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。     

超声相控阵在直线导体环焊缝的应用

依据超声相控阵成像原理和被检工件类型,设计了GIS直线导体环焊缝检专用探头和斜楔,并提出了该类工件的超声相控阵检测方案。检测结果显示,超声相控阵技术较常规超声波检测技术有着近场区小、分辨力高等优越性,能够对GIS直线导体周向环焊缝进行完整有效检测,并对缺陷进行准确定位。     

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。     

基于迭代法及腐蚀算法的超声相控阵缺陷提取

为解决超声相控阵检测时噪声干扰及仪器精度造成的缺陷提取困难等问题,提出了一种基于迭代法及腐蚀算法的超声相控阵B扫图像缺陷提取方法。以轮辋试块侧通孔的超声相控阵B扫图像为对象,结合迭代法与腐蚀算法,研究了超声相控阵图像缺陷提取及量化方法,并与传统迭代法、Otsu法、Bernsen法进行对比,且讨论了相控阵检测时检测孔径对提取的缺陷特征值精度的影响。结果显示孔径大于20时,采用迭代法与腐蚀算法相结合提取的缺陷特征值相对误差均小于12%,且远小于采用传统迭代法、Otsu法、Bernsen法提取的相对误差。随着检测孔径增大,检测精度提高,但提高的速度在减缓。研究结果对改善超声相控阵检测成像质量,提高缺陷特征提取及量化精度提供了参考。     

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。     

CIVA仿真模拟风机变桨轴承的相控阵超声检测

风机变桨轴承经常出现断裂影响电力生产,为实现对变桨轴承内部状态监控,使用CIVA仿真模拟变桨轴承的相控阵超声检测工艺,探究适合变桨轴承的相控阵超声检测工艺和缺陷测量方法。针对内齿型变桨轴承缺陷特征,通过CIVA进行仿真模拟。结果表明:螺栓孔到齿根部区域采用横波斜探头扇形扫查、螺栓孔到轴承密封圈区域采用纵波直探头和横波斜探头扇形扫查相结合的方式可实现对变桨轴承的检测区域全覆盖;同时,深入探究其缺陷的测量方法,当缺陷高度不超过3 mm时可采用–6 dB法进行缺陷测量,当缺陷高度超过 3 mm时采用端点衍射法进行测量最佳。该仿真模拟技术为风机变桨轴承裂纹相控阵超声检测提供了合适的检测方法和缺陷判断技术。     

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。     

GIS壳体角焊缝的相控阵超声检测方法

针对GIS壳体角焊缝的检测问题,提出一种相控阵超声检测方法。通过CIVA软件的超声仿真模块对角焊缝检测进行仿真,结果表明,通过2组参数设置能够实现角焊缝声场全覆盖和典型缺陷的有效检出。对GIS角焊缝进行相控阵超声检测试验,结果表明,该方法可以检测出角焊缝内部的各种类型缺陷,并能以图像的形式直观显示检测结果,实现了角焊缝质量的有效检测。     

超声相控阵与TOFD检测技术测试结果对比分析

采用超声相控阵检测技术、TOFD检测技术和常规A型脉冲超声波检测技术对带有不同缺陷的模拟试块进行检测试验.通过试验对比可知,超声相控阵检测技术、TOFD检测技术与常规A型脉冲超声波检测技术能有效检测裂纹、未焊透、夹渣缺陷;超声相控阵检测技术更直观,可实现对缺陷的可记录检测,对缺陷定位、定量准确;TOFD检测技术利用衍射...     

相控阵超声波检测复合绝缘子内部缺陷

为消除因硅橡胶复合绝缘子内部缺陷对电网安全运行造成的隐患,利用相控阵超声波探伤仪对复合绝缘子在正常黏接、硅橡胶中部气孔缺陷、硅橡胶中部断面缺陷以及伞裙护套与芯棒黏接不良等4种情况进行无损检测.通过对比研究复合绝缘子在3种缺陷情况下超声波脉冲回波反射(A扫)图像和相控阵扇形扫描(S扫)图像,发现超声波相控阵法能够更加直观、快速地检测出缺陷信息.最后,总结了绝缘子在正常黏合及缺陷情况下相控阵超声波图像的特征差异,验证了相控阵超声波检测技术应用于复合绝缘子内部缺陷检测的可行性,为检测复合绝缘子的内部缺陷提供一种新思路.     

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。     

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。     

超声相控阵技术在锅炉受热面小径管检测中的应用

根据超声相控阵技术原理,制订小径管对接焊缝相控阵检测工艺,对内蒙古地区火电厂锅炉受热面典型规格小径管试样管进行超声相控阵和X射线检测试验,并对比分析2种检测方法的评定结果。由检测结果对比可知,在缺陷检出率和缺陷参数测量方面,超声相控阵检测比X射线检测更具优势,同时超声相控阵检测具有环保、直观、检测效率高等优点。     

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。     

超声检测技术对比研究

采用可记录超声方法(超声相控阵检测技术、TOFD检测技术)与不可记录超声检测方法(常规A型脉冲超声波检测技术)对带有预埋缺陷的焊缝模拟试块进行无损检测。实验结果表明：3种检测方法对裂纹、未焊透、夹渣等缺陷都能够有效检测;超声相控阵检测技术与TOFD检测技术在缺陷长度、深度及自身高度测量更准确,检测结果更加直观,能够实现检测过程可记录。     

基于磁致伸缩导波技术的GIS穿墙套管腐蚀检测仪器

针对GIS穿墙套管中的腐蚀缺陷,设计了专用的磁致伸缩导波扫查成像检测仪。根据实际GIS穿墙套管工作环境搭建模拟装置,还原GIS套管穿墙段细节,使用检测仪对模拟环境中的套管进行导波扫查检测,实现套管缺陷的三维成像。试验结果表明,该检测仪可实现对套管中多个缺陷所在的轴向和周向位置的精确定位,且墙体对导波检测的影响可忽略;同时,对实际退役GIS穿墙套管中的缺陷进行扫查成像时,通过导波三维成像结果也能表明套管异常,能检测出套管中腐蚀缺陷及管壁变厚。针对GIS穿墙套管的专用导波设备具有良好的检测能力,且相对A扫功能,该设备的C扫功能更适合对GIS穿墙套管中的缺陷进行定位。     

GIS/GIL绝缘子超声检测研究进展与展望

气体绝缘开关/气体绝缘输电线路(gas insulated switchgear/gas insulated transmission lines, GIS/GIL)绝缘子应力集中、密度不均匀和内部集中缺陷可能是目前威胁GIS/GIL设备安全运行的主要原因,急需研究其检测方法。为此分析了GIS/GIL绝缘子应力集中、密度不均匀和内部集中缺陷的原因和检测技术现状,系统总结了GIS/GIL绝缘子常用环氧复合材料超声检测技术的研究进展,包括纵波声速、检测深度、灵敏度、第一临界角和临界折射纵波渗透深度等超声传播特性,超声临界折射纵波的声弹性效应和声弹性系数、GIS/GIL绝缘子次表面应力临界折射纵波声程差检测法和热应力云图、三支柱绝缘子柱腿平行应力纵波反射法和垂直应力纵波穿透法等超声应力检测技术,GIS/GIL绝缘子内部缺陷纵波反射法成像、表面缺陷临界折射纵波法和界面缺陷纵波斜入射法等内部集中缺陷超声检测技术,以及盆式绝缘子纵波反射法密度云图等密度均匀性超声检测技术。该研究指出研发少峰高频高能超声探头、绝缘子全域超声快速成像、多结构多部位超声检测、去应力处理残余应力测量、密度与残余应力耦合理论...     

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。     

超声法在GIS设备带电检测及故障诊断中的应用

随着状态检修工作的全面实施,GIS设备带电检测的重要性日趋突出。GIS设备局放超声检测法因抗干扰性强、操作方便,适合现场使用。介绍在某GIS厂家新产品出厂检测中,笔者采用超声诊断技术成功检测出1起内部缺陷。     

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。