[其他]工件中點缺陷和細長缺陷的超聲波分類法

無效

• 申請號: 86106835
• 申請日: 1986-10-02
• 公開（公告）號: CN86106835A
• 公開（公告）日: 1987-07-08
• 發明（設計）人: 奧托·甘格鮑爾;約琶夫·奧塞沃格;費利克斯·沃爾納
• 申請（專利權）人: 沃爾特—阿爾派因股份公司
• 主分類號: G01N29/06
• 分類號: G01N29/06;G01N29/04;G05B15/00
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 吳秉芬

本發明是關于一種用超聲波對工件中的裂縫，特別是對厚度層已知的平面部件或弧形部件焊縫上和焊縫中的裂縫，進行分類的方法，在該方法中，對工件或其預計有裂縫的部位分別進行的系統檢驗（必要時，先進行人工檢查或機械檢查）的實現是通過應用超聲波回波圖象法在各橫截面平面內產生截面掃描或B型掃描，改變變換裝置在工件上的位置，并/或改變發射方向，再計算可能反射的延遲時間，以此來確定缺陷的位置。

在材料、半成品和成品的無損檢驗中應用超聲波法已有相當長的時間了。關于超聲波回波圖象法和檢驗結果在陰極射線管上的表示，可有A型掃描（線性掃描）或B型掃描的可能性。在A型掃描中，陰極射線管的X偏移與聲脈沖同時開始，所接收的回聲強度招致Y偏移，因而使屏幕的標志橫座標上出現有關延遲時間的信息，從而知道反射體位置與發射器位置之間的距離。B型掃描能顯示出受檢驗物體某一截面的表面，其中各反射體用微量增輝表示。在后者的情況下，對圖象的分析全憑觀察者的經驗。

生產過程中產品檢驗的目的，或對使用中各機器部件進行檢驗的目的，是要求提供所有資料，這些資料或作為交貨時對規定收貨標準的產品狀況進行評價的依據，或作為對機器或工廠的某一部分是否適宜繼續使用進行評價的依據。超聲波技術的主要優點是能可靠地檢測，并測定出材料的內部裂縫的位置，盡管在分類法上受到一定的限制，但還是能令人滿意地估計出裂縫的大小;過去超聲波檢驗的缺點則在于定性方面，即對自然裂縫有關裂縫類型的解釋方面。隨著對安全要求與日俱增，和生產過程中產品檢驗活動，特別是對諸如高壓管線、橋梁桁架等承受高載荷的部件和裝置進行的檢驗活動日益頻繁，判明裂縫的類型就變得特別重要。

若能對裂縫的類型進行明確分類，則一方面可以更確切地預計缺陷對結構的影響，另一方面，在許多場合下，特別是牽涉到運行中各裝置定期例行檢查的場合下，可以由此得出何時或在哪種條件下會出現缺陷等的有關資料。

西德專利DE-PS3236017提出的超聲波無損探傷檢驗工件的方法試圖清晰地顯示出材料中缺陷的形狀。該方法采用了組合式超聲波傳感器鐘控陣列，因而可分別周期性地改變上述陣列，并將超聲波信號傳送到工件中，然后檢測出信號到達缺陷輪廓上反射體的延遲時間和相應的波幅，并將此時間和波幅存儲起來。在預計的裂縫部位的可能位置所產生的延遲時間及相應波幅系存儲在第二存儲器中，存儲時只把最大值寫入存儲器中。檢測的結果以亮度分布的形式（反射點密聚的形式）顯示在圖象顯示裝置上，從顯示屏上可以看出哪一些是主要缺陷，哪一些缺陷可以忽略不計。采用該公知方法可以知道獲得的資料是，工件有哪些地方不連續，此不連續的部分所表示的缺陷的幾何形狀有哪一些系由所測出的反射點產生的。至于缺陷的類型，由于缺乏與工件制造技術有關的資料，故無從獲取關于缺陷類型的資料。

焊接板中缺陷的另一種分類方法見《材料評價》雜志，第42卷，第4期，第433至438頁及443頁，題為“應用按特點的多維判定法對焊接板中的裂縫進行分類”的文章。該方法是在連續改變超聲波傳感器的位置，或信號傳送方向（沖擊角）的同時，記錄超聲波回波的波幅，或記錄由回波波幅得出的幅值與其中一個變量的關系或與超聲波傳感器、反射體位置之間延遲時間的關系。根據回波波幅在反射體兩側前沿和后沿的上升速率或下降速率，可就缺陷的類型（例如，裂紋、孔隙或熔渣）得出某些結論。檢驗焊縫時，為客觀地利用測出的數據，需要知道焊縫的幾何形狀，不然對待測定數據的處理過程會變得復雜。因此，例如，要檢驗某一個雙V形焊縫，可將焊縫截面分為四區，在該四區中規定四個待測定的數據。在這種情況下，可以正確鑒定75%或以上的缺陷。用這種公知的方法檢驗預計有裂縫的部位（其寬窄須事先知道），可以確定有無缺陷存在，并鑒定一般缺陷的類型。目前還沒有可以顯示裂縫區寬窄的任何類型的圖象再現。