專利名稱：計(jì)算機(jī)輔助校核的超聲波探傷方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及超聲波探傷技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種計(jì)算機(jī)輔助校核的超聲波探傷方法。
背景技術(shù)：
目前，平板對(duì)接焊接接頭的超聲波探傷，所采用的基本方法是利用K值探頭在焊縫兩側(cè)與鋼板直接接觸后所產(chǎn)生的折射橫波，對(duì)整個(gè)焊接接頭掃查兩次，即直射波掃查與一次反射波掃查，以探測(cè)焊接接頭中存在的焊接缺陷。工程中現(xiàn)行的做法是根據(jù)被測(cè)焊接接頭鋼板的厚度t，按標(biāo)準(zhǔn)《JB/T4730. 3-2005承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)第3部分超聲檢測(cè)》選 擇合適K值的探頭，以及確定直射波掃查的探頭移動(dòng)距離Dl與一次反射波掃查的探頭移動(dòng)距離D2，然后根據(jù)上述參數(shù)進(jìn)行掃查檢測(cè)。但是實(shí)際上，由于受到板厚的差異與公差及焊接接頭焊縫表面余高形狀的影響，同時(shí)探頭K值具有一個(gè)范圍，因此表格所提供的間斷值并不能完全準(zhǔn)確覆蓋連續(xù)值區(qū)間的要求。在一些情況下，雖然嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)中的表格取值，但是實(shí)際探傷檢測(cè)時(shí)兩次掃查區(qū)的疊加區(qū)域并不能100%覆蓋焊接接頭，因而會(huì)發(fā)生漏檢焊接缺陷。而且由于實(shí)物不能被破壞以及聲波不可視，超聲探傷并不能直觀地觀察到焊接接頭橫截面上直射波和一次反射波掃查覆蓋狀況，因而不易識(shí)別漏檢區(qū)域。尤其是對(duì)于鍋爐制造、壓力容器制造、壓力管道安裝等涉及人身安全的行業(yè)，這種漏檢存在很大的安全隱患。再者，所使用的K值探頭多數(shù)不能在最佳工作β角進(jìn)行作業(yè)，也影響了超聲成像與掃查質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本申請(qǐng)人針對(duì)上述現(xiàn)有超聲波探傷中按表取值，可能存在不易識(shí)別的漏檢，且質(zhì)量較差等缺點(diǎn)，提供一種計(jì)算機(jī)輔助校核的超聲波探傷方法，從而可以對(duì)預(yù)定值進(jìn)行檢驗(yàn)與優(yōu)化，并且指導(dǎo)探傷作業(yè)，避免發(fā)生漏檢情況。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下
一種計(jì)算機(jī)輔助校核的超聲波探傷方法，包括以下步驟第一步計(jì)算機(jī)建模在繪圖軟件中與實(shí)物等比例繪制出焊接接頭橫截面的圖形，建立二維模型；第二步初選掃查參數(shù)所述掃查參數(shù)包括K值、直射波掃查距離Dl與一次反射波掃查距離D2 ;第三步進(jìn)行直射波掃查模擬，獲得第一區(qū)域Al ;第四步進(jìn)行一次反射波掃查模擬，獲得第二區(qū)域Α2 ;第五步校核區(qū)域覆蓋情況，并作動(dòng)態(tài)調(diào)整將所述直射波掃查區(qū)Al與一次反射波掃查區(qū)Α2疊加，即作邏輯“與”操作，觀察疊加區(qū)域是否完全覆蓋焊縫區(qū)域Α0，如果沒(méi)有完全覆蓋，存在著漏檢區(qū)域A3，則需要對(duì)所述掃查參數(shù)進(jìn)行調(diào)整；第六步進(jìn)行真實(shí)的超聲波探傷檢測(cè)如果第五步校核成功，則根據(jù)模擬取得的掃查參數(shù)，采用超聲探頭對(duì)焊接接頭進(jìn)行實(shí)際探傷掃查。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)所述第三步中從直射波掃查起點(diǎn)至終點(diǎn)，在此兩點(diǎn)向下與豎直線成β角作出入射斜線，兩條平行入射斜線與板材的上下表面之間，為直射波掃查區(qū)Al。所述第四步中從一次反射波掃查起點(diǎn)與終點(diǎn)，在此兩點(diǎn)向下與豎直線成β角作出入射斜線，并在與板材的下表面相交的交點(diǎn)上作出反射線；在兩條平行反射斜線與板材的上下表面之間，即為一次反射波掃查區(qū)Α2。所述第五步中利用繪圖軟件的命令進(jìn)行入射線或者反射線的動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)面域的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)調(diào)整，進(jìn)行掃查參數(shù)的快速調(diào)整。本發(fā)明的有益效果如下
本發(fā)明利用在計(jì)算機(jī)上作圖的方法，模擬實(shí)際探傷中的探頭，在顯示器屏幕上可以直觀地展現(xiàn)焊接接頭的橫截面上，直射波和一次反射波掃查的模擬狀況，直觀方便。而且利用繪圖軟件的命令，實(shí)現(xiàn)入射線與反射線的動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)面域的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)調(diào)整，更加直觀和方便地進(jìn)行快速調(diào)整，從而有效地提高了校核與調(diào)整參數(shù)的效率，解決了現(xiàn)有技術(shù)中，由于不能直觀觀察焊接接頭橫截面上的超聲波掃查狀況，從而容易產(chǎn)生漏檢區(qū)，存在產(chǎn)品安全隱患的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明可以基于最優(yōu)的K值進(jìn)行掃查，靈活調(diào)節(jié)其他參數(shù)，從而保證 了獲得最優(yōu)的超聲圖像，保證了探傷檢測(cè)質(zhì)量。


圖I為本發(fā)明的工作流程圖。圖2為本發(fā)明的直射波掃查模擬。圖3為本發(fā)明的一次反射波掃查模擬。圖4為本發(fā)明的疊加檢測(cè)示意圖。圖中1、板材；2、焊接接頭；3、直射波掃查起點(diǎn)；4、直射波掃查終點(diǎn)；5、一次反射波掃查起點(diǎn)；6、一次反射波掃查終點(diǎn)；Α0、焊縫區(qū)域;Α1、直射波掃查區(qū)；Α2、一次反射波掃查區(qū)；Α3、漏檢區(qū)域；D1、直射波掃查距離；D2、一次反射波掃查距離；t、板厚；β、探頭折射角。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。如圖I所示，本發(fā)明所述的計(jì)算機(jī)輔助校核的超聲波探傷方法分為如下步驟 第一步計(jì)算機(jī)建模。在計(jì)算機(jī)上采用繪圖軟件，例如AutoCAD，根據(jù)需檢測(cè)的對(duì)接焊
接的板材I的板厚t、焊接接頭2的型式(包括坡口角度、鈍邊、對(duì)口間隙等)、焊縫寬度、焊縫余高等實(shí)際尺寸，按與實(shí)物等比例繪制出焊接接頭橫截面的圖形，建立二維模型。第二步從表格中初選掃查參數(shù)。根據(jù)板厚值t從《JB/T4730. 3-2005》標(biāo)準(zhǔn)的“表18”中選擇出K值探頭；按《JB/T4730. 3-2005》標(biāo)準(zhǔn)“5. I. 4. I條款”的方法確定直射波掃查距離Dl及計(jì)算一次反射波掃查距離D2等掃查參數(shù)。第三步進(jìn)行直射波掃查模擬，獲得第一區(qū)域Al。由于K= tgi3，根據(jù)K值反推出探頭折射角β值。在二維模型上，如圖2所示，確定直射波掃查起點(diǎn)3與終點(diǎn)4，在此兩點(diǎn)向下與豎直線成β角作出入射斜線，根據(jù)超聲直射波掃查原理，在兩條平行入射斜線與板材I的上下表面之間，即為直射波掃查區(qū)Al。第四步進(jìn)行一次反射波掃查模擬，獲得第二區(qū)域Α2。在二維模型上，如圖3所示，確定一次反射波掃查起點(diǎn)5與終點(diǎn)6，在此兩點(diǎn)向下與豎直線成β角作出入射斜線，并在與板材I的下表面相交的交點(diǎn)上作出反射線。根據(jù)超聲一次反射波掃查原理，在兩條平行反射斜線與板材I的上下表面之間，即為一 次反射波掃查區(qū)Α2。第五步校核區(qū)域覆蓋情況，并作動(dòng)態(tài)調(diào)整。如圖4所示，將上述直射波掃查區(qū)Al與一次反射波掃查區(qū)Α2疊加，即作邏輯“與”操作，并與焊縫區(qū)域AO相比較，觀察疊加區(qū)域是否完全覆蓋焊縫區(qū)域Α0。如果沒(méi)有完全覆蓋，存在著如圖4中所示的漏檢區(qū)域A3，那么則需要進(jìn)行掃查參數(shù)調(diào)整，包括改變直射波掃查距離Dl或一次反射波掃查距離D2，或者調(diào)整探頭的K值或者更換合適K值的探頭。此時(shí)，可以利用繪圖軟件的命令，例如使用AutoCAD中的“移動(dòng)”命令，實(shí)現(xiàn)入射線或者反射線的動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)面域的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)調(diào)整，因此可以非常直觀和方便地進(jìn)行各參數(shù)的快速調(diào)整。第六步進(jìn)行真實(shí)的超聲波探傷檢測(cè)。如果第五步中，疊加區(qū)域已經(jīng)完全覆蓋了焊縫區(qū)域A0，不存在漏檢區(qū)域A3，則代表校核成功。此時(shí)，可以根據(jù)模擬中確定的β角選擇合適的K值探頭，以及直射波掃查距離D1、一次反射波掃查距離D2及起始點(diǎn)與結(jié)束點(diǎn)，采用超聲探頭對(duì)焊接接頭2進(jìn)行實(shí)際探傷掃查。以上描述是對(duì)本發(fā)明的解釋，不是對(duì)發(fā)明的限定，本發(fā)明所限定的范圍參見(jiàn)權(quán)利要求，在不違背本發(fā)明精神的情況下，本發(fā)明可以作任何形式的修改；例如略加變換，也可以應(yīng)用在其他超聲探測(cè)技術(shù)中，例如醫(yī)療用超聲。
權(quán)利要求
1.一種計(jì)算機(jī)輔助校核的超聲波探傷方法，其特征在于包括以下步驟 第一歩計(jì)算機(jī)建摸在繪圖軟件中與實(shí)物等比例繪制出焊接接頭橫截面的圖形，建立ニ維模型； 第二步初選掃查參數(shù)所述掃查參數(shù)包括K值、直射波掃查距離(Dl)與一次反射波掃查距離(D2)； 第三步進(jìn)行直射波掃查模擬，獲得第一區(qū)域(Al)； 第四步進(jìn)行一次反射波掃查模擬，獲得第二區(qū)域(A2)； 第五步校核區(qū)域覆蓋情況，并作動(dòng)態(tài)調(diào)整將所述直射波掃查區(qū)(Al)與一次反射波掃查區(qū)(A2)疊加，即作邏輯“與”操作，觀察疊加區(qū)域是否完全覆蓋焊縫區(qū)域(A0)，如果沒(méi)有完全覆蓋，存在著漏檢區(qū)域(A3)，則需要對(duì)所述掃查參數(shù)進(jìn)行調(diào)整； 第六步進(jìn)行真實(shí)的超聲波探傷檢測(cè)如果第五步校核成功，則根據(jù)模擬取得的掃查參數(shù)，采用超聲探頭對(duì)焊接接頭(2)進(jìn)行實(shí)際探傷掃查。
2.按照權(quán)利要求I所述的計(jì)算機(jī)輔助校核的超聲波探傷方法，其特征在于所述第三步中從直射波掃查起點(diǎn)(3)至終點(diǎn)(4)，在此兩點(diǎn)向下與豎直線成β角作出入射斜線，兩條平行入射斜線與板材(I)的上下表面之間，為直射波掃查區(qū)(Al )。
3.按照權(quán)利要求I所述的計(jì)算機(jī)輔助校核的超聲波探傷方法，其特征在于所述第四步中從一次反射波掃查起點(diǎn)(5)與終點(diǎn)(6)，在此兩點(diǎn)向下與豎直線成β角作出入射斜線，并在與板材(I)的下表面相交的交點(diǎn)上作出反射線；在兩條平行反射斜線與板材(I)的上下表面之間，即為一次反射波掃查區(qū)(Α2)。
4.按照權(quán)利要求I所述的計(jì)算機(jī)輔助校核的超聲波探傷方法，其特征在于所述第五步中利用繪圖軟件的命令進(jìn)行入射線或者反射線的動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)面域的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)調(diào)整，進(jìn)行掃查參數(shù)的快速調(diào)整。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種計(jì)算機(jī)輔助校核的超聲波探傷方法，包括以下步驟1計(jì)算機(jī)建模，2初選掃查參數(shù)，3進(jìn)行直射波掃查模擬，4進(jìn)行一次反射波掃查模擬，5校核區(qū)域覆蓋情況并對(duì)參數(shù)作動(dòng)態(tài)調(diào)整，6進(jìn)行真實(shí)的超聲波探傷檢測(cè)。本發(fā)明利用計(jì)算機(jī)模擬，可以直觀地展現(xiàn)焊接接頭的橫截面上直射波和一次反射波掃查的模擬狀況，同時(shí)通過(guò)實(shí)現(xiàn)面域的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)調(diào)整，直觀方便地進(jìn)行快速調(diào)整，從而有效地提高了校核與調(diào)整參數(shù)的效率。本發(fā)明可以基于最優(yōu)的K值進(jìn)行掃查，靈活調(diào)節(jié)其他參數(shù)，從而保證了獲得最優(yōu)的超聲圖像，保證了探傷檢測(cè)質(zhì)量。
文檔編號(hào)G01N29/04GK102662000SQ20121016188
公開(kāi)日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月23日
發(fā)明者劉建書(shū), 曹洪海, 過(guò)企新 申請(qǐng)人:無(wú)錫化工裝備有限公司(原無(wú)錫化工裝備總廠)