[发明专利]钢板超声自动探伤的探头耦合层厚度实时监测方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种超声无损检测领域，特别是一种中厚钢板超声无损检测中探头耦合层厚 度的实时监测方法和系统。

背景技术

中厚钢板超声无损检测中超声波要有效地从探头进入被检钢板，必须通过耦合层。对于 采用脉冲反射式探伤方法的中厚钢板超声探伤来说，通常的耦合方法是水膜法，它要求被检 钢板的表面必须完全均匀地浸润耦合水。如果耦合层中间有空气隙，则将产生全反射，阻碍 声能进入被检钢板。当考虑耦合层间隙的声学谐振效应时，耦合层厚度直接影响由探头透射 入工件的超声波声能强度，进而影响探伤的灵敏度；同时，当耦合层太薄时，还将加大探头 的磨损，甚至损坏探头；耦合层太厚时，则将增加失耦的几率，造成检测中的误判。因此， 要使探头的声能最大限度的进入被检钢板并且保证探伤过程的顺利进行，需要精心保持水膜 厚度在一定范围内，以获得稳定的耦合效果。实时监测水膜厚度是实现的关键。

发明内容

针对上述现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种实时监测耦合层厚度和失耦的钢板 超声自动探伤的探头耦合层厚度实时监测方法和系统。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种钢板超声自动探伤的探头耦合层厚度实时监测方法，包括以下步骤：

伤波闸门设定器和底波闸门设定器分别设定伤波闸门和底波闸门；

伤波搜索器和底波搜索器分别在伤波闸门内搜索伤波和在底波闸门内搜索底波；

判断器判断伤波底波均未搜索到则判断失耦；并在有伤波时底波幅度高于伤波幅度和有 底波时伤波幅度高于底波幅度时，计算器分别计算耦合层厚度。

本发明的钢板超声自动探伤的探头耦合层厚度实时监测方法，其中所述判断器判断伤波 底波均未搜索到则判断失耦的步骤，还包括向系统发出调整耦合层厚度的指令。

本发明的钢板超声自动探头的探头耦合层厚度实时监测方法，其中有伤波时底波幅度高 于伤波幅度时，计算器计算耦合层厚度的步骤，还包括：在底波幅度高于伤波幅度或者有底 波但伤波闸门内搜索不到伤波时，通过如下公式计算耦合层厚度：H_C＝H_B1-H，H_B1为钢板底 面的超声第一次回波位置、H为钢板厚度、H_C为耦合层厚度。

本发明的钢板超声自动探头的探头耦合层厚度实时监测方法，其中有底波时伤波幅度高 于底波幅度时，计算器计算耦合层厚度的步骤，还包括：在伤波幅度高于底波幅度或者有伤 波但底波闸门内搜索不到底波时，通过如下公式进行计算：H_C＝H_F1-H_F，H_F1为伤波闸门中的 一次伤波位置，H_F为第一次回波位置H_F1、第二次回波位置H_F2和第三次回波位置H_F3之间距 离的平均值，H_C为耦合层厚度。

一种钢板超声自动探伤的探头耦合层厚度实时监测的系统，包括伤波闸门设定器、伤波 搜索器、底波闸门设定器、底波搜索器、判断器以及计算器；

所述伤波闸门设定器根据钢板标称厚H_S、钢板厚度允许误差ε和耦合层标称厚度H_CS、 耦合层厚度变化允许的范围δ、钢板检测下表面盲区σ_B以及伤波闸门宽度W_F设定好合适的 伤波闸门；

所述伤波搜索器连接所述伤波闸门设定器，在伤波闸门内搜索伤波，获得伤波一次回波 的真实幅度；

所述底波闸门设定器，并根据钢板标称厚H_S、钢板厚度允许误差ε和耦合层标称厚度H_CS、 耦合层厚度变化允许的范围δ、钢板检测下表面盲区σ_B设定好合适的底波闸门；

所述底波搜索器连接所述底波闸门设定器，在底波闸门内搜索底波，获得底波一次回波 的真实幅度；

所述判断器连接所述伤波搜索器和所述底波搜索器，判断所述伤波搜索器和所述底波搜 索器搜索到的伤波和底波的幅度；

所述计算器连接所述判断器，进行耦合层厚度计算。