Page 121 - 无损检测2023年第四期
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黄雪波:
探头楔块和曲面工件间隙的计算
检测标准的间隙要求进行了比较, 并结合 ASME 触面相切, 常规平探头与曲面工件之间间隙情况如
BPVCV-2021标准要求对常规平探头和曲面楔块 图2所示, 图中 A 为接触面曲面方向的探头宽度;
g
在曲面工件上的运用进行了实际举例, 对小径管相 为常规平探头与曲面工件之间的间隙; D / 2为曲面
控阵曲面楔块是否符合间隙要求进行了验证, 有望 工件的半径。
为曲面工件上的探头间隙检查提供参考。
1 探头扫查管状曲面时的常见情形
超声波探头在管状曲面工件上扫查时有以下几
种常见情形( 见图1 )。
图2 常规平探头与曲面工件间隙示意
由勾股定理, 常规平探头与曲面之间的间隙可
以表示为
D D 2 A 2
-
g= - ( 1 )
2 2 2
当 g 远小于D 时, 可以忽略不记, 也可以将
2
g
公式简化为
A 2 A 2
图1 常见的几种超声曲面检测情形 2 , ( 2 )
=D ×g-g g ≈
2 4D
( 1 )探头在管的外侧, 沿管轴线方向上的检测,
2.2 曲面楔块与曲面工件间隙
比如检测管的对接环缝, 常简写为 AOD , 其检测情
假设曲面楔块底部接触面与曲面工件外表面
形如图1 ( a )所示。这是在曲面工件超声检测中最
相切, 其间隙情况如图3所示, 图中 A 为接触面曲
常见的情形, 后续的公式推导和应用也将以这种情
面方向的探头宽度; 为曲面楔块与曲面工件之间
g
况为例。 的间隙; 为曲面楔块与参考线之间的理论间隙
g 1
( 2 )探头在管的内侧, 沿管轴线方向上的检测,
高度; 为曲面工件与参考线之间的理论间隙高
适用情况与图1 ( a ) 类似, 常简写为 AID , 其检测情 g 2
度; d / 2为曲面楔块的曲率半径; D / 2 为工件的半
形如图1 ( b )所示。 径。为了更好地计算间隙值, 以曲面楔块与曲面
( 3 )探头在管的外侧, 沿管圆周方向上的检测, 工件外表面的切线的作为参考线( 见图 3 中水平
比如检测管的纵缝, 常简写为 COD , 其检测情形如
虚线)。
图1 ( c )所示。
( 4 )探头在管的内侧, 沿管圆周方向上的检测,
适用情况与图 1 ( c ) 类似, 常简写为 CID , 其检测情
形如图1 ( d )所示。
2 探头与曲面工件之间的间隙
当探头置于曲面工件外侧时, 探头与曲面工件之
间的间隙有以下两种常见情况, 一是常规平探头与曲
面工件之间的间隙, 二是曲面楔块与曲面工件之间的 图3 曲面探头楔块与曲面工件间隙示意
间隙。文章所讨论的曲面工件指的是管状或圆柱体 分别计算曲面楔块与参考线的理论间隙高度
曲面, 对球面或其他复杂曲面情况笔者不做讨论。 和曲面工件与参考线的理论间隙高度 , 获得
g 1 g 2
2.1 常规平探头与曲面工件间隙 其差值 , 即为曲面楔块与曲面工件之间的间
g 2- g 1
假设常规平探头底部接触面与曲面工件外侧接 隙 , 可以表示为
g
3
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2023年 第45卷 第4期
无损检测
