本發(fā)明涉及一種測(cè)試方法，特別是一種超聲小角度探頭k值、前沿快速測(cè)試方法。

背景技術(shù)：

鐵路車輛車軸定期超聲波探傷是保證行車安全的重要手段，縱波小角度探頭作為對(duì)車軸軸頸根部進(jìn)行探傷的主要探頭之一。其兩個(gè)重要參數(shù)k值和前沿的準(zhǔn)確性直接決定了缺陷的定位和定量。

目前測(cè)量6-8°縱波小角度探頭k值、前沿主要依據(jù)《鐵路貨車輪軸組裝檢修及管理規(guī)則》和《鐵路客車輪軸組裝檢修及管理規(guī)則》兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，先測(cè)量棱角波的一次回波最高時(shí)探頭至棱角的距離x1、棱角波的二次回波最高時(shí)探頭至棱角的距離x2，根據(jù)實(shí)測(cè)值計(jì)算前沿，再根據(jù)前沿值計(jì)算k值。

現(xiàn)有技術(shù)的前沿測(cè)試方法：將探頭置于tzs-r試塊的b面上(如圖3所示)，前后移動(dòng)探頭，并注意保持探頭聲束與試塊側(cè)面平行，使a面上棱角回波達(dá)到最高點(diǎn)，記下此時(shí)探頭前沿至試塊前端(a端)的距離xl。然后用二次反射波探測(cè)試塊a面下棱角，同樣前后移動(dòng)探頭，使a面下棱角回波達(dá)到最高點(diǎn)，記下此時(shí)探頭前沿至試塊端面的距離x2。則探頭前沿至入射點(diǎn)的距離為α＝x2-2xl。

現(xiàn)有技術(shù)的k值測(cè)試方法：將探頭置于tzs-r試塊的c面上(如圖4)，當(dāng)找到端面(a面)上棱角的最大反射波高時(shí)，則k＝(x+α)/200；β＝arctgk。

這種測(cè)試步驟多、測(cè)量數(shù)據(jù)多，而且第一次前沿結(jié)果的準(zhǔn)確性影響第二次k值的精度，造成二次誤差?，F(xiàn)有技術(shù)存在以下缺點(diǎn)：1.現(xiàn)有測(cè)試方法操作需要3個(gè)步驟，步驟多，需要先測(cè)量?jī)蓚€(gè)數(shù)據(jù)后計(jì)算前沿，再測(cè)量一個(gè)數(shù)據(jù)后計(jì)算k值。2.數(shù)據(jù)測(cè)量時(shí)依賴操作人員熟練程度，存在人為誤差，測(cè)量數(shù)據(jù)越多誤差越大；檢測(cè)結(jié)果一致性差；3.現(xiàn)有測(cè)試方法測(cè)量時(shí)，探頭位置不在試塊同一側(cè)，操作麻煩，檢測(cè)效率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種超聲小角度探頭k值、前沿快速測(cè)試方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的方案是：

一種超聲小角度探頭k值、前沿快速測(cè)試方法，其特征在于包含以下步驟：

步驟一：將縱波小角度探頭放置在tzs-r試塊側(cè)面，并移動(dòng)縱波小角度探頭找到人工刻槽最高反射回波，此時(shí)探頭前端至試塊上端面距離為l1,得到公式

(l2+l0)/200＝tanβ＝k(1)

其中，l0為探頭前沿，β為探頭折射角，k為探頭k值；

步驟二：將縱波小角度探頭向下移動(dòng)，找到水平刻度200mm處棱角的最高反射回波，此時(shí)探頭前端至試塊上端面距離為l2,得到公式

(l1+l0)/175＝(l2+l0)/200(2)

步驟三：連列公式(1)和公式(2)得到

(l1+l0)/175＝(l2+l0)/200(3)

求得前沿l0＝7l2-8l1；

步驟四：將l0＝7l2-8l1代入公式(1)求得

k＝(l2-l1)/25

β＝tan^-1(l2-l1)/25。

進(jìn)一步地，所述測(cè)試方法采用脈沖式超聲波探傷儀進(jìn)行測(cè)試。

進(jìn)一步地，所述步驟縱波小角度探頭與測(cè)試塊之間設(shè)置有耦合劑。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果：

1、只需兩個(gè)步驟，節(jié)約測(cè)試時(shí)間，提高測(cè)試效率。

2、只需測(cè)量?jī)蓚€(gè)數(shù)據(jù)：

①200mm處棱角波最高時(shí)，探頭前端到棱角的距離l2；

②175mm處人工刻槽波最高時(shí)，探頭前端到棱角的距離l1

根據(jù)l1和l2可同時(shí)計(jì)算k值和前沿。避免測(cè)試數(shù)據(jù)多帶來的人為誤差，同時(shí)避免前沿計(jì)算誤差影響k值的計(jì)算結(jié)果，使計(jì)算結(jié)果精度提高。

3、測(cè)試時(shí)探頭在試塊同一側(cè)，避免探頭與檢測(cè)儀器的移動(dòng)，方便操作，檢測(cè)效率高。降低了操作難度、使得操作簡(jiǎn)單易行，保證了檢測(cè)結(jié)果一致性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的步驟二示意圖。

圖2是本發(fā)明的步驟三示意圖。

圖3是現(xiàn)有技術(shù)的前沿測(cè)試方法示意圖。

圖4是現(xiàn)有技術(shù)的k值測(cè)試方法示意圖。

圖5是本發(fā)明的縱波小角度探頭入射角和折射角對(duì)應(yīng)關(guān)系表格。

圖6是本發(fā)明的l1、l2和β實(shí)測(cè)值的表格。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖并通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以下實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的解釋而本發(fā)明并不局限于以下實(shí)施例。

如圖1或2所示，本發(fā)明的超聲小角度探頭k值、前沿快速測(cè)試方法，包含以下步驟：

測(cè)試使用工具：1.型脈沖式超聲波探傷儀；2.縱波小角度探頭、探頭線；3.tzs-r試塊；4.耦合劑。

步驟一：調(diào)節(jié)超聲波探傷儀相關(guān)按鍵及參數(shù)，使屏幕顯示正常，將縱波小角度探頭放置如圖3所示位置處，找到水平刻度為175mm處，深度為1mm人工刻槽最高反射回波，測(cè)量探頭前端至試塊端面距離l1,得到公式

(l1+l0)/175＝tanβ＝k(1)

其中，l0為探頭前沿，β為探頭折射角，k為探頭k值；

步驟二：將縱波小角度探頭向下移動(dòng)，如圖4所示位置處，找到水平刻度200mm處棱角的最高反射回波，此時(shí)探頭前端至試塊上端面距離為l2,得到公式

(l2+l0)/200＝tanβ＝k(2)

步驟三：連列公式(1)和公式(2)得到

(l1+l0)/175＝(l2+l0)/200(3)

求得前沿l0＝7l2-8l1；

步驟四：將l0＝7l2-8l1代入公式(1)求得

k＝(l2-l1)/25

β＝tan^-1(l2-l1)/25。

其中：

l1—第一次探頭前端到棱角的距離；

l2—第二次探頭前端到棱角的距離；

l0—探頭前沿；

β—探頭折射角；

k—探頭k值。

下面通過實(shí)際測(cè)量試驗(yàn)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行效果驗(yàn)證。

如圖5所示為縱波小角度探頭入射角和折射角對(duì)應(yīng)關(guān)系表，本實(shí)驗(yàn)探頭采用折射角為16.5°的縱波小角度探頭。測(cè)試結(jié)果見圖6的表格。

由圖6表格分析可知，角度值最大偏差為0.18，相對(duì)偏差為1％，都在誤差范圍內(nèi)，滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。

本說明書中所描述的以上內(nèi)容僅僅是對(duì)本發(fā)明所作的舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，只要不偏離本發(fā)明說明書的內(nèi)容或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種超聲小角度探頭K值、前沿快速測(cè)試方法，其特征在于包含以下步驟：將縱波小角度探頭放置在TZS?R試塊側(cè)面，并移動(dòng)縱波小角度探頭找到人工刻槽最高反射回波，此時(shí)探頭前端至試塊上端面距離為L(zhǎng)1,得到公式(L1+L0)/175＝tanβ＝K?(1)，將縱波小角度探頭向下移動(dòng)，找到水平刻度200mm處棱角的最高反射回波，此時(shí)探頭前端至試塊上端面距離為L(zhǎng)2,得到公式(L2+L0)/200＝tanβ＝K?(2)，連列公式(1)和公式(2)得到(L1+L0)/175＝(L2+L0)/200，求得前沿L0＝7L2?8L1；將L0＝7L2?8L1代入公式(1)求得K＝(L2?L1)/25，β＝tan?1(L2?L1)/25。本發(fā)明節(jié)約測(cè)試時(shí)間，提高測(cè)試效率。

技術(shù)研發(fā)人員：周翔;宋偉;徐先滿;王智杰;鄧川;葛文建
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南通友聯(lián)數(shù)碼技術(shù)開發(fā)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.04.18
技術(shù)公布日：2017.07.21