一种超声检测模拟器的制作方法

1.本发明涉及模拟教学技术领域，具体涉及一种超声检测模拟器。


背景技术：

2.超声波检测广泛应用于现场工件焊缝或产品的内部质量控制中，但现场检测工作中，工件焊缝或产品的类型和尺寸规格是多种多样的，具有一定的不确定性，且超声波所用的探头的规格型号也是多种多样的，且在使用过程中会出现性能参数的变化，从而导致工件焊缝或产品的检测不能满足质量控制的要求；其次超声检测工艺试验验证和分析中，对工件焊缝或产品的检测需要制定快速准确的模拟工艺方案的适用性，提供准确可靠的参考依据；再次，超声波是不可见的，从业人员的培训和教学中，一般通过抽象图和数学公式来学习和理解超声波检测应用中的工作原理和数据计算，教学效果不佳。
3.超声波现场检测应用中，常需要根据工件焊缝或产品规格和尺寸，探头性能参数的变化等情况，通过手工绘制草图和计算的的方式，以适应多变的现场工作条件。
4.超声波检测工艺试验验证和分析中，常需要通过cad软件绘制大量工件或产品检测图，确定检测方案的可行性。
5.超声检测从业人员培训好教学中，仅能根据培训或教学材料提供的静态抽象图和数学公式来理解和学习超声检测原理和探头的应用。
6.但是工件焊缝或产品的现场超声检测中，手工绘绘制的草图既不直观也不准确，数据计算也不精确，工作效率低且很难满足不确定和多变的实际工作条件。
7.超声检测工艺试验验证和分析中，cad软件制图仅能提供单一的静态抽象图，不但制图量大，容易引起会乱，且验证和分析中不能及时看到检测效果，影响工件焊缝或产品的工艺方案的制定的效率和效果，也不直观。
8.超声检测人员的培训和教学过程中，理论抽象图、三角函数公式及超声波的不可看见性，老师难于演示，学习人员不能直观的理解各种概念与实际检测应用的联系，导致教学或培训效果不佳。


技术实现要素：

9.本发明所要解决的技术问题是：提供一种可适应现场多变的工件焊缝或产品的检测条件，提高工作效率，降低分析难度以及提高教学或培训效果的超声检测模拟器。
10.为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
11.一种超声检测模拟器，包括
12.框架；
13.厚度定位件，沿框架垂直方向可调节设置；
14.量角组件，包括入射波束模拟尺、入射波束角度尺、反射波束模拟尺和反射波束角度尺，所述入射波束角度尺、反射波束角度尺沿框架水平方向可调节设置，所述入射波束模拟尺、反射波束模拟尺分别转动连接在入射波束角度尺、反射波束角度尺上。
15.本发明的有益效果在于：通过超声检测模拟器，只需合理调整厚度定位件、量角组件，即可快速模拟不同母材厚度，探头前沿、入射角度或k值等情况下检测情况，为工件焊缝或产品的实际检测提供决策依据；所述反射波束模拟尺可在垂直放置状态下，作为辅助尺模拟焊缝的中心线或产品的截面线，辅助读取产品检测时，相关的深度、水平和声程信息；使本发明更适用于实际检测模拟或教学演示的应用；可适应现场多变的工件焊缝或产品的检测条件，提高工作效率；可减少超声检测工艺人员工作量，减低分析难度；可在超声检测从业人员的教学和培训过程中，提高教学或培训效果。
附图说明
16.图1为本发明具体实施方式的一种超声检测模拟器的正视图以及左右视图；
17.图2为本发明具体实施方式的一种超声检测模拟器的框架的正视图、俯视图、a-a剖视图以及b-b剖视图；
18.图3为本发明具体实施方式的一种超声检测模拟器的厚度定位件的正视图以及俯视图；
19.图4为本发明具体实施方式的一种超声检测模拟器的入射波束模拟尺的正视图以及左视图；
20.图5为本发明具体实施方式的一种超声检测模拟器的反射波束模拟尺的正视图以及左视图；
21.图6为本发明具体实施方式的一种超声检测模拟器的入射波束角度尺的正视图以及左视图；
22.图7为本发明具体实施方式的一种超声检测模拟器的反射波束角度尺的正视图以及左视图；
23.标号说明：1、框架；11、垂直调节槽；12、工件厚度刻度线；13、槽体；14、水平调节槽；2、厚度定位件；21、钩槽；3、入射波束模拟尺；31、量角板；32、水平板；33、转轴；34、限位块；35、探头模拟尺；4、入射波束角度尺；41、尺体；42、安装孔；43、量体部；44、卡槽部；45、卡槽；46、开槽；5、反射波束模拟尺；6、反射波束角度尺。
具体实施方式
24.为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
25.请参照图1至图7，一种超声检测模拟器，包括
26.框架1；
27.厚度定位件2，沿框架1垂直方向可调节设置；
28.量角组件，包括入射波束模拟尺3、入射波束角度尺4、反射波束模拟尺5和反射波束角度尺6，所述入射波束角度尺4、反射波束角度尺6沿框架1水平方向可调节设置，所述入射波束模拟尺3、反射波束模拟尺5分别转动连接在入射波束角度尺4、反射波束角度尺6上。
29.进一步的，所述框架1两侧垂直设置有垂直调节槽11；
30.所述厚度定位件2两端设置有与垂直调节槽11配合的钩槽21；
31.所述框架1两侧上设置有工件厚度刻度线12。
32.进一步的，所述框架1上还设置有供厚度定位件2活动的槽体13。
33.从上述描述可知，通过槽体13的设置，能够避免与入射波束模拟尺3、反射波束模拟尺5形成干涉。
34.进一步的，所述框架1上设置有水平调节槽14，所述水平调节槽14与垂直调节槽11垂直，所述入射波束角度尺4、反射波束角度尺6沿水平调节槽14可调节设置。
35.进一步的，与所述水平调节槽14对应的框架1外表面上设置有焊缝宽度刻度线。
36.进一步的，所述入射波束角度尺4与反射波束角度尺6为镜像结构，包括量角板31、水平板32、转轴33和限位块34，所述量角板31竖直设置在水平板32上，所述限位块34设置在水平板32底部，所述转轴33连接在水平板32上并与量角板31垂直；所述限位块34与水平调节槽14配合；
37.所述入射波束模拟尺3、反射波束模拟尺5为镜像结构，包括尺体41和尺体41上的安装孔42，所述安装孔42套设在转轴33上。
38.进一步的，所述尺体41包括量体部43和卡槽部44，所述安装孔42位于量体部43和卡槽部44之间，所述量体部43上设置有刻度线，所述卡槽部44远离量体部43的一端上设置有与量角板31边沿相卡接限位的卡槽45。
39.从上述描述可知，通过卡槽45的设置，能够保证量体部43的稳定性。
40.进一步的，所述入射波束模拟尺3、反射波束模拟尺5的尺体41的厚度不同，其中较厚尺体41上开设有在入射波束模拟尺3、反射波束模拟尺5相交时供另一尺体41穿过的开槽46。
41.从上述描述可知，通过开槽46的设置，能够实现入射波束模拟尺3、反射波束模拟尺5工作时避免相互碰撞干涉。
42.进一步的，所述水平板32下表面为水平面，所述转轴33的中心轴与水平面重合，所述尺体41的安装孔42与转轴33同轴设置，所述量体部43上的刻度线以转轴33的中心轴为零点；所述量角板31以水平面为零点。
43.进一步的，所述入射波束角度尺4还包括探头模拟尺35，所述探头模拟尺35连接在水平板32上并朝向反射波束角度尺6设置。
44.从上述描述可知，通过将厚度定位件2上的钩槽21组装在框架1两侧的垂直调节槽11内，厚度定位件2可在框架1的槽体13的正面刻槽内上下滑动，用于调节工件焊缝母材厚度或产品的厚度；
45.将入射波束角度尺4、反射波束角度尺6安装在框架1上端的水平调节槽14内，入射波束角度尺4、反射波束角度尺6可在水平调节槽14内滑动，用于调整射波束角度尺、反射波束角度尺6位置。
46.入射波束模拟尺3、反射波束模拟尺5通过卡槽45和安装孔42，组装在入射波束角度尺4、反射波束角度尺6上，卡槽45可沿量角板31边缘滑动，安装孔42可在转轴33上转动，入射波束模拟尺3、反射波束模拟尺5用于模拟入射声束和反射声束，并可与入射波束角度尺4、反射波束角度尺6结合，自由的变换角度。
47.所述尺体41的安装孔42与转轴33同轴设置，所述量体部43上的刻度线以转轴33的中心轴为零点；所述量角板31以水平面为零点，也是声束的入射点。
48.以工件焊缝超声检测模拟为例，当焊缝的母材厚度和宽度通过现场测量已知，检
测所用的探头前沿和入射角度(或k值)通过校验完毕已知，调整厚度定位件2，调整位置使其两端对齐的的框架1两侧上设置有工件厚度刻度线12的刻度读数与焊缝母材厚度相等，转动入射波束角度尺4，使其定位在入射波束模拟尺3上与探头入射角度相等的角度上。按照超声波在平面上反射的原理，调整好反射波束模拟尺5和反射波束角度尺6位置，即可观察入射声束能否实现对焊缝根部的全覆盖，并可读出不能实现声束覆盖区域的盲区大小，同时可观察反射波束的是否存在焊缝表面盲区。
49.通过超声检测模拟器，只需合理调整厚度定位件2、量角组件，即可快速模拟不同母材厚度，探头前沿、入射角度或k值等情况下检测情况，为工件焊缝或产品的实际检测提供决策依据；所述反射波束模拟尺5可在垂直放置状态下，作为辅助尺模拟焊缝的中心线或产品的截面线，辅助读取产品检测时，相关的深度、水平和声程信息；使本发明更适用于实际检测模拟或教学演示的应用；可适应现场多变的工件焊缝或产品的检测条件，提高工作效率；可减少超声检测工艺人员工作量，减低分析难度；可在超声检测从业人员的教学和培训过程中，提高教学或培训效果。
50.实施例一
51.一种超声检测模拟器，包括
52.框架；
53.厚度定位件，沿框架垂直方向可调节设置；
54.量角组件，包括入射波束模拟尺、入射波束角度尺、反射波束模拟尺和反射波束角度尺，所述入射波束角度尺、反射波束角度尺沿框架水平方向可调节设置，所述入射波束模拟尺、反射波束模拟尺分别转动连接在入射波束角度尺、反射波束角度尺上。
55.所述框架两侧垂直设置有垂直调节槽；
56.所述厚度定位件两端设置有与垂直调节槽配合的钩槽；
57.所述框架两侧上设置有工件厚度刻度线。
58.所述框架上还设置有供厚度定位件活动的槽体。
59.所述框架上设置有水平调节槽，所述水平调节槽与垂直调节槽垂直，所述入射波束角度尺、反射波束角度尺沿水平调节槽可调节设置。
60.与所述水平调节槽对应的框架外表面上设置有焊缝宽度刻度线。
61.所述入射波束角度尺与反射波束角度尺为镜像结构，包括量角板、水平板、转轴和限位块，所述量角板竖直设置在水平板上，所述限位块设置在水平板底部，所述转轴连接在水平板上并与量角板垂直；所述限位块与水平调节槽配合；
62.所述入射波束模拟尺、反射波束模拟尺为镜像结构，包括尺体和尺体上的安装孔，所述安装孔套设在转轴上。
63.所述尺体包括量体部和卡槽部，所述安装孔位于量体部和卡槽部之间，所述量体部上设置有刻度线，所述卡槽部远离量体部的一端上设置有与量角板边沿相卡接限位的卡槽。
64.所述入射波束模拟尺、反射波束模拟尺的尺体的厚度不同，其中较厚尺体上开设有在入射波束模拟尺、反射波束模拟尺相交时供另一尺体穿过的开槽。
65.所述水平板下表面为水平面，所述转轴的中心轴与水平面重合，所述尺体的安装孔与转轴同轴设置，所述量体部上的刻度线以转轴的中心轴为零点；所述量角板以水平面
为零点。
66.所述入射波束角度尺还包括探头模拟尺，所述探头模拟尺连接在水平板上并朝向反射波束角度尺设置。
67.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。