本實用新型涉及利用超聲波、聲波或次聲波來測試或分析材料的零部件技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種用于高溫斜探頭的楔塊。

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背景技術(shù)：
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在高溫環(huán)境下準(zhǔn)確測量超聲橫波在材料中的速度更是一項困難的工作。D.K.Mak等于1993年采用直接接觸法，在圓柱形鋁、鋼、銅棒上測出超聲橫波在200℃以下的傳播速度，認(rèn)為橫波速度隨著溫度上升呈單調(diào)下降，在鋼中下降斜率為-0.75m/s℃,但這個數(shù)值依賴于縱波速度的測量，具有縱波、橫波測量的雙重誤差，而且，由于沒有做到更高的溫度，文獻(xiàn)對更高溫度下綜合因素造成的影響認(rèn)識不足。J.-D.Aussel和J.-P.Monchlin,C.B.Scruby和B.C.Moss分別在1988年和1993年采用激光超聲方法，在高溫環(huán)境下非接觸測量壓電陶瓷和鋼中的超聲波速度，結(jié)果表明:碳鋼和不銹鋼中的超聲波速度隨溫度升高而降低，在700℃以下，碳鋼中縱波速度下降斜率為-0.88m/s℃；橫波速度下降斜率為-0.71m/s℃。由于橫波的回波幅度較低，信噪比很差，誤差較大，因而，橫波速度的試驗數(shù)據(jù)是根據(jù)縱波速度計算出來的，并且，沒有討論由于溫度變化對橫波檢測造成的影響。Jen,C-K,Tackitt,Kirk D.，Hirao,M.等人分別用不同測量方法測量高溫下超聲波速度，并討論了聲速與材料常數(shù)的關(guān)系。因此，現(xiàn)有技術(shù)中需要一種耐高溫的探頭及相配的楔塊來實現(xiàn)相對速度的測量，即測量隨著溫度變化，與室溫相比，壓力管道用碳鋼中超聲橫波相對速度的變化。

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技術(shù)實現(xiàn)要素：
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本實用新型的目的就是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)新穎、安全可靠、可配合探頭測量各溫度下試樣變化的用于高溫斜探頭的楔塊，所述的楔塊的背面為斜面，楔塊的前面上部和下部均為垂直于水平面的垂面，兩垂面之間開設(shè)有一縱截面為L型的斜向凹槽，該L型的斜向凹槽上開設(shè)有兩個安裝孔。

所述的楔塊頂面寬度為9mm，長度為22mm，楔塊底面長度為22mm，底面寬度為18.5mm。

所述的安裝孔的深度為4.5mm。

所述的安裝孔中心距離斜向凹槽的上邊沿6mm，安裝孔中心距離斜向凹槽的下邊沿7mm。

楔塊背面的斜面與垂直線的夾角為7°。

所述的楔塊頂部具有鋸齒面。

位于楔塊前面下部的垂面為下垂面，所述的下垂面的高度為2.5mm。

所述的楔塊采用耐高溫高分子材料。

本實用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點在于本實用新型的結(jié)構(gòu)可滿足高溫探頭的安裝要求，其在溫度上升與時間延長的情況下，聲線彎曲變化不大，入射點位移小，角度變化小，楔塊彈塑性變化小，避免受熱膨脹而損壞。

[附圖說明]

圖1是本實用新型實施例中楔塊的主要結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的側(cè)視圖；

圖3是圖2的尺寸結(jié)構(gòu)示意圖；

如圖所示，圖中：1.下垂面 2.安裝孔 3.鋸齒 4.L型的斜向凹槽。

[具體實施方式]

下面結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明，這種裝置的結(jié)構(gòu)和原理對本專業(yè)的人來說是非常清楚的。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

本實用新型為一種用于高溫斜探頭的楔塊，如圖2所示，其背面為斜面，該斜面與垂直線的夾角為7°。楔塊的前面上部和下部均為垂直于水平面的垂面，兩垂面之間開設(shè)有一縱截面為L型的斜向凹槽。位于楔塊前面下部的垂面為下垂面，所述的下垂面的高度為2.5mm。

楔塊頂面寬度為9mm，長度為22mm，楔塊底面長度為22mm，底面寬度為18.5mm。L型的斜向凹槽上開設(shè)有兩個安裝孔，安裝孔為左右并排設(shè)置，如圖1所示，安裝孔的深度為4.5mm，安裝孔中心距離斜向凹槽的上邊沿6mm，安裝孔中心距離斜向凹槽的下邊沿7mm。

一般情況下，標(biāo)準(zhǔn)探頭使用溫度范圍在10℃到60℃，用同樣的探頭來檢測表面溫度75℃以上的工件時，要求探頭與工件的熱接觸時間很短，原因是：一方面聲特性隨溫度變化；另一方面探頭的楔塊在高溫下會膨脹而損壞。故常溫探頭不能在高溫工件上進(jìn)行探傷，即探測高溫體必須使用高溫探頭。由實驗結(jié)果得出：250℃超聲波聲速在工件中變化不大。標(biāo)準(zhǔn)常溫探頭在CSK-IA試塊上，由20℃至60℃，探頭的β角變化不大。

但當(dāng)溫度超過60℃以后，β角出現(xiàn)變化：變化過程與溫度的高低、熱狀態(tài)下探頭與工件接觸時何的長短及耦合層的情況均有直接關(guān)系。在耦合層一定的情況下，在一固定溫度下，隨著時間的延長，探頭的β角明顯增大。

β角隨時間變化的原因根據(jù)斯涅爾公式：

或

式中：α--探頭入射角；β--鋼中折射角；Cd探頭楔塊聲速(m/s)；Cs鋼中橫波聲速(m/s)。

Cs變化很小，但Cd隨溫度升高而變小。探頭楔塊上的溫度不均勻。晶片發(fā)射出來的聲線在有機(jī)玻璃中發(fā)生彎曲，使入射點遷移，入射角α增大，造成β角增大。對于特定的反射體，其回波在顯示屏上的時間掃描位置有后移現(xiàn)象。而本實用新型的楔塊結(jié)構(gòu)新穎，且選用航空耐高溫的高分子材料，熱傳導(dǎo)系數(shù)較大，超聲波聲速接近有機(jī)玻璃和聚乙烯聲速，在50～250℃范圍內(nèi)縱波聲速為2379～2543m/s，無明顯的熱脹冷縮現(xiàn)象，可耐790℃高溫而不明顯變形。