專利名稱：焊接結(jié)構(gòu)焊縫超聲波殘余應(yīng)力測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
焊接結(jié)構(gòu)焊縫超聲波殘余應(yīng)力測量裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型屬于超聲波測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種焊接結(jié)構(gòu)焊縫超聲波殘余 應(yīng)力測量裝置，具體地說是一種利用超聲波測量焊接結(jié)構(gòu)焊縫殘余應(yīng)力的裝置。
背景技術(shù)：
[0002]隨著經(jīng)濟的發(fā)展，焊接結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍也越來越大，焊接結(jié)構(gòu)的安全性能也受到 越來越多的關(guān)注。殘余應(yīng)力是評價焊接結(jié)構(gòu)安全性能的重要參數(shù)之一，焊接結(jié)構(gòu)焊縫中存 在殘余應(yīng)力會引起焊接結(jié)構(gòu)抗疲勞強度和抗應(yīng)力腐蝕能力的降低，對焊接結(jié)構(gòu)安全性能具 有很大的影響。因此對焊接結(jié)構(gòu)焊縫的殘余應(yīng)力進行準(zhǔn)確測量具有重大意義。[0003]殘余應(yīng)力的測量方法可分為機械測定法和物理測定法。機械測定法主要有機械 釋放法、硬度法、沖擊壓痕法、云紋干涉法，上述方法均屬于破壞性的殘余應(yīng)力檢測方法，不 適用現(xiàn)場的殘余應(yīng)力測量。物理測定法主要有X射線衍射法、中子衍射法、掃描電子聲顯 微鏡、磁彈性法等，這些方法也都有各自的缺點，如對人體輻射、測量精度低、測量儀器笨重 等，同樣不適用于現(xiàn)場測量。發(fā)明內(nèi)容[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足之處，本實用新型提供一種焊接結(jié)構(gòu)焊縫超聲波 殘余應(yīng)力測量裝置，目的是提供一種應(yīng)用臨界折射縱波進行測量的裝置，并對被檢測部位 不造成損傷，該測量裝置結(jié)構(gòu)簡單，方便攜帶，適宜進行現(xiàn)場測量。[0005]本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的[0006]焊接結(jié)構(gòu)焊縫超聲波殘余應(yīng)力測量裝置，包括有機玻璃楔塊及永久磁鐵；以底部 開口的非導(dǎo)磁外殼為主體結(jié)構(gòu)，非導(dǎo)磁外殼的上部設(shè)有高頻插座，非導(dǎo)磁外殼內(nèi)的下部兩 端分別固定連接有永久磁鐵，永久磁鐵內(nèi)側(cè)設(shè)有有機玻璃楔塊,機玻璃楔塊的斜面上依次 連接壓電陶瓷晶片和鎢粉環(huán)氧吸聲層；電極引線由高頻插座引出穿過非導(dǎo)磁外殼頂部與壓 電陶瓷晶片連接在一起。[0007]所述的有機玻璃楔塊為斜面向上設(shè)置的結(jié)構(gòu)。[0008]超聲波的傳播受到傳播介質(zhì)的物理性能的影響，在傳播中攜帶著傳播介質(zhì)的大量 信息?？v波屬于超聲波型的一種，具有傳播速度快、衰減小等特點，對應(yīng)力較為敏感。當(dāng)縱 波在介質(zhì)表面進行傳播時，被稱為臨界折射縱波，屬于一種特殊的縱波。[0009]本實用新型應(yīng)用臨界折射縱波在固體中的傳播原理，通過發(fā)射探頭發(fā)射出臨界縱 波在被檢焊接結(jié)構(gòu)內(nèi)部傳播，接收探頭接收到臨界折射縱波后將信號發(fā)送到信號接收處理 裝置，信號接收處理裝置計算出臨界折射縱波在焊接結(jié)構(gòu)內(nèi)部的傳播時間，并將結(jié)果顯示 在顯示器上，由傳播距離和時間計算出臨界折射縱波的傳播速度，最終根據(jù)傳播速度計算 出焊接結(jié)構(gòu)中焊縫的殘余應(yīng)力。本實用新型對被檢測焊接結(jié)構(gòu)不造成損傷，并且本實用新 型所述的測量裝置結(jié)構(gòu)簡單，方便攜帶，操作簡單易行，適用于現(xiàn)場測量。[0010]
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細的說明。


[0011]圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；[0012]圖2是本實用新型實施方式圖框示意圖。[0013]圖中高頻插座1，電極引線2，鎢粉環(huán)氧吸聲層3，壓電陶瓷晶片4，有機玻璃楔塊 5，永久磁鐵6，非導(dǎo)磁外殼7，脈沖信號源8，發(fā)射探頭9，接收探頭10，信號接收處理裝置 11,顯示器12，被檢焊接結(jié)構(gòu)13。
具體實施方式
[0014]本實用新型是一種焊接結(jié)構(gòu)焊縫超聲波殘余應(yīng)力測量裝置，如圖1所示，由探頭 由高頻插座1、電極引線2、鎢粉環(huán)氧吸聲層3、壓電陶瓷晶片4、有機玻璃楔塊5、永久磁鐵6 和非導(dǎo)磁外殼7組成。本實用新型以非導(dǎo)磁外殼7作為主體結(jié)構(gòu),非導(dǎo)磁外殼7為底部開 口的非導(dǎo)磁外殼，非導(dǎo)磁外殼7的上部為高頻插座I，非導(dǎo)磁外殼7內(nèi)的下部兩端分別固定 連接有永久磁鐵6，永久磁鐵6內(nèi)側(cè)為斜面向上放置的有機玻璃楔塊5，有機玻璃楔塊5斜 面上依次連接壓電陶瓷晶片4、鎢粉環(huán)氧吸聲層3，電極引線2由高頻插座I引出穿過非導(dǎo) 磁外殼7頂部與非導(dǎo)磁外殼7內(nèi)的壓電陶瓷晶片4連接在一起。[0015]本實用新型所述的一種焊接結(jié)構(gòu)焊縫超聲波殘余應(yīng)力測量方法，如圖2所示，本 實用新型裝置即可作為發(fā)射探頭又可以作為接收探頭。是由脈沖信號源8、超聲波發(fā)射探頭 9和接收臨界折射縱波的接收探頭10、信號接收處理裝置11和顯示器12組成。超聲波發(fā) 射探頭9和接收臨界折射縱波的接收探頭10即為本實用新型所述的焊接結(jié)構(gòu)焊縫超聲波 殘余應(yīng)力測量裝置，是根據(jù)壓電效應(yīng)制作而成。該裝置即可以用作超聲波發(fā)射裝置又可以 作為超聲波接收裝置。[0016]本實用新型應(yīng)用臨界折射縱波在固體中的傳播原理，由脈沖信號源8發(fā)出信號， 同時信號接收處理裝置11開始計時，信號經(jīng)發(fā)射探頭9轉(zhuǎn)換為臨界折射縱波發(fā)射到被檢焊 接結(jié)構(gòu)13表面，接收探頭10接收到臨界折射縱波信號后，信號接收處理裝置11停止計時； 接收探頭10再將接收到的臨界折射縱波信號發(fā)送到信號接收處理裝置11，信號接收處理 裝置11根據(jù)接收到的信號計算出臨界折射縱波在被檢焊接結(jié)構(gòu)13內(nèi)部的傳播時間，并將 結(jié)果顯示在顯示器上12上，由傳播距離和時間計算出臨界折射縱波的傳播速度，最終根據(jù) 傳播速度計算出焊接結(jié)構(gòu)中焊縫的殘余應(yīng)力。
權(quán)利要求1.焊接結(jié)構(gòu)焊縫超聲波殘余應(yīng)力測量裝置，包括有機玻璃楔塊(5)及永久磁鐵(6)，其特征是以底部開口的非導(dǎo)磁外殼(7)為主體結(jié)構(gòu)，非導(dǎo)磁外殼(7)的上部設(shè)有高頻插座 (1)，非導(dǎo)磁外殼(7)內(nèi)的下部兩端分別固定連接有永久磁鐵(6),永久磁鐵(6)內(nèi)側(cè)設(shè)有有機玻璃楔塊(5)，機玻璃楔塊(5)的斜面上依次連接壓電陶瓷晶片(4)和鎢粉環(huán)氧吸聲層 (3);電極引線(2)由高頻插座(I)引出穿過非導(dǎo)磁外殼(7)頂部與壓電陶瓷晶片(4)連接在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接結(jié)構(gòu)焊縫超聲波殘余應(yīng)力測量裝置，其特征是所述的有機玻璃楔塊(5)為斜面向上設(shè)置的結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實用新型屬于超聲波測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種焊接結(jié)構(gòu)焊縫超聲波殘余應(yīng)力測量裝置，具體地說是一種利用超聲波測量焊接結(jié)構(gòu)焊縫殘余應(yīng)力的裝置。本實用新型包括有機玻璃楔塊及永久磁鐵，以底部開口的非導(dǎo)磁外殼為主體結(jié)構(gòu)，非導(dǎo)磁外殼的上部設(shè)有高頻插座，非導(dǎo)磁外殼內(nèi)的下部兩端分別固定連接有永久磁鐵，永久磁鐵內(nèi)側(cè)設(shè)有有機玻璃楔塊，機玻璃楔塊的斜面上依次連接壓電陶瓷晶片和鎢粉環(huán)氧吸聲層；電極引線由高頻插座引出穿過非導(dǎo)磁外殼頂部與壓電陶瓷晶片連接在一起。本實用新型對被檢測焊接結(jié)構(gòu)不造成損傷，并且測量裝置結(jié)構(gòu)簡單，方便攜帶，操作簡單易行，適用于現(xiàn)場測量。
文檔編號G01L1/25GK202886034SQ201220611268
公開日2013年4月17日 申請日期2012年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月19日
發(fā)明者霍彥, 呂勝軍, 韓德斌, 吳迪 申請人:遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院, 東北電力科學(xué)研究院有限公司, 國家電網(wǎng)公司