[发明专利]一种超声波检测设备中的探头标定方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电接触触点焊接质量超声波检测领域内的方法，具体涉及一种超声波检测设备中的探头标定方法和装置。

背景技术

超声波检测是无损检测中的一种常用方式，也是焊缝质量常用的检测手段。超声波检测中大部分是通过检测超声波通过待测工件后的透射强度或反射强度来判别工件内部的间隙和材质分布状况，一般情况下作定性的检测只需要能够获得工件内部对超声波反射强度的差异即可表征出工件内部的分布特征。

在电接触触点的焊接质量检测过程中通过检测超声波通过焊缝的反射强度的大小来检测和评判焊缝的焊接质量的。由于电接触触点的材质的不同，焊接工艺的不同，其焊缝对于超声波强度的反射程度不完全相同。所以对于电接触触点焊接质量的检测需要定量的超声检测，才能够准确表征出接触触点的焊接质量。

现有对电接触触点焊接质量的检测，多数是借助与其他具有相似原理的设备进行的，对于电接触触点焊接结构的特殊性没有加以考虑，所以在对电接触触点焊接质量进行检测过程中表现出检测结果的不一致性，评判标准的不唯一性，通过检测结果难以准确、充分地表征出电接触触点的焊接质量的好坏。同时对于不同质量的耦合介质水其检测结果也呈现出不一致性。

美国OKOS公司有超声检测产品推出，但是该产品从通用的超声检测的原理出发，没有针对不同电接触触点材料的焊接工艺分析，同时也没有采取措施避免由于耦合介质的变化对超声检测结果的影响。同样美国GE公司也有类似的产品推出，也存在类似的问题。国内西安交通大学也有相应的产品推出，这些都没有针对性的考虑到电接触触点材料的不同而对超声检测结果的影响。

发明内容

本发明针对上述现有技术存在的不足，提供一种超声波检测设备中的探头标定方法，通过校准试样对电接触触点焊接质量检测过程中超声反射强度进行标定，使得超声检测强度在各种工况下的基准唯一，将超声检测从定性检测提升到定量检测的过程。

本发明通过以下技术方案实现：

本发明提供一种超声波检测设备中的探头标定方法，包括以下步骤：

第一步，设计校准试样，该校准试样具有唯一的编号。

超声波检测设备出厂标定时，确定检测设备与校准试样的一对一的关系，并于检测设备终身配套使用。校准试样的更换或者变更会影响超声检测设备的精度，需要对超声检测设备进行重新标定。

第二步，将该校准试样与超声波检测设备配有的唯一原始标准试样进行超声反射强度比对，并记录校准试样编号与比对后的结果，用于现场测量时对测量结果进行修正；

具体为：将超声探头摆放在原始标准试样上方f处，f为超声探头的精确焦距，通过超声信号发生器检测超声波经过原始标准试样表面反射后的超声强度为U₀；采用与上述相同的方法检测标号为x的校准试样反射的超声波强度U_x，定义为标号x的校准试样的校准系数。

第三步：将标号为x的校准试样固定于超声检测用的测量水槽中且位置在进行零位校准的路径上，在进行每次测量之前，超声探头移动到该校准试样的正上方，进行焦距调节后，测量超声经过校准试样后的返回强度则得到现场校准系数其中β_x即为超声探头的校正系数，在对待测工件进行检测过程中对检测到的超声强度结果需要做的修正。这样就能保证在不同机器上，不同时刻，不同工况下对同一工件检测得到结果的完全一致。从而构建了完整的数据传递链，保证了测量结果的可溯源性。

优选地，所述超声检测设备的测量水槽内进一步安装有探头清洁部件，所述校准试样与探头清洁部件一起固定并置于测量水槽的一角，位置在进行零位校准的路径上。

优选地，在每一个工件进行测试前，所述超声探头运动到原始标准试样位置处，进行灵敏度的校正，同时通过探头清洁部件擦除超声探头表面的气泡和油污，进行探头端面的清洁，保证本次测量过程中的测量精度。

本发明还提供一种超声波检测设备中的探头标定装置，包括：超声检测设备的测量水槽、超声探头、超声信号发生器以及校准试样，其中：

所述校准试样具有唯一的编号，安装时将该试样固定并置于超声检测设备的测量水槽内且位置在进行零位校准的路径上；