超聲波檢測用多功能測量器及其測量方法

2023-06-08 19:51:16 2

專利名稱：超聲波檢測用多功能測量器及其測量方法
技術領域：
本發明涉及超聲波斜探頭檢測用的一種測量儀器，特別涉及一種對超聲 波橫波斜探頭聲程及水平距離進行檢測的多功能測量器。
技術背景超聲波橫波斜探頭檢測時，計算各種斜探頭的"一次聲程"及"水平距 離"是經常應進行的一道工序，也一直是比較麻煩的工序。如果已知工件厚 度，計算"一次聲程"或"水平距離"的方法有計算法、坐標法及査表法。計算法是基礎方法，每種角度均需分別計算，工作量較大；坐標法和査表法 要求先要將各種不同折射角的斜探頭的"一次聲程"或"水平距離"計算出 來，製作一個坐標或表格，使用時從坐標或列表中進行査找。很顯然，這三 種方法不僅計算任務量大；而且使用起來很不方便；因此，如果能解決上述 "一次聲程"和"水平距離"的有效檢測問題，將極大地提高超聲波斜探頭 檢測工藝的效率。基於此，本發明將對超聲波橫波斜探頭檢測工藝作出重要 而徹底的改變。 發明內容本發明的目的是提供一種超聲波檢測用多功能測量器及其測量方法，以 解決超聲波橫波斜探頭檢測時，"一次聲程"和"水平距離"的有效檢測問題， 同時使超聲波檢測符合標準要求。按照本發明提供的技術方案，超聲波檢測用多功能測量器包括量角器、 聲程標尺、厚度標尺和滑動標尺，其特徵是聲程標尺的測量邊和厚度標尺 的測量邊的交點與量角器的圓心重合，聲程標尺和厚度標尺之間可以繞量角 器的圓心相對轉動，測量時滑動標尺與厚度標尺保持垂直滑動連接，且滑動 標尺的測量邊、厚度標尺的測量邊與聲程標尺的測量邊的交點構成一個直角 三角形；在聲程標尺的測量邊、滑動標尺的測量邊、厚度標尺的測量邊及量角器的測量邊上分別設有刻度。量角器與聲程標尺或厚度標尺製成一體。在滑動標尺上有遊標滑槽，遊 標滑槽與厚度標尺滑動連接。滑動標尺與遊標滑槽滑動連接，滑動標尺相對遊標滑槽滑動時，滑動標尺與厚度標尺保持垂直。滑動標尺與遊標滑槽固定 連接或製成一體。厚度標尺上設有沿厚度標尺的方向的滑槽，滑動標尺上設 有滑銷，滑銷與滑槽滑動配合。所述超聲波檢測用多功能測量器的測量方法包括先將聲程標尺的測量 邊與厚度標尺的測量邊分別對準斜探頭標稱折射角的兩條邊，然後根據檢測 工件的厚度沿厚度標尺上下移動滑動標尺至對準檢測工件的厚度所對應的刻 度，在滑動標尺上下移動時，保持滑動標尺與厚度標尺相互垂直，使滑動標 尺的測量邊與聲程標尺的測量邊相交於Q點，該Q點在聲程標尺上所對應的 刻度為該斜探頭的"一次聲程"，該Q點在滑動標尺上所對應的刻度為該斜 探頭的"水平距離"。必要時，可在滑動標尺沿厚度標尺上下移動到位後，再左右移動滑動標 尺，在滑動標尺左右移動時，保持滑動標尺與厚度標尺相互垂直。本發明無需任何計算就能夠解決"一次聲程"和"水平距離"的有效檢 測問題，使用方便、可靠，可以大大提高超聲波檢測工藝的效率和操作人員 的工效，並且符合超聲波檢測標準要求。本專利的實施將對超聲波檢測領域 產生積極而又深遠的影響。本發明在超聲波檢測領域的應用對超聲波檢測領域而言是一次大的工藝 改進。在超聲波斜探頭檢測工藝中採用本發明，可以準確、可靠、快速地計 算並檢測出"一次聲程"和"水平距離"，從而省去了繁瑣的大量計算的任務， 提高了超聲波檢測工藝的效率和操作人員的工效，因而具有巨大的社會效益 和經濟效益。


圖1為超聲波入射工件工作原理圖。圖2為超聲波聲程多功能測量器工作示意圖。圖3是超聲波聲程多功能測量器的另一種示意圖。圖中的l是轉動標尺，2是標尺，3是滑動標尺，4是量角器，5是遊標 滑槽。
具體實施方式
如圖2所示超聲波檢測用多功能測量器包括量角器4、聲程標尺l、厚度標尺2和滑動標尺3，其中聲程標尺1的測量邊和厚度標尺2的測量邊的 交點與量角器4的圓心重合，聲程標尺1和厚度標尺2之間可以繞量角器4 的圓心相對轉動，測量時滑動標尺3與厚度標尺2保持垂直滑動連接，且滑 動標尺3的測量邊、厚度標尺2的測量邊與聲程標尺1的測量邊的交點構成
一個直角三角形；在聲程標尺l的測量邊、滑動標尺3的測量邊、厚度標尺2的測量邊及量角器4的測量邊上分別設有刻度。製造時，可以將量角器4與聲程標尺1或厚度標尺2製成一體。為方便 安裝與使用滑動標尺3，可在滑動標尺3上設置遊標滑槽5，再使遊標滑槽5 與厚度標尺2滑動連接。滑動標尺3與遊標滑槽5也可以採用滑動連接的方 式，以便於滑動標尺3相對遊標滑槽5滑動，在滑動時，應確保滑動標尺3 與厚度標尺2相互垂直。當然也可以將滑動標尺3與遊標滑槽5固定連接或製成一體，這時滑動 標尺3與遊標滑槽5之間就不能相對移動。滑動標尺3與厚度標尺2的另一種滑動連接方式是厚度標尺2上設有 沿厚度標尺2的方向的滑槽6，滑動標尺3上設有滑銷7，滑銷7與滑槽6 滑動配合。準確、快速、低成本地對超聲波橫波斜探頭聲程及水平距離進行檢測， 是保證產品或零部件超聲波檢測可靠性的極其重要的一環。所謂"一次聲程", 是指斜探頭髮射的超聲波束，以某種折射角從工件表面傳播到工件底面的距 離，所謂"水平距離"，就是指斜探頭髮射的超聲波進入工件表面的入射點到 超聲波一次聲程終點的距離。如圖1所示，在ABC所組成的直角三角形中， 斜邊AB和直角邊AC之間的夾角相當於斜探頭標稱的折射角P ，直角邊AC 的長度相當於工件的厚度，斜邊AB的長度相當於一次聲程，另一直角邊BC 的長度相當於水平距離。從圖1可以看出，"一次聲程"和"水平距離"的大小，取決於工件的厚度及折射角e的大小。測量時，如圖2所示先將聲程標尺1的測量邊與厚度標尺2的測量邊 分別對準斜探頭標稱折射角的兩條邊，然後根據檢測工件的厚度沿厚度標尺 2上下移動滑動標尺3至對準檢測工件的厚度所對應的刻度，在滑動標尺3 上下移動時，保持滑動標尺3與厚度標尺2相互垂直，使滑動標尺3的測量 邊與聲程標尺1的測量邊相交於Q點，該Q點在聲程標尺1上所對應的刻度 為該斜探頭的"一次聲程"，該Q點在滑動標尺3上所對應的刻度為該斜探 頭的"水平距離"。必要時，即當滑動標尺3與遊標滑槽5釆用滑動連接的方式，以便於滑 動標尺3相對遊標滑槽5滑動，可在滑動標尺3沿厚度標尺2上下移動到位 後，再左右移動滑動標尺3，在滑動標尺3左右移動時，保持滑動標尺3與 厚度標尺2相互垂直。
權利要求
1、 超聲波檢測用多功能測量器，包括量角器(4)、聲程標尺U)、厚度標尺(2)和滑動標尺(3)，其特徵是聲程標尺(1)的測量邊和厚度標尺(2)的測量邊的交點與量角器(4)的圓心重合，聲程標尺(1)和厚度標尺 (2)之間可以繞量角器(4)的圓心相對轉動，測量時滑動標尺(3)與厚度 標尺(2)保持垂直滑動連接，且滑動標尺(3)的測量邊、厚度標尺(2)的 測量邊與聲程標尺(l)的測量邊的交點構成一個直角三角形；在聲程標尺(l) 的測量邊、滑動標尺(3)的測量邊、厚度標尺(2)的測量邊及量角器(4) 的測量邊上分別設有刻度。
2、 如權利要求1所述的超聲波檢測用多功能測量器，其特徵是量角器 (4)與聲程標尺(1)或厚度標尺(2)製成一體。
3、 如權利要求l所述的超聲波檢測用多功能測量器，其特徵是在滑動 標尺(3)上有遊標滑槽(5)，遊標滑槽(5)與厚度標尺(2)滑動連接。
4、 如權利要求3所述的超聲波檢測用多功能測量器，其特徵是滑動標 尺(3)與遊標滑槽(5)滑動連接，滑動標尺(3)相對遊標滑槽(5)滑動 時，滑動標尺(3)與厚度標尺(2)保持垂直。
5、 如權利要求3所述的超聲波檢測用多功能測量器，其特徵是滑動標 尺(3)與遊標滑槽(5)固定連接或製成一體。
6、 如權利要求1所述的超聲波檢測用多功能測量器，其特徵是厚度標 尺(2)上設有沿厚度標尺(2)的方向的滑槽(6)，滑動標尺(3)上設有滑 銷(7)，滑銷(7)與滑槽(6)滑動配合。
7、 如權利要求1所述的超聲波檢測用多功能測量器的測量方法，其特徵 是先將聲程標尺(1)的測量邊與厚度標尺(2)的測量邊分別對準斜探頭 標稱折射角的兩條邊，然後根據檢測工件的厚度沿厚度標尺(2)上下移動滑 動標尺(3)至對準檢測工件的厚度所對應的刻度，在滑動標尺(3)上下移 動時，保持滑動標尺(3)與厚度標尺(2)相互垂直，使滑動標尺(3)的測 量邊與聲程標尺(1)的測量邊相交於Q點，該Q點在聲程標尺(1)上所對 應的刻度為該斜探頭的一次聲程，該Q點在滑動標尺(3)上所對應的刻度 為該斜探頭的水平距離。
8、 如權利要求7所述的超聲波檢測用多功能測量器的測量方法，其特徵 是在滑動標尺(3)沿厚度標尺(2)上下移動到位後，再左右移動滑動標尺(3)，在滑動標尺(3)左右移動時，保持滑動標尺(3)與厚度標尺(2) 相互垂直。
全文摘要
本發明涉及超聲波斜探頭檢測用的一種測量儀器，特別涉及一種對超聲波橫波斜探頭聲程及水平距離進行檢測的多功能測量器。按照本發明提供的技術方案，超聲波檢測用多功能測量器包括量角器、聲程標尺、厚度標尺和滑動標尺，其特徵是聲程標尺的測量邊和厚度標尺的測量邊的交點與量角器的圓心重合，聲程標尺和厚度標尺之間可以繞量角器的圓心相對轉動，測量時滑動標尺與厚度標尺保持垂直滑動連接，且滑動標尺的測量邊、厚度標尺的測量邊與聲程標尺的測量邊的交點構成一個直角三角形；在聲程標尺的測量邊、滑動標尺的測量邊、厚度標尺的測量邊及量角器的測量邊上分別設有刻度。本發明可以解決超聲波橫波斜探頭檢測時，「一次聲程」和「水平距離」的有效檢測問題，同時使超聲波檢測符合標準要求。
文檔編號G01N29/00GK101122584SQ20071013180
公開日2008年2月13日 申請日期2007年9月3日 優先權日2007年9月3日
發明者萬升雲, 盧東磊, 鄭小康 申請人:中國南車集團戚墅堰機車車輛工藝研究所