一种离心球铁管球化率和壁厚的超声无损检测方法

摘要

本发明属于铸造行业的无损检测技术领域，涉及一种离心球铁管球化率和壁厚的超声无损检测方法。其技术特征是通过声程和探头架结构设计，保证各探头与被检管有确定位向关系。探头架与被检管做相对复合运动，耦合介质室中的耦合介质保证超声波的动态耦合。采用透射方式检测管壁内超声横波声速，同时用红外测温探头检测管壁温度，超声横波声速经温度修正后求出室温下管壁的球化率；将超声横波声速转换为纵波声速，用超声脉冲反射方式检测管壁厚度。本发明的效果和益处是能一次完成两个项目的检测，克服了管壁厚和温度对球化率检测的影响，能对被检管全表面进行动态检测，提高检测的效率和覆盖率。

主权项

1.一种离心球铁管球化率和壁厚的超声无损检测方法，其特征是：1)用于球化率检测的超声发射探头和超声接收探头、用于管壁厚检测的超声探头以及用于管壁温度检测的红外探头均安装在与被检离心球铁管外形尺寸和表面形状相吻合的弧形探头架上，各探头与被检离心球铁管中心轴线之间具有确定的位向关系；2)探头架中，超声探头与被检离心球铁管之间设有空腔耦合介质室，检测时其中充满耦合介质；3)检测时，被检离心球铁管以一定线速度围绕其中心轴线匀速旋转，探头架连同其上所有探头紧贴被检离心球铁管壁并沿其母线方向以速度 匀速平移；4)球化率检测采用发射、接收双探头透射方式，超声发射探头发射超声脉冲，经耦合介质到达被检离心球铁管外表面的入射点；发生折射和波型转换后，超声横波沿管壁弦长方向传播至管外壁的出射点，再经第二次折射又转换为超声纵波，并经耦合介质到达超声接收探头；5)测出超声发射脉冲与接收脉冲之间的声时值，求出被检离心球铁管在该管壁温度下被检部位管壁内的超声横波声速；根据铸铁材料超声横波声速与纵波声速的转换关系，将上述横波声速转换成该温度下的超声纵波声速，用于下面的管壁厚检测；6)探头架上的红外测温探头同时检测离心球铁管被检部位的管壁温度，并根据事先实验确定的管壁温度对离心球铁管横波声速的影响规律，将前面的超声横波声速值修正为室温下该部位的超声横波声速，用于下面的球化率检测；7)根据事先实验确定的室温下离心球铁管球化率随超声横波声速的变化规律，求出离心球铁管被检部位的球化率；8)管壁厚检测采用自发、自收单探头脉冲反射方式，管壁厚检测超声探头的发射脉冲经耦合介质垂直入射被检离心球铁管壁，由被检离心球铁管外壁反射脉冲位置确认第1至第i次管内壁反射脉冲，计算超声波一次往返管壁厚的声时值，结合前面获得的超声纵波声速，求出该部位的管壁厚度；9)至此，针对被检离心球铁管一个部位的一次球化率和壁厚检测过程完成；随着检测部位的改变，系统自动进入下一次检测。