CN115015391A - 一种螺栓孔裂纹相控阵超声检测装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种螺栓孔裂纹相控阵超声检测装置及方法，包括相控阵超声检测仪、斜探头、待测部件及若干晶片；待测部件上设置有螺纹孔，斜探头中的透声楔块位于所述待测部件上，所述透声楔块的顶部设置有倾斜面，各晶片位于所述倾斜面上，相控阵超声检测仪与晶片相连接，该装置及方法能够对螺栓孔所在区域的裂纹及缺陷进行相控阵超声检测，能够快速、全面发现影响螺栓孔所在区域质量的所有缺陷。

Description

一种螺栓孔裂纹相控阵超声检测装置及方法
技术领域
本发明属于无损检测技术领域，涉及一种螺栓孔裂纹相控阵超声检测装置及方法。
背景技术
现阶段，螺栓孔附近裂纹由于其深度深，采用涡流、磁粉等方法不能实现其缺陷检测；其上部有垫片、螺母和螺栓等装置影响，采用常规超声和相控阵超声检测容易被结构回波影响，造成误判，因此严重的影响对螺栓孔所在区域质量的检测。
为了确保螺栓孔裂纹相控阵超声检测不会误判，且操作方便、省时，有必要开发一种螺栓孔裂纹相控阵超声检测装置及方法，可以快速、全面发现螺栓孔附近出现的裂纹和其他缺陷，为各种有螺栓孔的装备的安全运行和高效监督管理提供技术支持，也可对其寿命评估提供技术参考，然而现有技术中并没有给出类似的公开。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种螺栓孔裂纹相控阵超声检测装置及方法，该装置及方法能够对螺栓孔所在区域的裂纹及缺陷进行相控阵超声检测，能够快速、全面发现影响螺栓孔所在区域质量的所有缺陷。
为达到上述目的，本发明所述的螺栓孔裂纹相控阵超声检测装置包括相控阵超声检测仪、斜探头、待测部件及若干晶片；
待测部件上设置有螺纹孔，斜探头中的透声楔块位于所述待测部件上，所述透声楔块的顶部设置有倾斜面，各晶片位于所述倾斜面上，相控阵超声检测仪与晶片相连接。
相控阵超声检测仪通过电缆线与晶片相连接。
各晶片平行分布。
各晶片等间距分布。
斜探头上设置有把手。
本发明所述的螺栓孔裂纹相控阵超声检测方法包括以下步骤：
设置相控阵超声扇形扫查为对称角度，晶片产生的声束穿出透声楔块后形成的折射声束到达螺栓孔所在位置，移动斜探头，直至螺栓孔反射的信号处于扇形扫查图像的中央，表征螺栓孔所在区域质量的相控阵信号被相控阵超声检测仪接收，最后根据接收到的相控阵信号判断螺栓孔所在区域的质量。
通过沿圆周移动斜探头实现对整个螺栓孔所在区域的相控阵超声检测。
通过改变透声楔块的角度，左右移动斜探头，实现对螺栓孔整个深度所在区域进行相控阵超声检测。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的螺栓孔裂纹相控阵超声检测装置及方法在具体操作时，相控阵采用对称的扇扫描方式，将斜探头放置在螺栓孔所在平面上，左右移动探头至螺栓孔结构波处于扇扫描的中间，即可上下移动探头开始检测，通过判断扇扫描两侧有无缺陷波信号，即可判断螺栓孔附近有无缺陷；通过沿螺栓孔圆周方向移动探头，即可实现对螺栓孔整个周边的缺陷检测，操作简单、方便，且避免产生误判。
附图说明
图1为本发明的剖面图；
图2为本发明的俯视图；
图3为本发明的检测效果示意图。
其中，1为相控阵超声检测仪、2为电缆线、3为手柄、4为斜探头、5为晶片、6为透声楔块、7为声束、8为待测部件、9为螺栓孔。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
在附图中示出了根据本发明公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
参考图1至图3，本发明所述的螺栓孔裂纹相控阵超声检测装置包括相控阵超声检测仪1、电缆线2、手柄3、斜探头4、透声楔块6、待测部件8及若干晶片5；
待测部件8上设置有螺纹孔，斜探头4中的透声楔块6位于所述待测部件8上，所述透声楔块6的顶部设置有倾斜面，各晶片5位于所述倾斜面上，相控阵超声检测仪1通过电缆线2与晶片5相连接，各晶片5平行且等间距分布。
晶片5产生的声束7穿出透声楔块6后倾斜入射到螺栓孔9上，再经螺栓孔9反射后被晶片5接收，然后送入相控阵超声检测仪1中，斜探头4上设置有把手。
本发明所述的螺栓孔裂纹相控阵超声检测方法包括以下步骤：
通电后，设置相控阵超声扇形扫查为对称角度，晶片5产生的声束7穿出透声楔块6后形成的折射声束到达螺栓孔9的位置，上下移动斜探头4，直至螺栓孔9反射的信号处于扇形扫查图像的中央，由于螺栓孔9壁面的反射，信号将由近到远逐渐减弱，扇形扫查两翼的信号，以表征检测区域是否有缺陷，表征螺栓孔9质量的相控阵信号被相控阵超声检测仪1接收，最后根据接收到的相控阵信号判断螺栓孔9所在区域的质量。
在检测时，可以通过沿圆周移动斜探头4实现对整个螺栓孔9所在区域的相控阵超声检测，也可以通过改变透声楔块6的角度和左右移动斜探头4，实现对螺栓孔9整个深度所在区域进行相控阵超声检测，从而实现对螺栓孔9整个深度所在区域的相控阵超声检测，且不会造成误判。

Claims (8)

1.一种螺栓孔裂纹相控阵超声检测装置，其特征在于，包括相控阵超声检测仪(1)、斜探头(4)、待测部件(8)及若干晶片(5)；
待测部件(8)上设置有螺纹孔，斜探头(4)中的透声楔块(6)位于所述待测部件(8)上，所述透声楔块(6)的顶部设置有倾斜面，各晶片(5)位于所述倾斜面上，相控阵超声检测仪(1)与晶片(5)相连接。
2.根据权利要求1所述的螺栓孔裂纹相控阵超声检测装置，其特征在于，相控阵超声检测仪(1)通过电缆线(2)与晶片(5)相连接。
3.根据权利要求1所述的螺栓孔裂纹相控阵超声检测装置，其特征在于，各晶片(5)平行分布。
4.根据权利要求1所述的螺栓孔裂纹相控阵超声检测装置，其特征在于，各晶片(5)等间距分布。
5.根据权利要求1所述的螺栓孔裂纹相控阵超声检测装置，其特征在于，斜探头(4)上设置有把手。
6.一种螺栓孔裂纹相控阵超声检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
设置相控阵超声扇形扫查为对称角度，晶片(5)产生的声束(7)穿出透声楔块(6)后形成的折射声束到达螺栓孔(9)所在位置，移动斜探头(4)，直至螺栓孔(9)反射的信号处于扇形扫查图像的中央，表征螺栓孔(9)所在区域质量的相控阵信号被相控阵超声检测仪(1)接收，最后根据接收到的相控阵信号判断螺栓孔(9)所在区域的质量。
7.根据权利要求6所述的螺栓孔裂纹相控阵超声检测方法，其特征在于，通过沿圆周移动斜探头(4)实现对整个螺栓孔(9)所在区域的相控阵超声检测。
8.根据权利要求6所述的螺栓孔裂纹相控阵超声检测方法，其特征在于，通过改变透声楔块(6)的角度，左右移动斜探头(4)，实现对螺栓孔(9)整个深度所在区域进行相控阵超声检测。
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