[发明专利]一种非均匀性材料中超声单探头测定方法

权利要求书

1.一种非均匀性材料中超声单探头测定方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、在普通标准试块上确定探头前沿和探头零偏；

步骤二、加工热轧控温高强钢试块，在确定系统探头零偏的基础上，分别计算不同深度的折射角；

步骤三、按照计算所得的折射角，确定合理的材料超声检测深度分区，并以此得到深度区域的优化折射角值；

步骤四、在确定优化折射角值及系统探头零偏的基础上，调节声速值，使深度区间内的深度显示值误差小于1mm；并以调节后的声速作为此深度区间的超声波检测用声速；

所述步骤二中，可用优化折射角值计算如下：

P1：同批次的热轧控温高强钢切割加工成L型，使得轧制方向R与L 型的一边的延伸方向相同；非轧制方向T与L型的另一条边的延伸方向相同；

P2：分别在 T方向、R方向钢条的不同深度方向上按照设定间隔钻上多个侧边通孔，侧边通孔根据不同深度，选定直径为3-5mm；设定间隔由材料声速偏差的幅度具体选定为10mm；

P3：将探头放置在T方向钢条上，分别扫查已知深度的侧边通孔；找到最高反射波幅，记录水平距离L；

P4：计算斜入射探头在某一深度的折射角β，计算公式为β=arctan（（L0+L）/ T）；其中T：侧边通孔深度；L0：探头前沿；L：水平距离；

在所述步骤三中，以合理深度检测区间内的上下折射角的角度值的平均数得到此深度区域的优化折射角值；具体来说按照如下步骤设定：a）在热扎控温高强钢的同方向、不同深度的不同位置进行钻孔测定折射角数据，折射角呈现规律性变化，如出现异常数据，需要对同一批次的不同钢板进行再次加工，确定数据的可靠性；

b）按照同种探头在同方向上不同深度折射角的偏差不大于2°为分界值或调节声速偏差不大于一定值40mm/s，将热扎控温高强钢材按照不同深度分为多个合理的超声波检测分层区间；

c）在合理的超声波检测区间中的折射角的确定，以该区间边界上下折射角值的中间值作为此深度区域的优化折射角值；

d) 设定可用优化折射角值，确定材料在一定区域内的超声波检测用声速值。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤一中，确定探头前沿和探头零偏包括以下步骤：

S1：连接超声波检测仪器及单个探头，将所述超声波检测仪器设置为单收单发模式；

S2：将所述探头放置在CSK-1A超声试块圆弧中心点上，左右移动所述探头，使声束正面扫向R50/100圆弧面，通过R50/100两圆弧面的自动声速校正功能，确定该探头在CSK-1A超声试块中的声速及探头零偏及探头前沿；

S3：重复CSK-1A超声试块中的声速校准，记录多次的探头零偏和探头前沿，取探头零偏和探头前沿的记录平均值，将所述超声波检测仪器设定为平均探头零偏。