专利名称：计算机辅助校核的超声波探伤方法
技术领域：
本发明涉及超声波探伤技术领域，尤其是一种计算机辅助校核的超声波探伤方法。
背景技术：
目前，平板对接焊接接头的超声波探伤，所采用的基本方法是利用K值探头在焊缝两侧与钢板直接接触后所产生的折射横波，对整个焊接接头扫查两次，即直射波扫查与一次反射波扫查，以探测焊接接头中存在的焊接缺陷。工程中现行的做法是根据被测焊接接头钢板的厚度t，按标准《JB/T4730. 3-2005承压设备无损检测第3部分超声检测》选 择合适K值的探头，以及确定直射波扫查的探头移动距离Dl与一次反射波扫查的探头移动距离D2，然后根据上述参数进行扫查检测。但是实际上，由于受到板厚的差异与公差及焊接接头焊缝表面余高形状的影响，同时探头K值具有一个范围，因此表格所提供的间断值并不能完全准确覆盖连续值区间的要求。在一些情况下，虽然严格按照标准中的表格取值，但是实际探伤检测时两次扫查区的叠加区域并不能100%覆盖焊接接头，因而会发生漏检焊接缺陷。而且由于实物不能被破坏以及声波不可视，超声探伤并不能直观地观察到焊接接头横截面上直射波和一次反射波扫查覆盖状况，因而不易识别漏检区域。尤其是对于锅炉制造、压力容器制造、压力管道安装等涉及人身安全的行业，这种漏检存在很大的安全隐患。再者，所使用的K值探头多数不能在最佳工作β角进行作业，也影响了超声成像与扫查质量。
发明内容
本申请人针对上述现有超声波探伤中按表取值，可能存在不易识别的漏检，且质量较差等缺点，提供一种计算机辅助校核的超声波探伤方法，从而可以对预定值进行检验与优化，并且指导探伤作业，避免发生漏检情况。本发明所采用的技术方案如下
一种计算机辅助校核的超声波探伤方法，包括以下步骤第一步计算机建模在绘图软件中与实物等比例绘制出焊接接头横截面的图形，建立二维模型；第二步初选扫查参数所述扫查参数包括K值、直射波扫查距离Dl与一次反射波扫查距离D2 ;第三步进行直射波扫查模拟，获得第一区域Al ;第四步进行一次反射波扫查模拟，获得第二区域Α2 ;第五步校核区域覆盖情况，并作动态调整将所述直射波扫查区Al与一次反射波扫查区Α2叠加，即作逻辑“与”操作，观察叠加区域是否完全覆盖焊缝区域Α0，如果没有完全覆盖，存在着漏检区域A3，则需要对所述扫查参数进行调整；第六步进行真实的超声波探伤检测如果第五步校核成功，则根据模拟取得的扫查参数，采用超声探头对焊接接头进行实际探伤扫查。作为上述技术方案的进一步改进所述第三步中从直射波扫查起点至终点，在此两点向下与竖直线成β角作出入射斜线，两条平行入射斜线与板材的上下表面之间，为直射波扫查区Al。所述第四步中从一次反射波扫查起点与终点，在此两点向下与竖直线成β角作出入射斜线，并在与板材的下表面相交的交点上作出反射线；在两条平行反射斜线与板材的上下表面之间，即为一次反射波扫查区Α2。所述第五步中利用绘图软件的命令进行入射线或者反射线的动态调整，从而实现面域的动态实时调整，进行扫查参数的快速调整。本发明的有益效果如下
本发明利用在计算机上作图的方法，模拟实际探伤中的探头，在显示器屏幕上可以直观地展现焊接接头的横截面上，直射波和一次反射波扫查的模拟状况，直观方便。而且利用绘图软件的命令，实现入射线与反射线的动态调整，从而实现面域的动态实时调整，更加直观和方便地进行快速调整，从而有效地提高了校核与调整参数的效率，解决了现有技术中，由于不能直观观察焊接接头横截面上的超声波扫查状况，从而容易产生漏检区，存在产品安全隐患的技术问题。本发明可以基于最优的K值进行扫查，灵活调节其他参数，从而保证 了获得最优的超声图像，保证了探伤检测质量。
图I为本发明的工作流程图。图2为本发明的直射波扫查模拟。图3为本发明的一次反射波扫查模拟。图4为本发明的叠加检测示意图。图中1、板材；2、焊接接头；3、直射波扫查起点；4、直射波扫查终点；5、一次反射波扫查起点；6、一次反射波扫查终点；Α0、焊缝区域;Α1、直射波扫查区；Α2、一次反射波扫查区；Α3、漏检区域；D1、直射波扫查距离；D2、一次反射波扫查距离；t、板厚；β、探头折射角。
具体实施例方式下面结合附图，说明本发明的具体实施方式
。如图I所示，本发明所述的计算机辅助校核的超声波探伤方法分为如下步骤 第一步计算机建模。在计算机上采用绘图软件，例如AutoCAD，根据需检测的对接焊
接的板材I的板厚t、焊接接头2的型式(包括坡口角度、钝边、对口间隙等)、焊缝宽度、焊缝余高等实际尺寸，按与实物等比例绘制出焊接接头横截面的图形，建立二维模型。第二步从表格中初选扫查参数。根据板厚值t从《JB/T4730. 3-2005》标准的“表18”中选择出K值探头；按《JB/T4730. 3-2005》标准“5. I. 4. I条款”的方法确定直射波扫查距离Dl及计算一次反射波扫查距离D2等扫查参数。第三步进行直射波扫查模拟，获得第一区域Al。由于K= tgi3，根据K值反推出探头折射角β值。在二维模型上，如图2所示，确定直射波扫查起点3与终点4，在此两点向下与竖直线成β角作出入射斜线，根据超声直射波扫查原理，在两条平行入射斜线与板材I的上下表面之间，即为直射波扫查区Al。第四步进行一次反射波扫查模拟，获得第二区域Α2。在二维模型上，如图3所示，确定一次反射波扫查起点5与终点6，在此两点向下与竖直线成β角作出入射斜线，并在与板材I的下表面相交的交点上作出反射线。根据超声一次反射波扫查原理，在两条平行反射斜线与板材I的上下表面之间，即为一 次反射波扫查区Α2。第五步校核区域覆盖情况，并作动态调整。如图4所示，将上述直射波扫查区Al与一次反射波扫查区Α2叠加，即作逻辑“与”操作，并与焊缝区域AO相比较，观察叠加区域是否完全覆盖焊缝区域Α0。如果没有完全覆盖，存在着如图4中所示的漏检区域A3，那么则需要进行扫查参数调整，包括改变直射波扫查距离Dl或一次反射波扫查距离D2，或者调整探头的K值或者更换合适K值的探头。此时，可以利用绘图软件的命令，例如使用AutoCAD中的“移动”命令，实现入射线或者反射线的动态调整，从而实现面域的动态实时调整，因此可以非常直观和方便地进行各参数的快速调整。第六步进行真实的超声波探伤检测。如果第五步中，叠加区域已经完全覆盖了焊缝区域A0，不存在漏检区域A3，则代表校核成功。此时，可以根据模拟中确定的β角选择合适的K值探头，以及直射波扫查距离D1、一次反射波扫查距离D2及起始点与结束点，采用超声探头对焊接接头2进行实际探伤扫查。以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在不违背本发明精神的情况下，本发明可以作任何形式的修改；例如略加变换，也可以应用在其他超声探测技术中，例如医疗用超声。
权利要求
1.一种计算机辅助校核的超声波探伤方法，其特征在于包括以下步骤 第一歩计算机建摸在绘图软件中与实物等比例绘制出焊接接头横截面的图形，建立ニ维模型； 第二步初选扫查參数所述扫查參数包括K值、直射波扫查距离(Dl)与一次反射波扫查距离(D2)； 第三步进行直射波扫查模拟，获得第一区域(Al)； 第四步进行一次反射波扫查模拟，获得第二区域(A2)； 第五步校核区域覆盖情况，并作动态调整将所述直射波扫查区(Al)与一次反射波扫查区(A2)叠加，即作逻辑“与”操作，观察叠加区域是否完全覆盖焊缝区域(A0)，如果没有完全覆盖，存在着漏检区域(A3)，则需要对所述扫查參数进行调整； 第六步进行真实的超声波探伤检测如果第五步校核成功，则根据模拟取得的扫查參数，采用超声探头对焊接接头(2)进行实际探伤扫查。
2.按照权利要求I所述的计算机辅助校核的超声波探伤方法，其特征在于所述第三步中从直射波扫查起点(3)至终点(4)，在此两点向下与竖直线成β角作出入射斜线，两条平行入射斜线与板材(I)的上下表面之间，为直射波扫查区(Al )。
3.按照权利要求I所述的计算机辅助校核的超声波探伤方法，其特征在于所述第四步中从一次反射波扫查起点(5)与终点(6)，在此两点向下与竖直线成β角作出入射斜线，并在与板材(I)的下表面相交的交点上作出反射线；在两条平行反射斜线与板材(I)的上下表面之间，即为一次反射波扫查区(Α2)。
4.按照权利要求I所述的计算机辅助校核的超声波探伤方法，其特征在于所述第五步中利用绘图软件的命令进行入射线或者反射线的动态调整，从而实现面域的动态实时调整，进行扫查參数的快速调整。
全文摘要
本发明公开了一种计算机辅助校核的超声波探伤方法，包括以下步骤1计算机建模，2初选扫查参数，3进行直射波扫查模拟，4进行一次反射波扫查模拟，5校核区域覆盖情况并对参数作动态调整，6进行真实的超声波探伤检测。本发明利用计算机模拟，可以直观地展现焊接接头的横截面上直射波和一次反射波扫查的模拟状况，同时通过实现面域的动态实时调整，直观方便地进行快速调整，从而有效地提高了校核与调整参数的效率。本发明可以基于最优的K值进行扫查，灵活调节其他参数，从而保证了获得最优的超声图像，保证了探伤检测质量。
文档编号G01N29/04GK102662000SQ20121016188
公开日2012年9月12日 申请日期2012年5月23日 优先权日2012年5月23日
发明者刘建书, 曹洪海, 过企新 申请人:无锡化工装备有限公司(原无锡化工装备总厂)