专利名称：超声波检测多功能试块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种超声波检测标准试块，具体涉及一种超声波检测多功能标准试块。
背景技术：
超声波检测用标准试块用于仪器探头系统性能校准和检测校准的试块，常用的有钢板用标准试块CB I \CB II，锻件用标准试块CS I \CS II \CS III，焊接接头用标准试块 CSK-1 A\CSK-1I A\CSK-1II A\CSK-1V A 等。其中，CSK-1A试块是我国承压设备无损检测标准JB/T4730. 3-2005中规定的标准试块，主要用于横波斜探头的分辨力；调整横波扫描速度和检测范围；调整纵波检测范围和扫描线性比例；校验仪器的水平线性、垂直线性和动态范围；测定直探头和仪器组合的远场分辨力；测定直探头和仪器组合后的最大穿透能力及盲区；测定斜探头的折射角及入射点；测定斜探头和仪器组合的灵敏度余量等。CSK-1IIA试块是JB/T4730. 3-2005标准中规定用于焊缝超声波检测的横孔标准试块，主要用于测定横波距离-波幅曲线(DAC)、斜探头折射角和探头扫描线性及灵敏度的调整。目前，随着数字探伤仪、TOFD探伤仪和相控阵超声探伤仪广泛应用于无损探伤，单一的标准试块已无法满足多功能检测，主要存在的问题(I)试块种类繁多功能相对单一，检测用要经常更换试块，增加检验程序；(2)试块构件较多，布局不合理，造成测量不便；
(3)人工缺陷较少，无法满足更多功能的检测需要；(4)试块检测精确度有待提高，不能满足高精确检测要求。
发明内容鉴于上述现状，本发明人进行研究，采用改进CSK-1A和CSK-1IIA试块的构件位置、尺寸及布局，继承CSK-1A和CSK-1IIA试块的所有功能并提高检测精确度，简化试块布局，并新增构件，增加标准试块功能，从而完成本实用新型。本实用新型提供以下方面。( I) 一种超声波检测多功能标准试块，其特征在于，所述超声波检测多功能标准试块包括在试块正面的设置的三个半径从左侧向中间逐渐减小的阶梯圆弧面(I )，沿试块厚度方向从试块正面向背面孔径逐渐减小的三个阶梯孔(2)，在阶梯孔(2)上方沿试块厚度方向开设的通孔(3)，在试块正面上、在阶梯孔(2)和通孔(3)右侧、沿竖直方向开设的半圆柱槽(4)，在半圆柱槽(4)上下端部开设有切槽(5)，在半圆柱槽(4)面中心线上沿试块厚度方向开设短横孔(6)，和在圆柱槽(4)右侧，沿试块厚度方向开设的长横孔(7)。(2)根据上述(I)中所述的超声波检测多功能标准试块，其特征在于，三个阶梯圆弧面(I)分别为R100/10mm、R75/5mm和R50/10mm的阶梯圆弧面。(3)根据上述(I)所述的超声波检测多功能标准试块，其特征在于，所述三个阶梯孔⑵依次相通，孔径依次为15mm、IOmm和5mm。(4)根据上述(I)所述的超声波检测多功能标准试块，其特征在于，通孔(3)的孔径为0.5mm。(5)根据上述(I)所述的超声波检测多功能标准试块，其特征在于，在半圆柱槽
(4)面中心线上沿试块厚度方向等间距开设5个短横孔￠)，短横孔(6)孔径为1mm。(6)根据上述(I)所述的超声波检测多功能标准试块，其特征在于，切槽(5)为沿试件厚度方向开设的孔状切槽，切槽直径不大于0.1mm。(7)根据上述(I)所述的超声波检测多功能标准试块，其特征在于，在半圆柱槽
(4)右侧，沿试块厚度方向开设10个长横孔(7)，长横孔(7)的孔径为1_。(8)根据上述(I)所述的超声波检测多功能标准试块，其特征在于，十个长横孔
(7)呈圆弧状排列。本实用新型提供的超声波检测多功能标准试块具有以下优点:(I)调整横波扫描速度和检测范围时调节困难和误差减�。降阈Ｗ几奈阈Ｗ迹蟛罡。Ｗ几奖憧旖�。(2)通过改进CSK-1A试块上三个阶梯孔位置与大�。碧酵返慕『驮冻》直媪Σ饬扛罚恍略黾映ず峥状嬖瑿SK-1A试块上阶梯孔进行同角度盲区测量，同时，新增加长横孔还代替CSK-1A试块上三个阶梯槽测量直探头和仪器组合的远场分辨力，简化试块设置，优化试块构件布局，测量更加方便快捷。(3)通过改进CSK-1A试块横通孔的位置和孔径，新通孔在数字探伤仪角度手动调节时偏差�。峁稻罚缴私峁幼既罚嵬ǹ椎墓δ芡耆尚略黾拥亩毯峥状妫蚧钥樯柚谩�(4)虽改进CSK-1IIA试块上短横孔数量与位置，并增加切槽，但仍保留了原CSK-1IIA试块短通孔的功能，减少多余孔径占用面积，优化试块布局；同时新增切槽使本实用新型增加表面缺陷的确定参考，仪器调节孔中心的标定参考线的作用。(5)新增加长横孔使试块具有相控阵检测的聚焦法则和C型显示及测量直探头的盲区和分辨力的功能。(6)新增加的短横孔和阶梯圆弧面使调整横波的检测范围和扫描速度更快更准。(7 )改进了 CSK-1A试块宽度尺寸，使该试块能满足CSK-1IIA试块上短横孔原功能无影响。
图1示出了根据本实用新型优选实施方式的超声波检测多功能标准试块装置的主视结构示意图。图2示出了根据本实用新型优选实施方式的超声波检测多功能标准试块装置的俯视结构示意图。附图标记说明:1-圆弧阶梯面 2-阶梯孔[0035]3-通孔4-半圆柱槽5-切槽6-短横孔7-长横孔具体实施方式
以下结合附图通过示例性具体实施方式
对本实用新型进行详细说明。本实用新型的特点和优点将随着这些描述变得更为清楚、明确。在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。在优选的实施方式中，如图1，2所示，提供一种超声波检测多功能标准试块，其包括左侧阶梯圆弧面(1)，阶梯孔(2)，通孔(3)，中间半圆柱槽(4)，其中在半圆柱槽(4)上开设切槽(5 )，短横孔(6 )，右侧长横孔(7 )。其中，阶梯圆弧面(I)包括R100/10mm、R75/5mm和R50/10mm和的三个圆弧面，其半径从远离半圆柱槽一侧到靠近半圆柱槽一侧方向依次减小。其中,R50/1Omm>R75/5mm和R100/10mm分别表示圆弧面的半径和弧面长度。相较于CSK-1A试块，增加小半径圆弧面宽度，调整横波扫描速度和检测范围时探头更加靠近试块，调节困难和误差减小，同时增设一个R75/5mm圆弧面使两点校准改为三点校准，误差减�。Ｗ几奖憧旖�。在优选的实施 方式中，并列于阶梯圆弧面(I)中R75/5mm圆弧面开设阶梯孔(2),包括015mm、01 Omm和05 mm三个孔径，孔径从上至下依次减小。相较于csk-1a试块，将试块上三个阶梯孔与圆弧阶梯面置于同侧，并减小孔径，精确测量斜探头的近场和远场分辨力。在进一步优选的实施方式中，新增加的 ο个0] x25mm长横孔7代替原csk-1a试块上阶梯孔的进行盲区测量。同时，取消原CSK-1A试块上的100mm/91mm/85mm的三个阶梯槽，其直探头和仪器组合的远场分辨力测量功能仍由新增加的10个OI x25mm的长横孔(7)代替，达到简化试块设置，优化试块构件布局，测量更加方便快捷。在优选的实施方式中，在试块表面靠近最小半径圆弧面开设一个00.5mm通孔
(3)，取消原CSK-1A试块横通孔，其原横通孔功能由新增加的短横孔(6)代替，简化试块设置；新的通孔(3)孔径�。谑痔缴艘墙嵌仁侄鹘谑保饬科钚。峁稻透罚佣固缴私峁幼既�。在优选的实施方式中，多功能标准试块中间沿厚度方向开设Rl0_半圆柱槽(4),其中在半圆柱槽(4)上开设5个01 X6mm短横孔(6)，减少原csk-1iia试块的短横孔至5个，仍保留测定横波距离-波幅曲线(DAC)、斜探头折射角和探头扫描线性及灵敏度的调整作用功能，优化试块布局。在进一步优选的实施方式中，增加2个3mm深切槽(5)具有常规超声波检测、TOFD超声检测、相控阵超声检测的仪器线性调节、数值输入、灵敏度确定等作用，丰富了本实用新型的功能。优选地，切槽由直径不大于0.1mm的钥线沿垂直于探头扫查面方向切制而成，切制深度为3mm。[0050]在优选的实施方式中，多功能标准试块右侧设有10个01x25mm长横孔(7)，分布于RlOO的圆弧上，相邻横孔间隔5°，具有相控阵检测的聚焦法则和C型显示使用，测量直探头的盲区和分辨力功能。在进一步优选的实施方式中，取消CSK-1A试块利用91mm调整横波的检测范围和扫描速度，利用新增5个01 X6mm短横孔(6)和R50、R75和Rioo圆弧面(I)在调整横波检测范围和扫描速度，更快更准。在进一步优选的实施方式中，改进了 CSK-1A试块上IOOmm的宽度尺寸，由于规定120mm为探伤厚度分界点，改为IlOmm宽，使该试块能满足CSK-1IIA试块0 I x 6mm的短横孔深度达到120mm,且原功能无影响。以上通过优选的具体实施方式
对本实用新型进行了范例性说明。不过需要声明的是，这些具体实施方式
仅是对本实用新型的阐述性解释，并不对本实用新型的保护范围构成任何限制，在不超出本实用新型精神和保护范围的情况下，本领域技术人员可以对本实用新型技术内容及其实施方式进行各种改进、等价替换或修饰，这些均落入本实用新型的保护范围内。本实用新型的保护范围以所附权利要求为准。
权利要求1.一种超声波检测多功能标准试块，其特征在于， 所述超声波检测多功能标准试块包括: 在试块正面的设置的三个半径从左侧向中间逐渐减小的阶梯圆弧面(I )， 沿试块厚度方向从试块正面向背面孔径逐渐减小的三个阶梯孔(2)， 在阶梯孔(2)上方沿试块厚度方向开设的通孔(3)， 在试块正面上、在阶梯孔(2)和通孔(3)右侧、沿竖直方向开设的半圆柱槽(4)，在半圆柱槽(4)上下端部开设有切槽(5)，在半圆柱槽(4)面中心线上沿试块厚度方向开设短横孔(6)，和 在半圆柱槽(4)右侧，沿试块厚度方向开设的长横孔(7)。
2.根据权利要求1所述的超声波检测多功能标准试块，其特征在于，三个阶梯圆弧面(1)分别为R100/10mm、R75/5mm和R50/10mm的阶梯圆弧面。
3.根据权利要求1所述的超声波检测多功能标准试块，其特征在于，所述三个阶梯孔(2)依次相 通，孔径依次为15mm、IOmm和5mm。
4.根据权利要求1所述的超声波检测多功能标准试块，其特征在于，通孔(3)的孔径为0.5mmο
5.根据权利要求1所述的超声波检测多功能标准试块，其特征在于，在半圆柱槽(4)面中心线上沿试块厚度方向等间距开设5个短横孔￠)，短横孔(6)孔径为1mm。
6.根据权利要求1所述的超声波检测多功能标准试块，其特征在于，切槽(5)为沿试件厚度方向开设的孔状切槽，切槽直径不大于0.1mm。
7.根据权利要求1所述的超声波检测多功能标准试块，其特征在于，在半圆柱槽(4)右侦牝沿试块厚度方向开设10个长横孔(7)，长横孔(7)的孔径为1mm。
8.根据权利要求1所述的超声波检测多功能标准试块，其特征在于，十个长横孔(7)呈圆弧状排列。
专利摘要本实用新型涉及一种超声波检测多功能标准试块，所述超声波检测多功能标准试块包括阶梯圆弧面,阶梯孔,通孔，短横孔，半圆柱槽，切槽，长横孔。本实用新型通过改造CSK-IA和CSK-IIIA试块的构件位置，尺寸及布局，并新增构件，继承CSK-IA和CSK-IIIA试块的所有功能，而且使探头前沿长度、探头主声束偏离、直探头盲区、探头分辨力、斜探头K值等的测量等更加方便简洁，结果精准度也有很大提高，并增加新的人工缺陷，丰富了标准试块的功能。
文档编号G01N29/30GK202916247SQ20122055961
公开日2013年5月1日 申请日期2012年10月29日 优先权日2012年10月29日
发明者邓显余, 赛鹏, 王佐森, 李港, 邓屾, 尹闻闻, 刘鹏 申请人:哈电集团(秦皇岛)重型装备有限公司
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