[实用新型]一种角度可调式TOFD楔块

说明书

本实用新型公开了一种角度可调式TOFD楔块。本实用新型包括基础楔块和角度垫片；基础楔块上表面开有上下贯通的探头固定通孔，基础楔块下表面且在探头固定通孔两侧开有两个螺丝孔Ⅰ，角度垫片上表面开有探头固定孔，探头固定孔为上下底面不平行的斜圆柱，两个螺丝孔Ⅱ上下贯穿布置于探头固定孔两侧，基础楔块下表面与角度垫片上表面通过螺丝固定相连，螺丝穿过螺丝孔Ⅱ拧紧固定于基础楔块的螺丝孔Ⅰ。本实用新型的角度垫片有不同的角度可供选择，根据实际检测需要，通过更换不同的角度垫片实现楔块角度的可调，弥补常规楔块的角度不足，进一步实现探头参数的优化，可提高近表面缺陷的检出率。

技术领域

本实用新型涉及仪器仪表中的TOFD装置，尤其是涉及了一种角度可调式TOFD楔块。

背景技术

TOFD(Time of Flight Diffraction，衍射时差法超声检测)技术广泛应用在对接焊缝的内部质量检测。该技术有工作效率高，定量准确的优势，但是同时也存在表面盲区这一技术弊端。近表面的缺陷因为隐藏在表面盲区内而不能被发现，从而导致缺陷的漏检，而这些漏检的近表面缺陷对焊接产品的危害程度非常大，因此，检测工艺必须考虑检测盲区的问题。

探头的角度是检测盲区高度最关键的工艺参数，选取合适的探头角度进行参数优化，是减小检测盲区高度最有效的方法。因为TOFD探头是纵波斜探头，只有通过楔块的角度来实现纵波的斜探头功能，但是，由于一些原因，市场上往往只供应45°、60°、70°楔块，其它角度的楔块需要特殊订购，而这些常规角度难以达到探头参数最优化的使用要求。

发明内容

为了解决背景技术中的问题，本实用新型提供了一种角度可调式TOFD楔块，以满足检测技术人员的检测要求。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型包括基础楔块和角度垫片；基础楔块为竖截面为梯形的楔块，基础楔块上表面中央开有上下贯通的探头固定通孔，探头固定通孔为上下底面不平行的斜圆柱，基础楔块下表面且在探头固定通孔两侧开有两个螺丝孔Ⅰ，螺丝孔Ⅰ上下不贯通；角度垫片为竖截面为三角形的楔块，角度垫片上表面中央开有上下贯通的探头固定孔，探头固定孔为上下底面不平行的斜圆柱，两个螺丝孔Ⅱ上下贯穿布置于探头固定孔两侧；基础楔块下表面与角度垫片上表面通过螺丝固定相连，螺丝穿过角度垫片的螺丝孔Ⅱ拧紧固定于基础楔块的螺丝孔Ⅰ。

所述探头固定通孔和探头固定孔同轴连通形成一个单孔结构。

所述探头固定通孔孔壁底端刻有螺纹，探头固定孔孔壁均刻有螺纹，探头固定通孔与探头固定孔的螺纹衔接共同用于固定探头。

所述基础楔块的楔面角度为16°，角度垫片的楔面角度有1°、2°、3°、4°、5°、6°六种，基础楔块和角度垫片连接组成的TOFD楔块有17°、18°、19°、20°、21°、22°六种角度不同的型号。

所述角度垫片采用与基础楔块相同的材料。

所述基础楔块的材料采用有机玻璃。

所述探头固定孔中常采用加入机油与探头进行耦合，多余的机油从基础楔块与角度垫片之间的缝隙内流出。

本实用新型角度可调式的工作原理如下：

本实用新型以检测工件材料是钢为例，超声波在钢中声速为5950m/s，在楔块中声速为2400m/s，根据Snell定律，角度为16°的基础楔块可使超声波以43°的角度进入工件。

所述的Snell定律为c₁/c₂＝sinθ₁/sinθ₂，式中c₁表示在介质1中的声速，c₂表示在介质2中的声速，θ₁表示在介质1中的法向角度，θ₂表示在介质2中的法向角度。