線為焊縫遠邊線；
[0116]所述回波檢測電路，還用于根據所述最短距離和參考物3間距獲得超聲波探頭I偏轉角，根據所述超聲波探頭I偏轉角和焊縫中的反射點至超聲波探頭I的前端距離獲得參考點至超聲波探頭I的第二最短距離；其中，所述焊縫中的反射點在檢測面的垂直投影點為基準點，所述基準點到第一最短距離連線的最短距離為第三最短距離，所述第三最短距離的連線與所述第一最短距離連線的交點為所述參考點，所述檢測面為超聲波探頭I入射的工件探傷面；
[0117]所述回波檢測電路，還用于根據所述第一最短距離、第二最短距離和反射點的深度，獲得反射點相對焊縫截面的位置。
[0118]其中，所述參考物3為傳感器，所述傳感器包括電磁波傳感器或機械波傳感器，所述傳感器和回波檢測電路連接，所述回波檢測電路，還用于獲得隨超聲波探頭I聯動的傳感器的回波信號，根據所述回波信號獲得所述傳感器到焊縫遠邊線的最短距離。
[0119]其中，所述獲得隨超聲波探頭I聯動的參考物3到焊縫遠邊線的最短距離，包括:
[0120]若工件為平板型，則獲得隨超聲波探頭I聯動的參考物3到參考面的最短距離，所述參考面為垂直于檢測面且經過焊縫遠邊線的表面；
[0121]若工件為垂直T型，則獲得隨超聲波探頭I聯動的參考物3到參考面的最短距離，所述參考面為垂直于檢測面且靠近超聲波探頭I的工件表面；
[0122]若工件為斜T型，則獲得隨超聲波探頭I聯動的參考物3到參考面的最短距離，所述參考面為傾斜于檢測面且靠近超聲波探頭I的工件表面；
[0123]所述獲得隨超聲波探頭I聯動的參考物3到焊縫遠邊線的最短距離，根據所述最短距離獲得超聲波探頭I至焊縫遠邊線的第一最短距離，包括:
[0124]獲得隨超聲波探頭I聯動的兩個傳感器的回波信號，所述超聲波探頭I處于兩個傳感器之間連線的中點位置，根據所述回波信號分別獲得兩個傳感器到焊縫遠邊線的最短距離，記為L1和L2 ；
[0125]記所述超聲波探頭I至焊縫遠邊線的第一最短距離為L’，根據L’ = (L1+L2)2，獲得超聲波探頭I至焊縫遠邊線的第一最短距離；[0126]所述根據所述最短距離和參考物3間距獲得超聲波探頭I偏轉角，根據所述超聲波探頭I偏轉角和焊縫中的反射點至超聲波探頭I的前端距離獲得參考點至超聲波探頭I的第二最短距離，包括:
[0127]記兩個傳感器分別到焊縫遠邊線的最短距離為L1和L2，兩個傳感器的間距為S，傳感器隨超聲波探頭I聯動時兩個傳感器連線的偏轉角為α，超聲波探頭I轉動時的超聲波探頭I偏轉角為β，根據i3 = a=arcsin ( I L1-L21/S)，獲得超聲波探頭I偏轉角；
[0128]記焊縫中的反射點至超聲波探頭I的前端距離為LA，參考點至超聲波探頭I的第二最短距離為La，根據La=LAXcosP，獲得第二最短距離；
[0129]所述超聲波探傷儀還包括與回波檢測電路連接的顯示屏，所述顯示屏用于在所述回波檢測電路根據所述第一最短距離、第二最短距離和反射點的深度，獲得反射點相對焊縫截面的位置之后，在顯示屏上顯示焊縫截面圖像，在所述焊縫截面圖像中顯示反射點的位置；
[0130]所述在顯示屏上顯示焊縫截面圖像，在所述焊縫截面圖像中顯示反射點的位置，包括:
[0131]記反射點的深度為DA，檢測面的工件厚度為T，在焊縫截面圖像中顯示反射點的顯示深度為d ;若DA≤T，則d=DA ;若T〈DA≤2T,則d=2T_DA ;若2T〈DA≤3T,則d=DA_2T ；若 3T〈DA ( 4T,則 d=4T-DA。
[0132]綜上，本技術方案提供的超聲波探傷儀，在現有探傷儀功能上集成了一個一個輔助功能，增加一個按鍵用于此超聲波探傷輔助功能的開啟或關閉，即可直接獲得缺陷相對工件焊縫截面的位置，減少現場檢測的工作量，減少對操作人員主觀判斷的依賴，降低對缺陷位置和性質的誤判率。
[0133]為了防止支架2旋轉時頂住參考面，可以將支架2設置于超聲波探頭I后面，除了計算的時候要減去超聲波探頭I本身的長度m之外，其他計算過程和實現過程與支架2設置于超聲波探頭I前面一樣。
[0134]請參考圖8，其是本發明提供的超聲波探傷儀第三個實施例的超聲波探頭I轉動前后對比的結構示意圖。本發明實施例提供的超聲波探傷儀，應用于平板型工件的探傷檢測，超聲波探頭I位于支架2前方。請參考圖9，其是本發明提供的超聲波探傷儀第四個實施例的超聲波探頭I轉動前后對比的結構示意圖。本發明實施例提供的超聲波探傷儀，應用于垂直T型工件的探傷檢測，超聲波探頭I位于支架2前方。
[0135]一種超聲波探傷缺陷定位方法及超聲波探傷儀，可直接獲得缺陷相對焊縫截面的位置，減少現場探傷檢測的工作量，減少對操作人員主觀判斷的依賴，降低對缺陷位置和性質的誤判率。
[0136]本領域普通技術人員可以理解實現上述實施例的全部或部分步驟可以通過硬件來完成，也可以通過程序來指令相關的硬件完成，該程序可以存儲于一計算機可讀存儲介質中，存儲介質可以包括存儲器、磁盤或光盤等。
[0137]以上內容僅為本發明的較佳實施例，對于本領域的普通技術人員，依據本發明的思想，在【具體實施方式】及應用范圍上均會有改變之處，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。
【權利要求】
1.一種超聲波探傷缺陷定位方法，其特征在于，包括: 獲得隨超聲波探頭聯動的參考物到焊縫遠邊線的最短距離，根據所述最短距離獲得超聲波探頭至焊縫遠邊線的第一最短距離；其中，所述焊縫靠近超聲波探頭的一邊線為焊縫近邊線，所述焊縫遠離超聲波探頭的一邊線為焊縫遠邊線； 根據所述最短距離和參考物間距獲得超聲波探頭偏轉角，根據所述超聲波探頭偏轉角和焊縫中的反射點至超聲波探頭的前端距離獲得參考點至超聲波探頭的第二最短距離；其中，所述焊縫中的反射點在檢測面的垂直投影點為基準點，所述基準點到第一最短距離連線的最短距離為第三最短距離，所述第三最短距離的連線與所述第一最短距離連線的交點為所述參考點，所述檢測面為超聲波探頭入射的工件探傷面； 根據所述第一最短距離、第二最短距離和反射點的深度，獲得反射點相對焊縫截面的位置。
2.根據權利要求1所述的超聲波探傷缺陷定位方法，其特征在于，所述獲得隨超聲波探頭聯動的參考物到焊縫遠邊線的最短距離，包括: 獲得隨超聲波探頭聯動的傳感器的回波信號，根據所述回波信號獲得所述傳感器到焊縫遠邊線的最短距離。
3.根據權利要求1所述的超聲波探傷缺陷定位方法，其特征在于，所述獲得隨超聲波探頭聯動的參考物到焊縫遠邊線的最短距離，包括: 若工件為平板型，則獲得隨超聲波探頭聯動的參考物到參考面的最短距離，所述參考面為垂直于檢測面且經過焊縫遠邊線的表面； 若工件為垂直T型，則獲得隨超聲波探頭聯動的參考物到參考面的最短距離，所述參考面為垂直于檢測面且靠近超聲波探頭的工件表面； 若工件為斜T型，則獲得隨超聲波探頭聯動的參考物到參考面的最短距離，所述參考面為傾斜于檢測面且靠近超聲波探頭的工件表面。
4.根據權利要求1所述的超聲波探傷缺陷定位方法，其特征在于，所述獲得隨超聲波探頭聯動的參考物到焊縫遠邊線的最短距離，根據所述最短距離獲得超聲波探頭至焊縫遠邊線的第一最短距離，包括: 獲得隨超聲波探頭聯動的兩個傳感器的回波信號，所述超聲波探頭處于兩個傳感器之間連線的中點位置，根據所述回波信號分別獲得兩個傳感器到焊縫遠邊線的最短距離，記為L1和L2 ； 記所述超聲波探頭至焊縫遠邊線的第一最短距離為L’，根據L’ = (L1+L2)/2獲得超聲波探頭至焊縫遠邊線的第一最短距離。
5.根據權利要求4所述的超聲波探傷缺陷定位方法，其特征在于，所述根據所述最短距離和參考物間距獲得超聲波探頭偏轉角，根據所述超聲波探頭偏轉角和焊縫中的反射點至超聲波探頭的前端距離獲得參考點至超聲波探頭的第二最短距離，包括: 記兩個傳感器分別到焊縫遠邊線的最短距離為L1和L2，兩個傳感器的間距為S，傳感器隨超聲波探頭聯動時兩個傳感器連線的偏轉角為α，超聲波探頭轉動時的超聲波探頭偏轉角為β，根據β = a =arcsin ( 丨L1-L2丨/S)，獲得超聲波探頭偏轉角； 記焊縫中的反射點至超聲波探頭的前端距離為LA，參考點至超聲波探頭的第二最短距離為La，根據La=LA×cosβ，獲得第二最短距離。
6.根據權利要求1所述的超聲波探傷缺陷定位方法，其特征在于，所述根據所述第一最短距離、第二最短距離和反射點的深度，獲得反射點相對焊縫截面的位置之后，還包括: 在顯示屏上顯示焊縫截面圖像，在所述焊縫截面圖像中顯示反射點的位置。
7.根據權利要求6所述的超聲波探傷缺陷定位方法，其特征在于，所述在顯示屏上顯示焊縫截面圖像，在所述焊縫截面圖像中顯示反射點的位置，包括: 記反射點的深度為DA，檢測面的工件厚度為T，在焊縫截面圖像中顯示反射點的顯示深度為 d ;若 DA ≤ T，則 d=DA ;若 T〈DA ≤ 2T,則 d=2T_DA ;若 2T〈DA ≤ 3T,則 d=DA_2T ;若3T〈DA ( 4T，則 d=4T-DA。
8.一種超聲波探傷儀，包括回波檢測電路，所述回波檢測電路連接超聲波探頭，其特征在于，所述超聲波探頭固定連接支架，所述支架上設置隨超聲波探頭聯動的參考物， 所述回波檢測電路，用于獲得隨超聲波探頭聯動的參考物到焊縫遠邊線的最短距離，根據所述最短距離獲得超聲波探頭至焊縫遠邊線的第一最短距離；其中，所述焊縫靠近超聲波探頭的一邊線為焊縫近邊線，所述焊縫遠離超聲波探頭的一邊線為焊縫遠邊線； 所述回波檢測電路，還用于根據所述最短距離和參考物間距獲得超聲波探頭偏轉角，根據所述超聲波探頭偏轉角和焊縫中的反射點至超聲波探頭的前端距離獲得參考點至超聲波探頭的第二最短距離；其中，所述焊縫中的反射點在檢測面的垂直投影點為基準點，所述基準點到第一最短距離連線的最短距離為第三最短距離，所述第三最短距離的連線與所述第一最短距離連線的交點為所述參考點，所述檢測面為超聲波探頭入射的工件探傷面；所述回波檢測電路，還用于根據所述第一最短距離、第二最短距離和反射點的深度，獲得反射點相對焊縫截面 的位置。
9.根據權利要求8所述的超聲波探傷儀，其特征在于: 所述參考物為傳感器，所述傳感器包括電磁波傳感器或機械波傳感器，所述傳感器和回波檢測電路連接，所述回波檢測電路，還用于獲得隨超聲波探頭聯動的傳感器的回波信號，根據所述回波信號獲得所述傳感器到焊縫遠邊線的最短距離。
10.根據權利要求9所述的超聲波探傷儀，其特征在于: 所述獲得隨超聲波探頭聯動的參考物到焊縫遠邊線的最短距離，包括: 若工件為平板型，則獲得隨超聲波探頭聯動的參考物到參考面的最短距離，所述參考面為垂直于檢測面且經過焊縫遠邊線的表面； 若工件為垂直T型，則獲得隨超聲波探頭聯動的參考物到參考面的最短距離，所述參考面為垂直于檢測面且靠近超聲波探頭的工件表面； 若工件為斜T型，則獲得隨超聲波探頭聯動的參考物到參考面的最短距離，所述參考面為傾斜于檢測面且靠近超聲波探頭的工件表面； 所述獲得隨超聲波探頭聯動的參考物到焊縫遠邊線的最短距離，根據所述最短距離獲得超聲波探頭至焊縫遠邊線的第一最短距離，包括: 獲得隨超聲波探頭聯動的兩個傳感器的回波信號，所述超聲波探頭處于兩個傳感器之間連線的中點位置，根據所述回波信號分別獲得兩個傳感器到焊縫遠邊線的最短距離，記為L1和L2 ； 記所述超聲波探頭至焊縫遠邊線的第一最短距離為L’，根據L’ = (LfL2)Z^獲得超聲波探頭至焊縫遠邊線的第一最短距離；所述根據所述最短距離和參考物間距獲得超聲波探頭偏轉角，根據所述超聲波探頭偏轉角和焊縫中的反射點至超聲波探頭的前端距離獲得參考點至超聲波探頭的第二最短距離，包括: 記兩個傳感器分別到焊縫遠邊線的最短距離為L1和L2，兩個傳感器的間距為S，傳感器隨超聲波探頭聯動時兩個傳感器連線的偏轉角為α，超聲波探頭轉動時的超聲波探頭偏轉角為β，根據β = a =arcsin ( |L1-L2|/S)，獲得超聲波探頭偏轉角； 記焊縫中的反射點至超聲波探頭的前端距離為LA，參考點至超聲波探頭的第二最短距離為La，根據La=LAXcosP，獲得第二最短距離； 所述超聲波探傷儀還包括與回波檢測電路連接的顯示屏，所述顯示屏用于在所述回波檢測電路根據所述第一最短距離、第二最短距離和反射點的深度，獲得反射點相對焊縫截面的位置之后，在顯示屏上顯示焊縫截面圖像，在所述焊縫截面圖像中顯示反射點的位置； 所述在顯示屏上顯示焊縫截面圖像，在所述焊縫截面圖像中顯示反射點的位置，包括: 記反射點的深度為DA，檢測面的工件厚度為T，在焊縫截面圖像中顯示反射點的顯示深度為 d ;若 DA ≤ T，則 d=DA ;若 T〈DA ≤ 2T,則 d=2T_DA ;若 2T〈DA ≤ 3T,則 d=DA_2T ;若3T〈DA ≤ 4T，則 d=4T-DA。
【文檔編號】G01N29/04GK103901100SQ201410112401
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年3月25日 優先權日:2014年3月25日
【發明者】汪月銀 申請人:深圳市神視檢驗有限公司