长管气瓶水浸法超声检测-水浸检测角度的设计

长管拖车是目前实现高压气体中短距离公路输送的专用车辆，以其高效灵活、安全可靠和使用维护方便的特点得到了市场认可。长管气瓶是长管拖车储存高压气体的部件，也是长管拖车的主要承压部件。长管气瓶筒体是管状结构。目前国内外使用的长管气瓶绝大多数是大容积钢质无缝气瓶，少部分是大容积钢质内胆纤维缠绕气瓶。按照法规要求，在定期检验中需要采用全自动超声检测方法对长管气瓶瓶体筒体进行100%超声检测。根据力学分析，平行于长管气瓶筒体母线的纵向是受力最大方向。因此，针对纵向缺陷检测的重要性最大。

长管气瓶水浸法检测

水浸法具有表面粗糙度影响较小、可方便地改变探头发射的声束方向、检测盲区小、探头损坏可能性小、便于实现聚焦声束检测、便于实现自动检测等优点。因此，目前对长管气瓶瓶体筒体的全自动超声检测采用水浸法。入射声束方向有两种方式：(a)入射声束方向与长管气瓶横截面垂直方向平行；(b)入射声束方向与长管气瓶横截面垂直方向不平行。

采用入射声束方向与长管气瓶横截面垂直方向

平行的方式检测纵向缺陷，水／钢表面的入射角随探头倾斜角度、长管气瓶位置和探头位置的变化而变化，而入射角数值决定了钢中折射角数值。飞泰对探头倾斜式中角、长管气瓶位置和探头位置进行了探讨，推导了计算公式，可以直接应用到气瓶探伤系统中。

纵向缺陷检测原理

纵向探头的声束以一定角度斜射入钢管。探头晶片P发出超声纵波，在晶片／水界面发生折射后声束中心轴线在水中沿AB方向进入钢瓶，再经过折射变成横波在钢中沿BC方向传播。对于钢质管材，当壁厚与外径的比值小于0.23时，才可以采用超声横波检测。目前国内投入使用的长管气瓶绝大多数是壁厚16.5mm／：~b径559mm和壁厚21．0mm／：~-径71lmm的尺寸规格，因此满足以上条件。

斜探头偏斜角度及位置计算(右侧入射)

实际检测中，由于纵向缺陷的反射面可能倾斜于长管气瓶表面，为了保证缺陷能被检出，因此需要在长管气瓶的两个相反方向上进行超声检测。当斜探头位于垂直纵坐标轴右侧且声束向左传播时，此时声束传播路径与图5中的声束传播路径相对于垂直纵坐标轴对称。

长管气瓶超声全自动探伤设备

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