复合绝缘子内部缺陷的超声相控阵检测研究

为消除复合绝缘子内部缺陷对电网运行安全造成的隐患,针对小管径复合绝缘子缺陷检测,提出了一种基于超声相控阵的柔性水囊耦合检测方法。该方法采用硅橡胶薄膜与耦合装置实现了良好超声耦合,分别对平面硅橡胶、复合绝缘子护套与芯棒进行了检测实验。实验结果表明,对平面硅橡胶线性扫描优于扇形扫描,能够检测到0.8 mm的微小缺陷,为复合绝缘子伞群超声缺陷检测提供了新方法。对复合绝缘子护套和芯棒,扇形扫描优于线性扫描,护套最小可检测缺陷尺寸达到0.8 mm,芯棒达到1 mm,为复合绝缘子的在线检测提供了可能。     

管道超声相控阵全聚焦成像仿真及算法优化

针对厚壁管道内部缺陷识别困难、可视化差等问题,提出基于超声相控阵理论和全聚焦算法对厚壁管道内部缺陷进行图像重构。并针对全聚焦成像效率低的缺点,采用有限元法对外径为550 mm,壁厚为65 mm的厚壁管道超声相控阵全聚焦成像进行仿真,模拟缺陷检测过程和成像结果,并使用稀疏矩阵对算法进行优化。结果表明：在基本满足成像质量要求的情况下,采用激发中心频率为5 MHz,阵元宽度为 0.5 mm,阵元间距为1 mm,阵元数量为32时,稀疏激发矩阵比全矩阵全聚焦成像效率提高了74.81%,有效提高了成像速度,满足全聚焦快速成像的需求。     

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。     

高压电缆终端铅封缺陷超声相控阵柔性耦合检测

高压电缆终端铅封因安装质量不合格或在运行过程中受外力作用会出现孔洞、开裂或脱粘等缺陷,铅封表面曲率大,采用普通超声探头直接接触终端铅封表面检测铅封缺陷效率不高,缺陷回波信号信噪比低.为解决铅封缺陷无法有效检测的问题,提出了基于超声相控阵柔性水囊耦合的终端铅封缺陷无损检测方法,所提方法采用超声相控阵探头和柔性水囊耦合装置...     

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。     

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。     

基于主结构提取与签名算法的织物缺陷检测

为解决目前基于图像处理的织物缺陷检测算法中,因织物组织纹理结构复杂、花型繁多造成的检测效果差的问题,提出一种基于主结构提取与图像签名算法的纹理织物缺陷检测方法。首先,使用改进的总变差模型去除织物纹理提取主结构;其次,利用高斯变换对待检测图像进行多尺度分解,构建高斯金字塔;然后根据视觉注意力机制提取颜色特征,通过图像签名算法对疵点进行显著性检测,最后利用自适应阈值的方法分割得到疵点区域。实验结果表明,算法可有效地提取各种织物的主结构,实现不同纹理织物图像的缺陷检测。     

基于牛顿迭代法的高精度快速开方算法

针对全波傅氏算法中的开平方运算较耗时影响微机保护瞬动性问题,提出一种选取接近定点数开方真值的牛顿迭代初值的方法,该方法利用数字信号处理器(DSP)的移位指令、256个单元的查表技术和DSP的硬件乘法器,通过1次查表和1￣2次乘法运算,就能快速确定迭代误差小于2-9的迭代初值。在TIDSP集成开发平台上,运行牛顿迭代开平方汇编程序。运算结果表明:该算法对范围在00000004.0000H￣01FFFFFF.FFFFH的定点数抽样开方运算,迭代次数均不大于3次,就达到2-16以上迭代精度,且占用内存小,非常适合带有硬件乘法器的嵌入式微处理器实现。     

基于外推追赶迭代法的MPPT算法仿真

为提高整个光伏(PV)发电系统的控制性能,克服传统最大功率点跟踪(MPPT)算法稳定性差、跟踪速度慢等问题,在研究MPPT技术的基础上,提出了一种新的MPPT算法—变步长外推追赶迭代法,并与传统的扰动观察法进行了比较。结果表明:采用提出的MPPT算法后,整个系统跟踪最大功率点的时间由0.5 s缩短为0.35 s;所提方法实现了在相同的跟踪精度下,迭代次数由8次减少为4次,且达到最大功率点后几乎没有振荡,从而避免了过多的功率损失,同时保证了最大功率点跟踪的精准性,并实现了控制的快速性。所提算法为提高整个光伏发电系统的优越性奠定了理论基础,具有很好的应用及推广价值。     

基于虚拟时间反转的空气耦合超声板材腐蚀缺陷概率损伤成像

为达到导波非接触式自动化检测,基于空气耦合超声检测技术,利用A0模态lamb波对铝板中预置的0.5mm和1mm深度的凹槽模拟的腐蚀缺陷进行正交扫查以获取缺陷的位置信息,分别以lamb波波包的能量和lamb波虚拟时间反转重构信号与原始信号的相关系数为损伤指数来表征缺陷大小,最后基于概率损伤成像方法,使用全乘法对缺陷损伤指数进行融合成像。成像结果显示使用虚拟时间反转算法成像结果要比常规的能量算法成像效果好,结果显示缺陷的位置和形状与实际情况较吻合,对缺陷的深度有较好的区分能力。     

超声相控阵检测技术的发展及应用

超声相控阵是近年来发展起来的一门新的工业无损检测技术,通过对各阵元的有序激励可得到灵活的偏转及聚焦声束,联合线性扫查、扇形扫查、动态聚焦等独特的工作方式,使其比传统超声检测具有更快的检测速度与更高的灵敏度,成为目前无损检测领域的研究热点之一。介绍了超声相控阵的检测原理及特点,综述了其国内外发展及研究现状,总结了目前超声相控阵研究热点及发展趋势,最后以汽轮机叶轮轮缘裂纹的检测和焊缝的检测为例,介绍了超声相控阵在实际工程中的应用。     

基于COMSOL对超声相控阵特性对比分析

在超声波辐射过程中,相控阵技术有助于实现能量聚焦和传输定向,从超声相控阵的阵列结构入手,对比分析平面圆形、平面矩形、平面六边形、凹球面圆形、凹球面矩形、凹球面六边形6种阵元阵列在焦点的能量分布和声场指向性,并以这两点作为评定超声相控阵作用效果的依据.实验结果表明,在所有阵元阵列中平面圆形阵元阵列能够平衡声场的低旁瓣干扰...     

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。     

基于超声相控阵技术的瓷绝缘子纵波检测

介绍了一种基于超声相控阵纵波检测瓷绝缘子表面及内部缺陷的技术。通过对超声相控阵理论深入研究,提出了采用超声相控阵纵波检测表面(近表面)缺陷的新理念,并通过试验研究,确定了检测探头的参数,总结出一套系统的瓷绝缘子检测方法。最后通过检测实例,证明了该方法的可行性和优越性。     

基于线阵列超声相控阵三维成像的实现研究

为进一步增强常规超声相控阵的检测能力,弥补二维检测图像对缺陷空间信息反映的单一性,获取更利于分析和评价的工业超声检测三维图像。采用携带编码器的一维线阵列换能器,借助Phascan平台及其二次开发模块采集原始扫查数据,合成带有位置信息的B扫图像,通过基于区域增长技术的混合绘制法实现缺陷的三维重建。人工缺陷对比试块的三维成像测量结果误差多小于5%,实验研究表明,该成像方法和系统能在空间上对缺陷形成一个直观体现,同时能够精确的反映缺陷的位置、形态以及尺寸等信息,为后续实验研究的开展奠定基础。     

基于激光超声峰值重建算法的盆式绝缘子缺陷检测研究

基于激光超声技术研究了一种表面波的峰值重建算法,搭建二维激光激励扫描式激光超声检测盆式绝缘子的实验平台,对人工制作的气泡、杂质、裂纹缺陷进行检测研究,并对实际现场应用中带有裂纹故障的盆式绝缘子进行离线检测。结果表明：基于激光超声峰值重建算法重建的峰值图像能够较好地反映扫描区间盆式绝缘子的缺陷信息,证实了该方法可以实现对盆式绝缘子表面裂纹缺陷的离线检测。     

基于预处理共轭梯度迭代法的电力系统状态估计算法

随着中国电网省地一体化和输配一体化的不断发展,电力系统计算的维度越来越高.状态估计作为电力系统态势感知中的基础环节,需要保证其实时性,而加权最小二乘法是电力系统运用最广泛的状态估计方法.为此,针对加权最小二乘法在牛顿迭代过程中矩阵乘法和线性方程组求解耗时较长的特点,根据Krylov子空间方法中共轭梯度法的思想,设计了一...     

基于极板腐蚀缺陷铅酸蓄电池温度场的研究

为了研究极板腐蚀时铅酸蓄电池的温度分布特性,利用COMSOL Multiphysics软件建立了铅酸蓄电池腐蚀模型,对其无缺陷时和存在极板腐蚀缺陷时的温度场进行了仿真分析。研究发现电池无缺陷时,其温度范围为25.93～31.06℃,顶面的温度曲线存在曲线峰,温度极值点位于正极板;极板被腐蚀时,其温度范围高达26.79～43.13℃,顶面的温度曲线也出现曲线峰,但高温区域扩大至整个正极板与腐蚀层,严重影响着电池的正常运行。两种情况下,电池的温度由顶面至底面降低,电池的高温区域都位于顶面。     

输电杆塔接地网腐蚀缺陷超声检测方法仿真分析

针对现有缺陷检测方法难于快速判断接地极腐蚀程度,研究分析超声导波技术检测不同结构接地网的可行性。通过分析导波的传播机理,得低阶SH导波适合于接地极检测。采用有限元仿真软件建立3种不同杆塔结构三维接地网模型,分析导波的传播特性。考虑到接地极所处实际环境,研究了不同土壤电阻率下接收端信号的变化特征,其回波信号幅值会随土壤电阻率的升高而增大。此外,对接地扁钢中存在的缺陷及其表面形成的腐蚀层厚度变化进行了研究。结果表明,低阶SH导波能有效检测出接地极缺陷,腐蚀层厚度变化对回波信号幅值影响较小。