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申请/专利权人：杭州弘安检测科技有限公司

摘要：本发明涉及用于大厚度对接焊缝的衍射时差超声扫查方法及扫查架，属于焊缝检测技术领域。环形架体是整个扫描架的主体，具有环形形状，罩设于焊接工件外部。以确保焊缝扫描的准确性和稳定性。定位调节架用来对环形定位架进行定位，并提供环形架体运动所需驱动力。它可以调节扫描设备的位置和角度，以确保焊缝的全面扫描和准确定位。定位调节架能够使焊缝扫描过程更加精确和高效。超声扫描设备是用于进行焊缝扫描和数据传输的设备。它包括超声波探头和相关的数据传输系统，用于收集焊缝的反射信号并将其转换成图像或数据。超声扫描设备通常与定位调节架相连，以实现焊缝的精确扫描和数据传输动作。

主权项：1.用于大厚度对接焊缝的衍射时差超声扫查方法，其特征在于，所述扫查方法基于扫查架实施，所述扫查架包括：环形架体；定位调节架，用以对环形定位架进行限位、且提供所述环形定位架转动所需驱动力；超声扫描设备，用以进行焊缝扫描以及数据传输动作；所述扫查方法包括：确定要检测的焊缝位置，并准备好超声波探头和扫描设备；在开始扫描之前，对超声波设备进行校准：使用标准试块或标准样品对超声波设备进行校准，以确保获得准确的测量结果；校准超声波探头的发射和接收信号，以匹配焊缝的几何特征；将超声波探头沿着焊缝表面移动，对焊缝进行全面扫描；探头沿着焊缝的周向方向进行移动，并在角度上进行微调以获取更全面的信息；超声波设备收集并记录来自焊缝的反射信号；反射信号被转换成图像或数据，以便后续分析；对采集到的数据进行分析，以评估焊缝的质量；包括检测缺陷、测量焊缝尺寸和确定焊接参数是否符合要求；所述确定要检测的焊缝位置具体包括：步骤一、确定超声波探头之间的外部变换参数；满足： ；式中：表示旋转矩阵；表示扫描头之间的平移关系，为零矩阵；步骤二、设置两个超声波探头之间的转换参数为、；步骤三、对于角度不同的两个超声波探头获取的扫描数据，不通过直接配准单帧点云数据获取二者之间的转换参数、；步骤四、标定时取出待标定水平点云和竖直点云各1帧，用单帧水平点云先与参考点云进行粗配准，再使用ICP算法进行动态优化精配准，获得水平点云与参考点云之间的变换矩阵，同理获得竖直扫描设备相对于参考点云变换矩阵；步骤五、设参考点云所在坐标系为，水平点云的原始坐标系为，待标定竖直点云的坐标系为，坐标系之间的变换关系满足： ；步骤六、点云坐标系转换；在导出水平点云地图和轨迹位姿数据基础上，使用标定获取的外部变换参数，根据两个超声波探头的同步时间戳，对同时刻下的超声波探头的扫描数据进行位姿变换，将单帧竖直点云初步转换到水平点云地图坐标系下；在检测确定检测区域，确定焊缝的位置和大小，确定焊接过程中存在缺陷的区域；根据焊缝的几何形状和材料厚度选择合适的超声波探头，确保探头频率和波束角度适合于所要检测的焊缝；采用一对频率、晶片尺寸和楔块角度参数均相同的纵波斜探头相向对称放置，利用衍射纵波传播声时与声程之间的关系，得到缺陷端点埋藏深度； ；其中，材料纵波声速为，内部存在一个上端点深度的底面开口槽，开口槽端点距离探头对中心点的偏心距为ΔS。

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