專利名稱：奧氏體焊縫的超聲波探傷方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及焊縫的檢測，更具體地是涉及結(jié)構(gòu)中焊縫的超聲波探傷。
背景技術(shù)：
在結(jié)構(gòu)中，通常用焊縫來連接結(jié)構(gòu)板。焊縫不僅能用普通鐵素體鋼制成，還可以用高鎳含量的金屬制成。普通鐵素體鋼焊縫材料固結(jié)為相對較均勻的結(jié)構(gòu)。而高鎳含量的焊縫金屬則固結(jié)為面心立方體(奧氏體)晶狀結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)通常具有細(xì)長的(枝晶的)晶粒結(jié)構(gòu)。
人們以前已知道超聲波測試(UT)可用來檢測普通鐵素體鋼焊縫的缺陷。在滾動推車上安裝了一組單元件的傳感器，推車沿著一條鐵素體鋼焊縫行進(jìn)(通常為管道的環(huán)焊縫)。傳感器連接到能進(jìn)行焊縫快速檢測的計算機(jī)處理數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)。
但不幸的是，奧氏體焊縫的枝晶狀結(jié)構(gòu)使它們用超聲波探傷要困難得多。結(jié)構(gòu)的細(xì)長晶粒易于折射超聲波信號，并在收集的數(shù)據(jù)中產(chǎn)生高強(qiáng)度的噪聲。因此，奧氏體焊縫的超聲波探傷就受到局限。
人們發(fā)現(xiàn)雙元件、縱波的傳感器能用來有效地檢測奧氏體焊縫。但，與單元件、剪切波的傳感器不同，雙元件傳感器集中在一個特定的距離中，并且所提供的信息涉及的范圍無法像單元件傳感器所覆蓋的范圍那樣寬。因此，奧氏體焊縫的線性掃描(linear scanning)就局限于操作者只對一條焊縫的特殊部分感興趣的情況，如焊縫金屬和母板金屬之間的熔合線。
當(dāng)操作者對檢測焊縫的整個體積都感興趣的話，傳統(tǒng)上就使用一種“光柵掃描(rastering)”的方法。在這樣的方法中，操作者通過手動地向著焊縫然后離開焊縫滑動傳感器來在焊縫的整個厚度上探查缺陷。要改變從傳感器發(fā)出并穿過焊縫不同部分的聲波就必需相對焊縫橫向地移動傳感器。光柵掃描是一個慢且而不方便的方法?？磥硭坪跻呀?jīng)有人在為了自動進(jìn)行超聲波探傷而在支架上安裝雙元件傳感器方面做了一些工作。但是，確定提供可靠結(jié)果的傳感器組列仍是困難的。
因此，當(dāng)必須對奧氏體焊縫的全部體積進(jìn)行檢測時，那些熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人士一般選擇摒棄超聲波探傷問題而依靠X射線照相檢測。例如存儲諸如液化天然氣之類的低溫液體的箱罐一般是通過奧氏體對接焊縫連接板材來現(xiàn)場構(gòu)造成的，這些奧氏體對接焊縫就需要100％的焊縫缺陷檢測。這樣的焊縫傳統(tǒng)上是用暴露于危險級別的輻射的照相膠片來檢測。這樣的X射線照相檢測是安全方面的一個潛在危險，并且有時是控制著這樣箱罐裝配進(jìn)度的一個耗時的步驟。

發(fā)明內(nèi)容
設(shè)計出一種方便地構(gòu)成用來自動進(jìn)行奧氏體焊縫超聲波探傷的雙元件傳感器組列的有效新方法。這種新的組列促進(jìn)了奧氏體焊縫的超聲波探傷的應(yīng)用，并使其成為替代X射線照相檢測的具有吸引力的方法。
本發(fā)明發(fā)現(xiàn)可以通過使用一所要鑒別(screen)的焊縫的剖面示意圖來容易地構(gòu)造一有效的傳感器組列。傳感器的位置和聲波路徑繪制在示意圖上，并接著劃分成至少兩個檢測區(qū)域。為每個檢測區(qū)域選擇傳感器殼體的尺寸和聲波路徑，并測量從傳感器位置到熱影響區(qū)域邊界的最長和最短聲波路徑長度。選擇在最短和最長聲波路徑長度處都提供足夠靈敏度的聚焦點(diǎn)距離。從示意圖確定傳感器的投射距離和選通設(shè)置(gate setting)。然后使用測試板材來確定傳感器增益調(diào)整設(shè)置(gain setting)和確認(rèn)其具有足夠的域?qū)挾取＿@樣做是尤為有效的選擇蠕變波(creep wave)傳感器來檢測焊縫金屬和熱影響區(qū)域的上部分；為另一傳感器選擇兩套獲得和選通設(shè)置，一套設(shè)置用來獲得和分析從傳感器的直接聲波反射，另一套設(shè)置用來增益調(diào)整和分析該聲波的非直接反應(yīng)。為了這樣做，對處理器進(jìn)行編程以使其如同信號是從兩個不同的傳感器傳來地那樣對該傳感器傳來的信號進(jìn)行分析。
應(yīng)用無損檢測專業(yè)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)，我們發(fā)現(xiàn)，在奧氏體焊縫中的機(jī)械缺陷和故意的焊接錯誤都能被這些方法和設(shè)備可靠地探測出來。
附圖簡述通過參照附圖會對本發(fā)明有更好的理解，在這些附圖中

圖1是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的一個支架的平面圖；圖2是圖1所示支架用來檢測一條焊縫時的剖面圖；圖3是圖2的局部放大圖；圖4-8所示是與本發(fā)明的方法一起使用的示意圖的實(shí)施例；以及圖9和10是表示與本發(fā)明一起使用的測試板的橫剖面圖。
具體實(shí)施例方式
圖1和2示出了支架10的一個實(shí)施例，該支架10可有效地用于奧氏體焊縫的自動超聲波探傷。所示的支架包括一個框架12、若干磁性輪14、一個蠕變波傳感器20、一個中間區(qū)域傳感器30以及一個下區(qū)域傳感器40。
在使用中，支架騎跨在一條焊縫的縱向上，如圖2所示。如所示，焊縫的厚度大于16毫米，并且焊縫包括連接一對板材52的焊縫金屬50。各塊板材有一個從焊縫金屬和板材之間的熔合線51延伸到板材內(nèi)的一條邊界56的熱影響區(qū)域54。
如圖3所示，蠕變波傳感器20構(gòu)造成沿著一條上聲波路徑22向焊縫金屬50和熱影響區(qū)域54的上部24發(fā)射聲波。在所述的本發(fā)明實(shí)施例中，蠕變波傳感器有一個40×40毫米的殼體，它到所要檢測的焊縫中心線的隔開間距26為33毫米，且其頻率為2至4兆赫。也可以使用其它的傳感器來檢測焊縫金屬和熱影響區(qū)域的上部，但使用一個蠕變波傳感器是較佳的。
中間區(qū)域傳感器30構(gòu)造成沿著一條中聲波路徑32向焊縫金屬50和熱影響區(qū)域54的中部34發(fā)射聲波。在所述的本發(fā)明實(shí)施例中，中間區(qū)域傳感器是一個雙元件、70°的縱波(L波)傳感器，它有一個40×40毫米的殼體，它到所要檢測的焊縫中心線的隔開間距36為44毫米，且其頻率為2至4兆赫。也可以使用其它的傳感器來檢測焊縫金屬和熱影響區(qū)域的中部。
下區(qū)域傳感器40(未圖示)構(gòu)造成沿著一條下聲波路徑42向焊縫金屬50和熱影響區(qū)域54的下部44發(fā)射聲波。在所述的本發(fā)明實(shí)施例中，下區(qū)域傳感器是一個雙元件、60°的L波傳感器，它有一個40×40毫米的殼體，它到所要檢測的焊縫中心線的隔開間距46為40毫米，且其頻率為2至4兆赫。也可以使用其它的傳感器來檢測焊縫金屬和熱影響區(qū)域的下部。
如圖1所示，所示的支架還包括一個在支架沿著焊縫的長度移動時監(jiān)控支架位置的位置編碼器60。傳感器20、30及40與一臺計算機(jī)68相連，該計算機(jī)68編制了一套為獲得和分析傳感器傳來的直接聲波反射的增益調(diào)整(靈敏度)和選通設(shè)置和第二套用來獲得和分析任何由中間區(qū)域傳感器30沿著中間聲波路徑32傳來的非直接聲波反射的增益調(diào)整和選通設(shè)置。(下面對這樣的非直接反射所取的路徑進(jìn)行討論。)在本發(fā)明所述的實(shí)施例中，中間區(qū)域傳感器具有一35毫米起始、25毫米長的、用來獲得和分析從中間傳感器傳來的直接聲波反射的選通設(shè)置和一56毫米起始、20毫米長的、用來獲得和分析該聲波的非直接反射的選通設(shè)置。
如圖1-3所示的支架可用一種相對簡單和新穎的方法來構(gòu)造。
首先估計所要檢測的焊縫的厚度和節(jié)點(diǎn)細(xì)部。然后就準(zhǔn)備一焊縫截面的示意圖。這樣的示意圖的一個例子如圖4中所示。所示的截面垂直于焊縫的中心軸線。如圖所示，示意圖包括焊縫金屬50和板材52之間的熔合線51、在板材中的熱影響區(qū)域54的邊界56、焊縫金屬50的表面外形58以及板材52的上、下表面61、62的圖示。圖示僅需要接近所要檢測的焊縫金屬和板材實(shí)際特征，但這些圖示最好相對準(zhǔn)確一些。
然后就在示意圖上擬定傳感器位置及其可能的傳感器聲波路徑。在圖5中，使用了三張獨(dú)自的示意圖來表示諸傳感器位置和這三個不同的標(biāo)準(zhǔn)的、通?？蓮氖袌錾腺彽玫膫鞲衅?0、71及72的聲波路徑。對于各個傳感器，分別示出了一條45°的聲波路徑75、60°的聲波路徑76、一條70°的聲波路徑77以及一條蠕變波聲波路徑78。
接著，在示意圖上的焊縫金屬50和熱影響區(qū)域54被劃分成至少兩個檢測區(qū)域。在圖6中，在圖5的示意圖中添加了的水平劃分線80以將示意圖中的焊縫金屬和熱影響區(qū)域劃分成三個等寬度的區(qū)域一個上檢測區(qū)域82、一個中檢測區(qū)域83以及一個下檢測區(qū)域84。盡管這樣是較佳的，但劃分線無需是完全水平的或平直的，區(qū)域也無需是等寬的。使用現(xiàn)在通常使用的傳感器，較佳的是各個區(qū)域代表厚度最大約為8-10毫米的實(shí)際的焊縫金屬和熱影響區(qū)域，所以對于厚度小于16毫米左右的板材，焊縫金屬和熱影響區(qū)域的示意圖僅需要被劃分成兩個檢測區(qū)域，而對于厚度大于32毫米左右的板材，示意圖則將被劃分成至少四個檢測區(qū)域。
然后就根據(jù)示意圖來選擇檢測各個檢測區(qū)域的傳感器。在選擇傳感器時，規(guī)定各個傳感器的殼體尺寸和聲波路徑的角度。例如，查看圖6后就會為上檢測區(qū)域82選擇一個40×40毫米的蠕變波傳感器、為中檢測區(qū)域83選擇一個40×40毫米的70°縱波傳感器以及為下檢測區(qū)域84選擇一個40×40毫米的60°縱波傳感器。一般來說，較佳的是為上檢測區(qū)域使用蠕變波傳感器。如圖7中所示，聲波路徑22、32及42以傳感器聲波路徑角α、β及γ引出，以使它們穿過各個檢測區(qū)域。聲波路徑與板材頂面61相交的點(diǎn)就確定傳感器位置63、64及65。較佳的是每個區(qū)域引出的聲波路徑橫穿過那個檢測區(qū)域內(nèi)的各熱影響區(qū)域54的邊界56，但這不是必需的。下檢測區(qū)域84的引出聲波路徑42就沒有橫穿過下檢測區(qū)域內(nèi)的熱影響區(qū)域的邊界56。但是，引出線僅代表聲波路徑的中心線。由于從傳感器發(fā)出的聲波實(shí)際上覆蓋了一較寬的區(qū)域，因此引出線在緊靠的附近區(qū)域中就足夠了。較佳的是，選擇傳感器殼體的尺寸以使傳感器不會在檢測焊縫時觸碰到焊縫金屬50。這樣來設(shè)置殼體尺寸和隔開間距26、36及46就無需在檢測前磨光焊縫。
接著，為各個傳感器確定一個聚焦點(diǎn)距離。首先，測量從聲波路徑與板材頂面相交處的傳感器位置63、64及65到各個傳感器的檢測區(qū)域的檢測極限點(diǎn)90的最短和最長的聲波路徑長度。如圖所示，檢測極限點(diǎn)位于從該傳感器位置出發(fā)的聲波路徑與熱影響區(qū)域54的邊界相交的位置上?；蛘?，檢測極限點(diǎn)也可以放置在聲波路徑進(jìn)入檢測區(qū)域的點(diǎn)或在某中間或類似的點(diǎn)上。在本發(fā)明的所示實(shí)施例中，蠕變波傳感器20、中間區(qū)域傳感器30以及下區(qū)域傳感器40的最短和最長聲波路徑長度分別為16毫米和47毫米、35毫米和60毫米以及36毫米和60毫米。
然后，為各個傳感器選擇一個聚焦點(diǎn)距離，這個聚焦點(diǎn)距離要能在該傳感器的最長聲波路徑長度和最短聲波路徑長度上都提供足夠的靈敏度。較佳的是通過選擇至少為最長聲波路徑長度一半和不超過最短聲波路徑長度兩倍的聚焦點(diǎn)距離來保證足夠的靈敏度。在所述的本發(fā)明實(shí)施例中，蠕變波的傳感器、中間區(qū)域的傳感器以及下區(qū)域的傳感器的聚焦點(diǎn)分別在24毫米和32毫米、30毫米和70毫米以及30毫米和72毫米之間。
各個傳感器的隔開間距可直接從示意圖上量得。在圖7中，從焊縫金屬50的中心線至傳感器位置63、64及65測量隔開間距26、36及46。也可以使用其它的參考間距。所示蠕變波傳感器20、中間區(qū)域傳感器30以及下區(qū)域傳感器40的隔開間距分別為33毫米、44毫米以及40毫米。
然后為各個傳感器選擇選通設(shè)置。對于直接反射的信號，較佳的是用所測得的最短聲波路徑長度來作為各個傳感器的起始選通設(shè)置，以及選擇與測得的最短和最長聲波路徑長度之間的差值相等的長度選通設(shè)置。在所示的實(shí)施例中，這就得到了分別為16毫米和31毫米、35毫米和25毫米以及36毫米和24毫米的直接反射的信號的蠕變波傳感器、中間區(qū)域傳感器以及下區(qū)域傳感器起始選通設(shè)置和長度選通設(shè)置。
也可為從一個或多個傳感器傳來的非直接反射信號設(shè)上選通設(shè)置。在圖8中，用三條邊的長度確定了一個“往返”的聲波路徑長度，這三條邊是從傳感器位置64沿著聲波路徑32到在焊縫金屬50中心線處的第一反射位置92的第一邊91、從第一反射位置到兩板材52中一塊的下表面上的模式轉(zhuǎn)換位置94的第二邊93以及從模式轉(zhuǎn)換位置回到傳感器位置的第三邊95。由于所示的70°縱波傳感器對以約32°角到達(dá)它的剪切波尤為敏感，所以在圖示中第三邊以約32°的角度引出。其它傳感器對其它角度的剪切波最為敏感，較佳的是不同的傳感器以不同的角度引出邊。類似地，第一反射位置可以設(shè)在沿著第一邊的其它點(diǎn)處。但較佳的是，它落在焊縫金屬或至少一個熱影響區(qū)域內(nèi)。當(dāng)測量往返聲波路徑長度時，第三邊的長度應(yīng)乘以一個合適的乘數(shù)以計入模式轉(zhuǎn)換后的橫波邊95速度不同了的因素。在圖8中，邊91、93及95的實(shí)際長度分別為40毫米、26毫米及36毫米。將第三邊的長度乘上1.8就得到了往返路徑的總有效長度131毫米。往返路徑的有效長度的一半就是非直接反射信號的有效直接長度66毫米。
較佳的是通過減小這個往返有效長度約10毫米(或大致焊縫金屬和熱影響區(qū)域?qū)挾鹊囊话?以有效地覆蓋所示實(shí)施例所關(guān)心的區(qū)域，來設(shè)置獲得這樣的非直接反射信號的起始選通設(shè)置。在所示的實(shí)施例中，這就得到了一個56毫米的用于從傳感器傳來的非直接反射聲波的起始選通設(shè)置。用于非直接反射信號的長度選通設(shè)置較佳的是通過加倍10毫米的長度來得到。因此在圖8中，用于從傳感器傳來的非直接反射信號的長度選通設(shè)置是20毫米。
可以通過諸如示于圖9中的那些測試板材來確定各個傳感器合適的增益調(diào)整設(shè)置。制成圖9所示測試板材52′的材料與所要鑒別的焊縫的材料類似，并且其幾何形狀與所要鑒別的焊縫的幾何形狀相似(亦即測試板材兩厚度和材料上與所要鑒別的焊接的板材類似，具有類似的焊縫金屬50′以及在輪廓上與所要鑒別的焊接的熔合線和邊界相似的熱影響區(qū)域54′的熔合線51′和邊界56′)。還有，較佳的是測試板材在測試焊縫中包括經(jīng)機(jī)加工的參考反射體。在圖9中，反射體包含側(cè)向鉆孔102、103及104。各個所選的傳感器的實(shí)例放置在離測試焊縫金屬一個適合距離的位置上，以使其聲波路徑指向其各個檢測區(qū)域中的側(cè)向鉆孔。在圖9中，下區(qū)域傳感器40放置成其聲波路徑42指向下檢測區(qū)域44′中的側(cè)向鉆孔104。在進(jìn)行了適當(dāng)?shù)脑鲆嬲{(diào)整設(shè)置后，這個傳感器就不僅應(yīng)探測在下檢測區(qū)域中的側(cè)向鉆孔104，還應(yīng)探測中間檢測區(qū)域34′中的側(cè)向鉆孔103。較佳的是，在從下區(qū)域中的側(cè)向鉆孔來的信號和從中間區(qū)域中的側(cè)向鉆孔來的信號之間的響應(yīng)有一個小于6分貝的下跌。我們發(fā)現(xiàn)這樣的下跌準(zhǔn)則可以為許多應(yīng)用提供足夠的域?qū)挾?。較佳的是，設(shè)定各傳感器的增益調(diào)整設(shè)置使計算機(jī)分貝68所獲得的信號達(dá)到所有傳感器路徑的全屏高度的80％。同樣的-6分貝(dB)的增益調(diào)整設(shè)置，一般能被用作非直接反射信號的增益調(diào)整。
在為所有的傳感器都建立了增益調(diào)整設(shè)置之后，就可以組裝圖1所示的支架了。所選擇的傳感器20、30及40以它們各自的隔開間距26、36及46安裝在支架上，如圖1所示。還是如在該圖中所見，較佳的是包括各個與傳感器相配的傳感器20′、30′及40′。諸相配傳感器較佳的是安裝在支架的相對一側(cè)上，以提高鑒別結(jié)果的可靠性。配備了一套合適的軟件以在檢測焊縫時收集、分析以及顯示從傳感器接收來的數(shù)據(jù)。在配備軟件時，將一個或多個傳感器連接到多個通道上是很有效的，在這些通道中，一條設(shè)有增益調(diào)整和選通設(shè)置的通道用于獲得和分析從傳感器來的直接反射聲波，另一條設(shè)有增益調(diào)整和選通設(shè)置的通道則用來獲得和分析從傳感器來的非直接反射聲波。
為了證實(shí)支架和軟件配備的可靠性，在另一條測試焊縫上測試支架是有效的，如圖10中所示的一條焊縫。再者，被測試的焊縫應(yīng)用與所要鑒別的焊縫類似的材料制成，并應(yīng)有與所要鑒別的焊縫的幾何形狀相似的幾何形狀。它還應(yīng)有人為的缺陷，如側(cè)向鉆孔105、EDM凹口107或者焊接工操作缺陷109。
在該領(lǐng)域中，所有超過臨界水平的信號都應(yīng)相對所建立的容許準(zhǔn)則進(jìn)行評估，或進(jìn)一步通過手工掃描進(jìn)行評估。該臨界水平較佳的是設(shè)定在顯示器全屏高度的60％處。
權(quán)利要求
1.一種在一用于鑒別焊縫體積中的缺陷的超聲波測試設(shè)備中用來構(gòu)造一組傳感器的方法，并且所述焊縫是用奧氏體材料制成的且有一對在焊縫金屬與一對板材結(jié)合處的熔合線，該方法包括以下步驟(1)繪制垂直于焊縫中心軸線的一焊縫剖面的示意圖，示意圖示出了熔合線、板材中熱影響區(qū)域的邊界、焊縫金屬表面外形以及板材的上和下表面；(2)在示意圖上擬定出傳感器的位置和至少一條可能的傳感器聲波路徑角；(3)將焊縫的示意圖至少劃分成兩個檢測區(qū)域；(4)為每個檢測區(qū)域選擇一個傳感器殼體的尺寸和一條聲波路徑角；(5)測量從每個傳感器的位置到該傳感器各檢測區(qū)域的檢測界限點(diǎn)的最長聲波路徑長度和最短聲波路徑長度；(6)為每個傳感器選擇一個在最長聲波路徑長度和最短聲波路徑長度處都提供足夠靈敏度的聚焦點(diǎn)距離；(7)為每個傳感器確定一個傳感器的隔開間距；(8)為每個傳感器確定選通設(shè)置；(9)提供用與所要鑒別的焊縫的材料類似材料制成、具有與所要鑒別的焊縫的幾何形狀相似的幾何形狀、并且在焊縫金屬中帶有經(jīng)機(jī)加工的參考反射體的測試板材；(10)使用測試板材為每個傳感器確定一個增益調(diào)整設(shè)置；(11)使用測試板材確認(rèn)每個傳感器都具有足夠的域?qū)挾龋?12)將諸傳感器以隔開間距安裝在一個可沿著焊縫縱向移動的支架上；(13)提供用與所要鑒別的焊縫中的材料類似材料制成、具有與所要鑒別的焊縫的幾何形狀相似的幾何形狀、并且?guī)в腥藶槿毕莸臏y試板材；以及(14)使用該支架來對測試焊縫進(jìn)行探傷。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于檢測區(qū)域是等寬的。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于板材至少厚約16毫米，并且在焊縫的示意圖上擬定出中間檢測區(qū)域。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于選通設(shè)置用于接收直接反射的聲波，并且確定了另一套選通設(shè)置以用于接收諸傳感器中一個的非直接反射聲波。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于傳感器增益調(diào)整設(shè)置用來接收直接反射的聲波，并且確定了另一套增益調(diào)整設(shè)置以用于接收諸傳感器中的一個的非直接反射聲波。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于用來檢測上檢測區(qū)域的傳感器是一個蠕變波傳感器。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于至少諸傳感器中的一個是一個頻率為2至4兆赫的縱波傳感器。
8.一種在探測奧氏體焊縫中缺陷的超聲波測試設(shè)備中構(gòu)造一組傳感器的方法，上述焊縫在焊縫金屬連接一對板材處具有熱影響區(qū)，該方法包括以下步驟(1)選擇一個蠕變波傳感器來檢測焊縫金屬和熱影響區(qū)域的上部分；(2)選擇一個第二傳感器來檢測焊接和熱影響區(qū)域的下部分；(3)為第二傳感器選擇兩套選通設(shè)置，一套用于非直接反射聲波、另一套用于從同一傳感器來的直接反射聲波；(4)為第二傳感器選擇兩套增益調(diào)整設(shè)置，一套增益調(diào)整設(shè)置用于非直接反射聲波、另一套增益調(diào)整設(shè)置用于直接反射聲波；(5)將兩傳感器安裝在一個可沿著焊縫縱向移動的支架上；(6)對一個處理器進(jìn)行編程以使其如從兩個傳感器來的信號一樣地分析從第二傳感器來的信號。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于用于直接反射聲波的獲得增益調(diào)整設(shè)置的靈敏度兩倍于用于非直接反射聲波的增益調(diào)整設(shè)置的靈敏度。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于至少諸傳感器中的一個是一個頻率為2至4兆赫的縱波傳感器。
11.一種用來探測帶有在焊縫金屬與一對板材結(jié)合處具有熱影響區(qū)域的奧氏體焊縫中的缺陷的設(shè)備，它包括(1)一個可沿著焊縫縱向移動的支架；(2)一個在支架上構(gòu)造成向焊縫金屬和熱影響區(qū)域的上部分傳輸?shù)谝宦暡ǖ娜渥儾▊鞲衅鳎?3)一個在支架上構(gòu)造成向焊縫金屬和熱影響區(qū)域的下部分傳輸?shù)诙暡ǖ牡诙鞲衅鳎?4)一個編程的處理器，它編制有第一套用來獲得和分析第二聲波的直接反射的增益調(diào)整和選通設(shè)置以及第二套用來獲得和分析第二聲波的非直接反射的增益調(diào)整和選通設(shè)置。
12.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于至少諸傳感器中的一個是一個頻率為2至4兆赫的縱波傳感器。
13.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于它還包括一個位置編碼器。
14.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于每個傳感器有一個安裝在支架相對一側(cè)上的相配的傳感器。
15.一種用來鑒別奧氏體焊縫中缺陷的方法包括使用如權(quán)利要求11所述的設(shè)備。
16.一種用來探測在焊縫金屬連接一對板材處具有熱影響區(qū)域的奧氏體焊縫中缺陷的的方法，該方法包括以下步驟(1)提供一個帶有一個蠕變波傳感器和一個第二傳感器的支架；(2)將支架連接到一個具有用于第二傳感器的第一和第二增益調(diào)整和選通設(shè)置的處理器上。(3)將從蠕變波傳感器來的第一聲波傳輸?shù)胶缚p金屬和熱影響區(qū)域的上部分中，并且將從第二傳感器來的第二聲波傳輸?shù)胶缚p金屬和熱影響區(qū)域的下部分中；以及(4)使用第一套增益調(diào)整和選通設(shè)置來獲得和分析第二聲波的直接反射，使用第二套增益調(diào)整和選通設(shè)置來獲得和分析第二聲波的非直接反射。
全文摘要
用來自動對奧氏體材料焊縫進(jìn)行超聲波探傷的一組雙元件的傳感器，它是通過使用一焊縫的示意圖來構(gòu)造的。焊縫被劃分成若干區(qū)域，并為檢測各個區(qū)域選擇各自的傳感器。使用一個蠕變波傳感器來檢測最上的區(qū)域，使用一個縱波傳感器來檢測一個下部的區(qū)域?？v波傳感器連接到一個計算機(jī)處理器以完成“雙重任務(wù)”它與一套選通和增益調(diào)整設(shè)置一起使用以處理發(fā)送聲波的直接反射，并與另一套選通和增益調(diào)整設(shè)置一起使用以處理該聲波的非直接、模式轉(zhuǎn)換了的反射。選通設(shè)置通過從示意圖中測量聲波路徑長度來確定。使用測試板材來確定靈敏度設(shè)置，并確認(rèn)各個傳感器有足夠的域?qū)挾取?br> 文檔編號G01N29/11GK1430727SQ01809751
公開日2003年7月16日 申請日期2001年10月4日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月13日
發(fā)明者R·W·克魯齊克 申請人:芝加哥橋梁及鋼鐵公司