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轧辊表面波检测灵敏度调节方法

时间:2025-06-02    作者: 管理员

专利名称:轧辊表面波检测灵敏度调节方法
技术领域
本发明涉及轧辊检测方法,尤其涉及一种轧辊表面波检测方法。
背景技术:
对于轧辊类工件表面缺陷检测,在应用表面波技术以前,我们对轧辊检测采用传统的检测方法磁粉检测、渗透检测和涡流检测。磁粉、渗透检测无法实现工业自动化,而且都采用目视法检验,效率低,误判、漏判不可避免;涡流检测伪信号多,不易辨别和确认缺陷。日本已开发应用表面波技术,但在灵敏度调节方面仅限于试块调节法,探伤工艺也比较复杂、检测效率较低,不适于在宝钢应用。其他国家还没有相关的资料公布。

发明内容
本发明旨在解决上述缺陷,提供一种轧辊表面波检测灵敏度调节方法。本发明提供一种轧辊表面波检测灵敏度调节方法,通过确立数学模型,达到准确量化测量的目的。本发明是这样实现的,一种轧辊表面波检测灵敏度调节方法,所述调节方法为将轧辊辊身的直角棱边看作无限长和无限深的裂纹,对于轧辊直角棱边反射波的波高与有限长、有限深裂纹的反射波波高之比,以及相同长度,不同深度裂纹的反射波波高与0. 17 λ (λ为表面波波长)深的裂纹反射波波高之比定义公式如下HB/Hf = [Jix/2Ln]0·5 · f 02 (e_a · ζ/λ _b,e_c · ζ/λ ) d (ζ/λ ) / / 0n[(e_a.z/ λ-b,e-c · z/A)d(z/A)]0·5式中Hb-直角棱边反射波波高;Hf-裂纹反射波波高;L-欲探测的最小裂纹长度;η-欲探测的最小裂纹深度d与波长λ之比gp d/λ ;X-反射体至声源的距离;a, b,c-与介质弹性性质有关,决定于泊松比σ的常数;Z-距表面的深度;b,e-c · ζ/ λ :b,是导数,-C · ζ/ λ 是 e 的幂,b,与 e_c · ζ/ λ 是相乘。所述的一种轧辊表面波检测灵敏度调节方法,其特征在于,所述的方法还包括直接在轧辊上调整时基线,然后进行灵敏度的调节移动探头,在距完好无缺陷轧辊直角端面 IOOmm IOOOmm处,使表面波传播方向垂直于轧辊直角端面,使端面棱边反射波波高达到基准高度即满屏20% 50%,再增益规定dB数,同时将草状波控制在不大于满屏的10%, 对不能满足的,降低2 3dB的dB数;其中轧辊直角端面轧辊辊身面与辊身端面成90的端面;
满屏超声波检测仪屏幕纵轴的100%。其表示的是超声反射波波高的幅值,用百分值表示,是相对值。所述的一种轧辊表面波检测灵敏度调节方法,对于轧辊表面缺陷深度的定量和缺陷深度小于2 λ的缺陷,根据下式 Hf/H0.17 = 7. 487η°·5 [ / On (e_a · ζ/ λ _b,e_c · ζ/ λ ) 2d (ζ/λ)]0·5其中λ为表面波波长;作出波高,即增益dB数与缺陷深度的关系曲线,以缺陷长度L = 6. 5mm,深度d = 0. 25 3. 5mm的人工模拟裂纹缺陷试块为基准,用f = 2MHz表面波探头,经试验-数据采集计算而绘制,在设定的灵敏度条件下,发现高于基准波高的缺陷波时,求出其与基准波高的dB差,估算出缺陷的尺寸大小和严重程度。所述的一种轧辊表面波检测灵敏度调节方法,所述基准波高是指将轧辊辊身直角端面的最高反射波高调至满屏的20 50%,再增益一定的dB值,波高为基准波高。所述的一种轧辊表面波检测灵敏度调节方法,其特征在于,所述估算出缺陷的尺寸大小的方法为在具体检测中,把测得的缺陷波高调至基准波高,其与基准波高的差值为一定dB数,为Hf/Hai7的值。本发明轧辊检测中,在规定的灵敏度下进行扫查,Imm长的小缺陷也不会漏检。在设定的灵敏度条件下,发现高于基准波高的缺陷波,求出其与基准波高的dB差,可大致估算出缺陷的尺寸大小、严重程度。结合裂纹探测结果,比对轧辊磨削去除量,发现两者比较相符。实践发现,检测中影响灵敏度调节的因素主要有1.油污的影响2.表面粗糙度和材料组织的影响3.曲面形状的影响4.缺陷位置和形状的影响5.缺陷与探头之间距离的影响。本发明的优越性在于可根据轧辊种类、材质、晶粒度、表面状况、正确选择不同频率的表面波探头、相适应的检测灵敏度,准确检出导致剥落断辊的微小裂纹及其它表面缺陷。可通过对比实验建立量化的灵敏度影响因素关系图表。根据本发明的灵敏度调节方法确定的检测灵敏度,可以发现0. 125mm深度的表面裂纹,根据反射波幅度又可以大致估算裂纹的深度。现在,我们的检测人员都能够根据轧辊种类、材质,晶粒度、表面状况,正确选择不同频率的表面波探头、相适应的检测灵敏度,准确检出导致剥落断辊的微小裂纹及其它表面缺陷。
具体实施例方式下面,通过具体实施方式
对本发明作进一步的说明一种轧辊表面波检测灵敏度调节方法,确立影响检测灵敏度的各因素间的函数关系,其中,将轧辊辊身的直角棱边可看作无限长和无限深的裂纹,对于轧辊直角棱边反射波的波高与有限长、有限深裂纹的反射波波高之比,以及相同长度,不同深度裂纹的反射波波高与0. 17 λ深的裂纹反射波波高之比有如下关系
权利要求
1.一种轧辊表面波检测灵敏度调节方法,其特征在于,所述调节方法为将轧辊辊身的直角棱边看作无限长和无限深的裂纹,对于轧辊直角棱边反射波的波高与有限长、有限深裂纹的反射波波高之比,以及相同长度,不同深度裂纹的反射波波高与0.17 λ (λ为表面波波长)深的裂纹反射波波高之比定义公式如下HB/Hf = [Jix/2Ln]0·5 · f 02 (e_a · ζ/λ _b,e_c · ζ/λ ) d (ζ/λ ) / / 0n[(e_a.z/ λ-b,e-c · z/A)d(z/A)]0·5式中hb-直角棱边反射波波高;Hf-裂纹反射波波高;L-欲探测的最小裂纹长度;η-欲探测的最小裂纹深度d与波长λ之比即d/λ ;X-反射体至声源的距离;a, b,c-与介质弹性性质有关,决定于泊松比σ的常数;Z-距表面的深度;b' e-c · ζ/λ :b,是导数,-C · ζ/ λ 是 e 的幂,b,与 e_c · ζ/ λ 是相乘。
2.根据权利要求1所述的一种轧辊表面波检测灵敏度调节方法,其特征在于,所述的方法还包括直接在轧辊上调整时基线,然后进行灵敏度的调节移动探头,在距完好无缺陷轧辊直角端面IOOmm IOOOmm处,使表面波传播方向垂直于轧辊直角端面,使端面棱边反射波波高达到基准高度即满屏20% 50%,再增益规定dB数,同时将草状波控制在不大于满屏的10%,对不能满足的,降低2 3dB的dB数;其中轧辊直角端面轧辊辊身面与辊身端面成90的端面;满屏超声波检测仪屏幕纵轴的100%。其表示的是超声反射波波高的幅值,用百分值表示,是相对值。
3.根据权利要求1所述的一种轧辊表面波检测灵敏度调节方法,其特征在于,对于轧辊表面缺陷深度的定量和缺陷深度小于2 λ的缺陷,根据下式Hf/H0.17 = 7. 487n°-5[ / On (e-a · ζ/λ-b,e-c · ζ/λ ) 2d(z/λ ) ]0.5其中λ为表面波波长;作出波高,即增益dB数与缺陷深度的关系曲线,以缺陷长度L = 6. 5mm,深度d = 0. 25 3. 5mm的人工模拟裂纹缺陷试块为基准,用f = 2MHz表面波探头,经试验-数据采集计算而绘制,在设定的灵敏度条件下,发现高于基准波高的缺陷波时,求出其与基准波高的dB差,估算出缺陷的尺寸大小和严重程度。
4.根据权利要求3所述的一种轧辊表面波检测灵敏度调节方法,其特征在于,所述基准波高是指将轧辊辊身直角端面的最高反射波高调至满屏的20 50%,再增益一定的dB 值,波高为基准波高。
5.根据权利要求3所述的一种轧辊表面波检测灵敏度调节方法,其特征在于,所述估算出缺陷的尺寸大小的方法为在具体检测中,把测得的缺陷波高调至基准波高,其与基准波高的差值为一定dB数,为Hf/Hai7的值。
全文摘要
本发明涉及轧辊检测方法,尤其涉及一种轧辊表面波检测方法。一种轧辊表面波检测灵敏度调节方法,其特征在于,所述调节方法为将轧辊辊身的直角棱边看作无限长和无限深的裂纹,对于轧辊直角棱边反射波的波高与有限长、有限深裂纹的反射波波高之比,以及相同长度,不同深度裂纹的反射波波高与0.17λ(λ为表面波波长)深的裂纹反射波波高之比定义公式如下HB/Hf=[πx/2Ln]0.5·∫02(e-a·z/λ-b’e-c·z/λ)d(z/λ)/∫0n[(e-a·z/λ-b’e-c·z/λ)d(z/λ)]0.5;本发明提供一种轧辊表面波检测灵敏度调节方法,通过确立数学模型,达到准确量化测量的目的。
文档编号G01N29/04GK102297897SQ20101021141
公开日2011年12月28日 申请日期2010年6月25日 优先权日2010年6月25日
发明者蒋盛 申请人:上海宝钢工业检测公司

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  • 专利名称:包括用于测量代表水质量的至少一参数的值的测量装置的配水设备的制作方法技术领域:本发明的领域在于对在配水管网中流动的水的质量进行监测的领域。更为确切地说,本发明涉及被实施用以测量这些水的质量的装置的设计和实施。背景技术:常见地实施水
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