基于超声Lamb波的高压电缆瓷套式终端液位检测

瓷套式高压电缆终端泄露问题是高压电缆运行安全的主要问题之一,该文提出一种基于超声Lamb波的瓷套式高压电缆终端液位检测方法。首先,分析瓷套式终端液位超声Lamb波检测机理;然后,采用小波包分解对接收信号进行分析,提取特性信息,计算不同液位高度时的小波能量;最后,搭建实验平台,通过扫频实验获得瓷套式终端的频响特性,根据频响特性选取激励频率,进行液位检测。实验结果表明接收信号的小波能量随液位高度的增加呈几何式衰减,在液位较低时能量的区分度较高,而当液位较高时能量的区分度下降。基于超声Lamb波能量衰减的液位检测方法为实现瓷套式高压电缆终端液位带电检测提供参考。     

基于非线性超声导波的高压电缆瓷套式终端液位检测

瓷套式高压电缆终端内部油液泄漏问题是关系到高压电缆正常安全运行的关键因素,该文提出一种基于非线性超声导波的液位检测方法。首先,分析非线性超声导波检测机理并确定激励频率;其次,采用离散傅里叶变换将信号转换为频域并计算不同液位高度的非线性系数;最后,搭建瓷套管液位检测平台并进行系列实验。实验结果表明:由于瓷套管内油液的存在,接收信号的强度会出现明显下降;非线性系数随着液位高度的增加也不断增加,可以有效评估瓷套管内液位高度。     

PE管焊缝缺陷超声检测效果的模糊评价

针对聚乙烯管道运行过程中因存在缺陷而导致的安全风险,采用超声波技术检测聚乙烯管热熔焊接(特别是现场焊接)焊缝处的各种缺陷,并对缺陷的检测效果展开模糊评价。通过选用和制作不同类型的超声探头和PE管焊缝缺陷试块,分别采用5种定制探头检测及分析4种常见的PE管焊缝缺陷:气孔、夹杂、裂纹、脱层。在不同探头对各种类型缺陷的检出率和定量效果的基础上,利用模糊评价方法评估其检测效果,并验证其正确性。结果表明:不同类型探头对PE管缺陷检出率和定量效果差异明显,可通过选用适合的超声波探头检测PE管焊缝缺陷。     

基于STFT和DBN的高压电缆瓷套式终端液位智能检测

瓷套式高压电缆终端内部液态介质关乎高压电缆的运行安全,其内液位定时检测可以有效排除因介质泄露引起的安全隐患。该文提出一种基于STFT和DBN的瓷套式高压电缆终端液位智能检测方法。首先,对超声兰姆波信号进行信号分割,并通过短时傅里叶变换获取分段信号的时频表示;然后,提取分段时频信号的有效值、峰峰值、峭度和波形因子等统计特征;最后将提取的特征作为深度置信网络模型的输入,并将液位分为15个区间作为网络输出。实验训练迭代5 000次时,所提方法的液位识别准确率为92%;当训练迭代10 000次时,测试正确率达到100%。实验结果表明,该方法可以准确地识别液位的高度范围,并提供一定的维护指导。     

高压电缆铝护套焊缝缺陷ACFM检测方法及检测系统的研究

针对在氩弧焊型高压电缆铝护套焊接过程中易出现表面漏焊、埋藏未焊透和焊穿等缺陷的问题,提出了焊缝缺陷的交流电磁场检测（alternating current field measurement, ACFM）方法。首先,利用COMSOL多物理场仿真软件建立高压电缆铝护套焊缝缺陷ACFM模型,研究U形磁芯上的励磁线圈在不同类型铝护套焊缝缺陷区域产生的感应电流的密度分布特点和和磁场信号特征;其次,设计了可获取缺陷长度和深度信息的正交式接收线圈,制作了带有缺陷的电缆铝护套焊缝试件及ACFM实验平台;最后,进行了不同类型铝护套焊缝缺陷的检测及结果分析。实验结果表明,ACFM方法能够有效用于3 mm厚的高压电缆铝护套焊缝表面漏焊和焊穿缺陷的检测,并且能够有效识别埋深为2 mm,长、宽、深分别为10,0.3,1 mm的埋藏未焊透缺陷。研究结果为高压电缆铝护套焊缝缺陷的识别和焊缝质量的评价提供了重要参考。     

高压冷缩电缆终端头制作和交流耐压试验中有关问题的探讨

本文通过阐述高压冷缩电缆终端头制作工艺和系统的交流耐压试验方法,对高压电缆和高压冷缩电缆终端头的绝缘问题、原因的查找以及处理方法进行了探讨。     

电磁超声单向表面波对铝板微小缺陷的检测

电磁超声表面波被广泛用来检测表面或近表面缺陷。双向表面波电磁超声换能器(ElectromagneticAcoustic Transducer, EMAT)会在两侧同时产生能量较低且均衡的超声波,而微小缺陷(缺陷深度远小于表面波波长)的反射信号非常微弱,易被噪声淹没,根据回波信号,难以识别和定位缺陷。为此基于惠更斯叠加原理设计了单向表面波EMAT,对其声场进行了有限元分析;研究了增强侧表面波遇到不同缺陷的响应特性,得出缺陷深度、角度与反射波幅值的关系;并对含不同微小缺陷的铝板进行了实验研究。仿真和实验结果表明,所提方法提高了表面波检测微小缺陷的灵敏度,并实现了缺陷位置及深度的量化。     

超声检测混凝土构件缺陷的研究

对混凝土构件进行超声无损检测,超声波的振幅参数对混凝土构件中的缺陷(裂缝)最敏感,在耦合良好和测试条件基本一致时,振幅值的大幅衰减可作为判断混凝土构件存在缺陷的主要依据。超声波的速度参数对微小裂隙不敏感,缺陷较大会引起速度值的显著下降;频率参数用于检测混凝土构件缺陷不够敏感;对混凝土构件缺陷进行超声检测,速度变化和频率变化只能作为参考因素。超声波通过裂缝与未过裂缝,波形存在明显差异,通过裂缝后,有时会出现很大周期的波列,可作为判断缺陷的重要依据。综合分析超声波运动学和动力学各参数的变化,能够提高检测的准确性。     

空间传感天线在户外电缆终端局放检测定位中的应用

该文主要研究了空间传感天线在高压电缆户外EB-A终端局放检测及定位的方式方法,验证其有效性。基于多个高频脉冲检测频带的空间传感天线对电缆终端附件的局部放电信号进行不同方向、不同维度的检测及精确定位,并最终实现了局放源电力设备的更换验证、及时消除了电力设备运行中的安全隐患,从而证明了空间传感天线在局放检测定位中的应用是有效的。该文所验证结论对于今后在电缆线路局放测试过程中特别是户外式电缆终端局放测试中发现的疑似放电信号的确切性及定位方法提供了理论依据。     

合成孔径聚焦超声成像在混凝土探伤中的应用研究

针对超声波在混凝土检测中分辨率低、成像质量差等问题,提出了采用合成孔径聚焦技术对检测声波信号进行成像处理的方法。通过超声波仿真软件WAVE 2000建立混凝土缺陷模型,结合混凝土超声探测的方式和特点,采用MATLAB软件编写相适应的合成孔径算法及GUI界面。结果表明,在混凝土超声探伤中,此方法确实有效地提高了成像质量。     

高温超导电缆终端恒温器热负荷的计算与测定

电力电缆已被确认为高温超导技术产业化的重要项目之一。高温超导电缆终端是运行在低温的超导电缆芯向常温的高压母线过渡和致冷剂进出口的汇集组件,具有很高的技术含量。简单地介绍高温超导电缆终端恒温器的结构和功能,主要讨论终端恒温器热负荷的理论计算方法,并与试验测定进行比较。     

超声相控阵延迟时间的声速校正及在复合材料中的检测

针对复合材料各向异性会导致声速随声波传播方向变化的现象,提出一种沿声波传播方向对相控阵延迟时间进行声速校正的方法.采用时域有限差分数值仿真方法分析相控阵超声波束在复合材料中的传播特性,验证提出的声速校正方法.搭建相控阵超声检测系统,对碳纤维增强树脂基复合材料平板试样进行检测实验,结果可见声速校正后近表面区域信噪比和缺陷检出率明显提高.研究表明所提出的相控阵延迟时间声速校正方法可缓解相控阵超声波束扩散,提高各向异性材料检测能力.     

高压电缆故障分析及应对方法

高压电缆发生故障主要是由于人为或自然灾害等的破坏导致绝缘损坏,使相与相或相与地之间发生短接。这种短接会使电流急剧增大,电压大幅度下降并进一步造成电缆损坏等严重的后果。本文分析了高压电缆故障产生的原因,对现有的故障点检测方法进行分析,为日后电缆故障检测技术的成熟提供借鉴。     

水利工程中金属焊缝缺陷的超声检测方法比较研究

为研究基于超声的无损探伤方法在水利工程金属结构焊缝缺陷识别中的应用,利用常规超声检测技术、超声相控阵技术、衍射时差法(Time of Flight Diffraction, TOFD)超声检测技术对水利工程金属结构焊接试块缺陷进行识别,分析了各种缺陷在超声无损探伤技术中的特征显示。研究结果表明:常规超声检测技术、TOFD检测技术均能对各种缺陷实现信号显示,超声相控阵检测技术对气孔和横向裂纹的显示不够明显,但对其它缺陷的检出效果较为明显;常规超声检测技术对操作人员的要求较高,对缺陷的定性困难,精度不高;TOFD检测结果中气孔和横向裂纹的显示呈现出一种特殊的弧形,有一定高度的内部裂纹和未熔合的信号由上下尖端衍射波组成,根部未焊透上下尖端信号不够明显;相控阵检测结果直观,可以较精确地测量缺陷的埋藏深度、自身高度、长度等,但在扫查点状缺陷或者与超声声束平行的裂纹缺陷时,检出率极低。     

燃料包壳管超声波幅与缺陷深度对应关系

燃料包壳管作为燃料芯块的密封外壳,长期运行在高温、高压、强辐照、循环水流冲刷及腐蚀等恶劣环境下,其一旦破裂,将污染整个回路。为保证包壳管的安全性和可靠性,在其生产制造过程中,往往采用多种检测方法对其进行检测,而超声波检验是非破坏性检验最有效、工程应用最多的手段之一。超声波检验主要是通过将包壳管内自然缺陷的反射波幅与标准伤的反射波幅进行比较来判定包壳管的合格性。根据超声波检测理论可知,自然缺陷反射波幅的高低与缺陷形状、取向、尺寸(长度、深度及宽度)等均有关,仅仅通过缺陷反射波幅很难准确判定缺陷的实际深度。为此,本实验针对核燃料包壳管超声波检测中缺陷反射波幅与缺陷深度的对应关系开展研究,采用CIVA仿真模拟软件仿真模拟与金相解剖验证相结合的方式开展研究。研究结果表明:通过CIVA模拟发现,当缺陷取向为0~68°时,燃料包壳管超声波检验缺陷反射波幅与其深度基本成对数递增关系;金相解剖发现,总体上缺陷反射波幅随缺陷深度的增加而增大;模拟结果与金相解剖结果较吻合,原有判废线均能有效发现深度大于30μm的缺陷。     

超声无损检测技术在金属材料焊接检测中的应用

在焊接金属材料的过程中,温度变化会改变金属材料的晶粒结构,导致其内部应力分布发生变化,构件强度降低,存在安全故障隐患。因此需要对金属缺陷进行快速、准确地检测,其中无损检测法应用广泛,其包括超声波检测和射线检测。在未焊接表面裂纹缺陷检测中,辐射超声波技术具备较高的检测效率。超声无损检测(UT)技术可以在不破坏产品、构件质量的前提下,对缺陷进行检测,为确定焊缝尺寸提供参考,在生产过程中消除风险,该文对超声无损检测技术在金属材料焊接中的应用进行了研究。     

基于超声波管材壁厚连续测量系统的应用与研究

超声检测是现代无损检测中重要的一部分,它广泛应用于石油、化工、冶金、造船、航空喊天等各个领域。超声检测是应用最为广泛的无损检测方法之一,超声检测方法利用进入被检材料的超声波对材料表面与内部缺陷进行检测。利用超声波的反射回波进行材料厚度的测量也是常规超声检测的一个重要方面。本文主要对超声波多通道实时在线测厚系统进行了以下几个方面的研究,     

基于超声波的压接质量检测方法研究

压接作为金属类工件的一种连接方式,其压接质量的好坏会直接影响该类型工件的使用。该文总结现有检测方法的不足,以钢制棒材与铝制套管的被压接工件作为研究对象,分析被压接工件的结构及典型的压接缺陷,提出基于超声波的压接质量检测方法。仿真分析超声波的声场分布,得到适用于压接质量检测的探头频率。搭建压接质量超声检测试验系统,并对试块和被压接工件进行检测。结果表明:超声检测技术能够实现对被压接工件压接质量的检测,径向和轴向检测准确度达0.1 mm,可满足检测要求,验证该文提出方法的可行性和有效性。     

碳纤维蒙皮的超声波检测与成像EI

通过设计碳纤维复合材料层压板的缺陷模型,利用人射超声波在碳纤维复合材料中产生的反射信息,通过分析反射回波的时间和回波幅频特性,可以得到该材料内部缺陷埋藏深度信息,进行缺陷的无损评估.利用该方法对飞机蒙皮的缺陷进行超声波检测,通过超声波成像可以清晰地再现碳纤维复合材料制备过程中产生的缺陷,为碳纤维复合材料的缺陷超声表征与无损检测提供了有效的检测机制,为判断碳纤维蒙皮是否能够安全使用提供了直接依据.同时,通过对超声波检测成像中缺陷产生的原因进行分析,将对中高速先进无人机的制造工艺改进有着重要意义.     

碳纤维蒙皮的超声波检测与成像

通过设计碳纤维复合材料层压板的缺陷模型,利用人射超声波在碳纤维复合材料中产生的反射信息,通过分析反射回波的时间和回波幅频特性,可以得到该材料内部缺陷埋藏深度信息,进行缺陷的无损评估.利用该方法对飞机蒙皮的缺陷进行超声波检测,通过超声波成像可以清晰地再现碳纤维复合材料制备过程中产生的缺陷,为碳纤维复合材料的缺陷超声表征与无损检测提供了有效的检测机制,为判断碳纤维蒙皮是否能够安全使用提供了直接依据.同时,通过对超声波检测成像中缺陷产生的原因进行分析,将对中高速先进无人机的制造工艺改进有着重要意义.