超声相控阵技术在输变电设备缺陷检测中的应用

超声相控阵技术具有的多角度扫查、聚焦方式可变、直观的A扫和C扫以及扇扫成像形式等优势,基于该技术对GIS罐体、管母线、GIS直线导体、铝制线夹等输变电设备进行无损检测。检测结果表明,超声相控阵技术可以有效检出以上设备的缺陷,提高检测效率和缺陷检出率。     

复合绝缘子内部缺陷的超声相控阵检测的仿真研究

利用超声相控阵对高压输电线路中复合绝缘子内部缺陷的带电检测,分辨率高、检测速度快,为了了解相控阵超声检测复合绝缘子内部缺陷的性能,优化相控阵超声探头参数和扫查方法,利用Field-Ⅱ进行仿真,研究了对相控阵超声探头声场分布,以及复合绝缘子超声相控阵检测中单焦点扫描、动态聚焦扫描、幅度变迹技术对成像质量的影响,根据仿真结果,选取了合适的相控阵探头参数及扫描方式,为超声相控阵仪器的设计提供了依据。     

基于相控阵超声的GIS终端环氧套管检测方法研究

针对在役GIS终端环氧套管容易在金属嵌件结合面处开裂而且无有效检测方法的问题,提出了一种基于相控阵超声的环氧套管无损检测方法。通过研究环氧套管结构及声传播特性,利用超声检测专用模拟软件对声波在工件中的传播以及声波与缺陷的相互作用进行模拟,得出环氧套管相控阵扇形扫描检测方式,进而开发了环氧套管相控阵超声检测的专用检测系统。实验表明,检测系统能沿环氧套管外侧环向移动对环氧套管进行相控阵超声扇形扫查,通过扫查得到的图像,可以清晰地分辨出缺陷信号及固定信号,实现了GIS终端环氧套管安全状况的评估。     

曲面相控阵楔块对检测造成的误差探究

利用曲面相控阵楔块检测小径管时,由于管壁表面曲率很大导致声束进入管壁后发生不定向的折射,对扫查结果会有一定影响。曲面楔块将会对扫查结果产生哪方面的影响,国内尚无相关实验作为参考。因此本文结合理论分析,提出曲面相控阵楔块与平面相控阵楔块在聚焦和声压方面的两个假设。定制曲面相控阵楔块,运用数控机床打磨与之相耦合的试块进行试验,验证理论假设。相控阵动态聚焦的特殊性,决定我们可以利用计算机软件模拟相控阵声束线,使声束覆盖范围可视化,而不像常规超声一样简单地依靠画图分析声束的覆盖范围。并且设计用于小径管座角焊缝检测的扫查装置,解决了由于小管径曲率大导致的现场操作困难的难题。介绍了一些操作者使用平楔块进行校准然后换成曲面楔块进行实际扫查中导致的错误,并推荐了符合法规的解决办法,为曲面相控阵楔块的推广提供借鉴。     

基于柔性阵列探头的铸铝金具相控阵超声检测技术研究

针对铸铝金具结构的复杂化,传统无损检测技术已不能满足不规则形状铸铝金具现场快速检测的需求,提出一种基于柔性阵列探头的相控阵超声检测方法。首先给出用于柔性阵列探头的相控阵超声动态聚焦算法,分析CIVA无损仿真平台的基础仿真理论;其次基于CIVA无损仿真平台验证动态聚焦算法实现声束的偏转与聚焦,并通过仿真对柔性相控阵超声探头进行参数优化;最后通过对典型铸铝金具进行检测,验证方法的有效性和可行性。结果表明,对于不规则形状的铸铝金具,基于柔性阵列探头的相控阵超声检测可满足其出厂检测和现场在役快速检测的需求。     

基于超声相控线阵的缺陷全聚焦三维成像

在无损检测领域,缺陷三维成像能够还原材料内部缺陷的空间信息,与传统的二维成像相比有着明显的优势。目前实现超声相控阵缺陷三维成像主要依靠面阵探头,而这些设备往往十分复杂和昂贵。通过采取适当的数据采集方法和后处理成像算法,超声相控线阵系统能够实现低成本、高效率的三维超声检测成像。采用断层扫描和全矩阵捕捉的方法获取成像数据;再利用全聚焦成像算法绘制高分辨率的断层图像;根据这些图像在三维空间中真实的位置关系,插值还原出缺陷的三维图像。此外,针对全聚焦成像算法计算量大的问题,提出了一种加速算法。实验表明,这种检测方法能够快速得到目标空间区域的高质量三维图像,准确体现缺陷的空间分布情况,相比于借助B扫查图像和C扫查图像材料内部缺陷的方法,具有更强的直观性。     

等高度聚焦算法的超声相控阵检测技术

超声相控阵检测技术通过控制阵列晶片激发声波的延迟时间,改变声波到达物体某点的相位关系,实现声束的偏转和聚焦,从而在不移动探头位置的条件下得到整个检测物体的清晰成像,具有非接触、穿透能力强、灵敏度高等优势,在工业探伤、结构缺陷检测等领域具有广泛应用。在研究超声相控阵技术原理的基础上,设计了基于一维线性阵列探头的等高度聚焦算法,并用该算法在搭建的超声相控阵检测系统上对B型相控阵标准试块进行了扇形扫查,得到了均匀一致、高分辨率的实时成像,最小可分辨半径1 mm的横通孔,探测深度100 mm。     

基于超声相控阵复合绝缘子检测方法研究

为了研究复合绝缘子伞群、护套、芯棒内部缺陷检测方法,本文采用探头直接接触法对平面硅橡胶进行超声相控阵扫查,并分析实验扫描结果;对绝缘子护套与芯棒进行钻孔,模拟实际运行中产生的缺陷,采用水囊柔性耦合方法对绝缘子护套和芯棒进行超声相控阵扇形扫查。     

超声相控阵技术在电力工业无损检测中的应用

分析了超声相控阵的原理及相控阵探头的类别,介绍了超声相控阵技术在电力工业设备焊缝和锻件检测中的应用。超声相控阵检测技术较常规超声波检测具有高速、高效、适合复杂工件以及能实时成像等优点,在电力工业无损检测领域具有良好的应用发展前景。     

小径管对接接头相控阵超声检测工艺研究

相控阵超声检测薄壁小径管对接接头相比传统脉冲反射式超声检测有较大优势。试从步进偏置、扇扫角度范围、聚焦方式和灵敏度等方面开展相控阵超声检测工艺设计,并通过制作人工伤和自然缺陷的试样对工艺进行验证。     

钛合金疲劳裂纹的线性和非线性 超声综合定量检测技术

钛合金航空部件的低周疲劳裂纹在常规线性超声检测技术中易被低估,是飞机服役的安全隐患。针对上述问题开展了钛合金疲劳裂纹的非线性超声调制检测及其定量技术研究,提出了钛合金疲劳裂纹的线性和非线性超声综合检测方法。首先,通过金相法和线性超声相控阵检测技术对疲劳裂纹进行定量检测;其次,搭建了抗干扰能力强的非线性超声调制检测系统并设计了传感器布置方法;最后,基于声场分布分析提出疲劳裂纹的非线性超声调制定量方法,并将其定量检测结果与超声相控阵检测技术相对比。研究结果表明,超声相控阵方法测量的宏观裂纹长度为12 mm,而非线性超声方法测量的微裂纹延伸至距窄槽端部20 mm处,非线性调制检测技术在检测微裂纹和闭合裂纹具有显著优势。     

不等厚复合构件的相控阵超声脱粘检测技术研究

针对不等厚金属非金属复合构件的特点,提出了采用相控阵超声检测方式对该构件界面进行脱粘检测的方法.分别采用普通聚焦探头和相控阵探头对不等厚试块进行了脱粘检测实验,采用软件延时技术对相控阵检测实验数据按聚焦规律进行合成,得到相控阵检测方式的C扫描友度图和二值化图,并计算了脱粘区域的位置和面积,检测结果与普通聚焦探头相比,可...     

转轮焊缝相控阵超声检测工艺研究

针对常规超声检测方法在进行三维多变断面转轮焊缝检测时存在的局限性,介绍了相控阵超声检测技术的特点。根据转轮焊缝容易出现的缺陷类型制作了模拟试块,设计超声相控阵检测工艺并进行检测,对检出缺陷进行常规超声检测验证。结果表明,超声相控阵技术可明显提高检测效率及检出能力,但对位向不好的层间未熔合,仍需配合直探头在焊缝弧面进行补充检测。     

超声波相控阵技术原理及特点

介绍超声波相控阵技术的原理,分析该技术的独特优势,即:对工件的检测更具针对性,可以明显提高缺陷检出率及检测速度。同时展望了该技术在无损检测领域广阔的应用前景。     

超声相控阵传感器阵元间串扰源分析及其隔离方法

通过研究超声相控阵探头阵元间串扰机理及串扰隔离方法提高近表面检测能力。 基于数值仿真技术分析了安装楔块 前后阵元间超声波串扰对检测信号及检测声场的影响,分析探头楔块对于隔离阵元间超声波串扰与近表面缺陷检测信号的作 用。 提出楔块优化方案,并通过试验方法对其进行验证。 结果显示,数值模型可直观显示阵元间的超声波串扰,提出的楔块优 化方案可将时域上的阵元间串扰信号与近表面检测信号相互隔离。 优化楔块后的相控阵探头可对深度 2 mm、直径 0. 3 mm 平 底孔进行成像检测,近表面缺陷检测能力显著提高。     

相控阵和TOFD在焊缝裂纹检测中的应用

使用相控阵和TOFD两种方法对焊缝中的裂纹缺陷进行检测,并对不同的检测方法所得出的结果进行分析和比较,总结TOFD和相控阵作为新型无损检测方法在焊缝裂纹检测中的技术优势,提出综合选用各种检测方法的建议。     

有机绝缘杆材的微波检测技术研究

电力绝缘体及带电作业工具的质量和可靠性,直接影响到电力系统电网的安全经济运行和带电作业人员的生命安全,因此研制了一种带自动机械扫描的,适于近场区工作的智能化微波NDT在役检查工作站系统.本文简要介绍了微波无损检测的特点和检测方法,通过与超声波无损检测技术比较,指出了微波无损检测技术的独到之处.利用毫米波技术,自行设计了传感器和微波NDT扫描系统,并给出了微波NDT工作站的检测理论模型,系统模块的设计和主要技术指标以及应用实例.实践证明该系统在电力系统中硬质绝缘工具的有机绝缘杆材的绝缘监测和诊断分析中使用效果显著,具有巨大技术经济和社会效益.     

再热器顶棚穿墙管焊缝裂纹相控阵检测

分析再热器顶棚穿墙管焊缝裂纹产生的原因,选择合理的检测方法,制定相控阵检测工艺对穿墙管焊缝进行检测,并对检测结果进行分析和验证。结果表明,相控阵技术在穿墙管焊缝裂纹检测方面具有明显的技术优势,有利于缺陷的识别和判定。