懸式絕緣子鋼腳裂紋的超聲波檢測方法
【專利摘要】懸式絕緣子鋼腳裂紋的超聲波檢測方法，其技術要點是，包括以下步驟：1）取長度規(guī)格不同的至少兩種長度規(guī)格的合格品作為空白樣品備用；在不同長度規(guī)格空白樣品的球頭根部或桿上部或澆裝頭根部人工切割深度為1～4mm的裂紋，作為對照樣品備用；2）用探傷儀分別檢測并記錄不同長度規(guī)格空白樣品數(shù)據(jù)；3）用探傷儀分別檢測并記錄不同長度規(guī)格及裂紋位置的對照樣品數(shù)據(jù)；4）根據(jù)步驟3）所得數(shù)據(jù)，計算偏差值；5）使用探傷儀對待檢測懸式絕緣子鋼腳樣品檢驗，并排出偏差值。解決了傳統(tǒng)檢測方法使用不方便、檢測精度低、適用范圍窄等問題。具有適用范圍廣、使用方便快捷、精度高等優(yōu)點。
【專利說明】懸式絕緣子鋼腳裂紋的超聲波檢測方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種超聲波檢測方法，特別是一種懸式絕緣子鋼腳裂紋的超聲波檢測方法。
【背景技術】
[0002]懸式玻璃絕緣子主要包括鋼腳、鐵帽和玻璃盤，對導線起著支持和絕緣的作用。通常對絕緣子材料的強度的要求是玻璃> 鐵帽 > 鋼腳，即鋼腳在絕緣子組合體中強度最低。但由于絕緣子在實際應用中是以多組絕緣子串聯(lián)完成的，因此對鋼腳機械性能的要求卻不能降低，鋼腳必須具備合理的強度保證值和較低的離散性，尤其是要消除潛在缺陷，以避免長期處于惡劣條件下使用所帶來的危險，保障輸電線路的安全。鋼腳是由鋼材(通常是棒料)加工而成的，在生產(chǎn)制造過程中，一般要經(jīng)過酸洗，冷拔，切料，熱鍛，熱處理，熱鍍鋅等多道物理、化學、機械、冶金、和組織變化過程，在這一系列的生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)中，可能存在冶煉的夾渣、酸洗的氫脆、冷拔劃傷或撕裂、切料裂紋、鍛造裂紋折疊、熱處理組織畸變、各種殘余應力所造成的裂紋等潛在的致命缺陷。在生產(chǎn)過程中，鋼腳上易形成橫向裂紋，一旦受到縱向拉力或橫向剪切力極易斷裂。
[0003]為避免帶有缺陷的鋼腳出廠，國標JB/T9677-1999 (盤形懸式絕緣子鋼腳)中，對檢驗規(guī)則和試驗方法，從尺寸、形位偏差、鋅層、拉伸破壞負荷試驗等參數(shù)，甚至抽樣標準都做了詳細的描述和規(guī)定。但上述的檢驗內(nèi)容只適用于未裝配的鋼腳零件，一旦常規(guī)檢驗發(fā)生漏檢，而在裝配好的絕緣子在出廠前的例行試驗(60%額定強度拉伸試驗)時發(fā)現(xiàn)，則常規(guī)的檢驗方法將無法應用于已澆鑄到玻璃盤水泥中的鋼腳，區(qū)分合格品與缺陷產(chǎn)品，將造成不可估量的經(jīng)濟損失。此外，由于出廠前的例行試驗檢測限較低，而將未被檢出的缺陷產(chǎn)品用于掛線，則將在所輸變電線路中埋下極大隱患，一旦出現(xiàn)問題，后果不堪設想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種懸式絕緣子鋼腳裂紋的超聲波檢測方法，解決了傳統(tǒng)檢測方法使用不方便、檢測精度低、適用范圍窄等問題。具有適用范圍廣、使用方便快捷、精度聞等優(yōu)點。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:該懸式絕緣子鋼腳裂紋的超聲波檢測方法，其技術要點在于，包括以下步驟:
[0006]I)取與待檢測懸式絕緣子鋼腳樣品的長度規(guī)格相近或相同的至少兩種長度規(guī)格的合格品作為空白樣品備用；在不同長度規(guī)格空白樣品的球頭根部或桿上部或澆裝頭根部人工切割深度為I?4_的裂紋，作為對照樣品備用；
[0007]2)用探傷儀分別檢測不同長度規(guī)格空白樣品，并記錄所對應的澆裝頭底面回波幅度；
[0008]3)用探傷儀分別檢測不同長度規(guī)格及裂紋位置的對照樣品，并記錄所對應的裂紋回波幅度與澆裝頭底面回波幅度；[0009]4)根據(jù)步驟3)所得裂紋回波幅度數(shù)據(jù)，確定裂紋位置并與步驟I)的實際裂紋位置進行比對，計算偏差值；
[0010]5)使用探傷儀對待檢測懸式絕緣子鋼腳樣品檢驗，并排出偏差值。
[0011]優(yōu)選的，采用如下檢測方法:
[0012]I)分別取L=130mm的懸式絕緣子合格品5只和L=140mm的懸式絕緣子合格品六只作為空白樣品備用；
[0013]取4只L=140mm的空白樣品，其中的第一、第二只分別在球頭根部距球頭表面距離為16.5mm處人工切割深度為的裂紋,第三只在桿上部距球頭表面距離為38.0mm處人工切割深度為2mm的裂紋，第三只在澆裝頭根部距球頭表面距離為111.0mm處切割深度為2_的裂紋；取5只L=130_的空白樣品，其中的第一、第二只分別在球頭根部距球頭表面距離為16.5mm處人工切割深度為2mm、4mm的裂紋，第三只在桿上部距球頭表面距離為84.2mm處人工切割深度為2mm的裂紋，第四、第五只分別在澆裝頭根部距球頭表面距離為100.0mm處人工切割深度為2mm、4mm的裂紋，將上述9只人造裂紋的空白樣品作為對照樣品備用;
[0014]2)用探傷儀分別檢測長度規(guī)格L=140mm、L=130mm的空白樣品，并記錄所對應的燒裝頭底面回波幅度；
[0015]3)用探傷儀分別檢測長度規(guī)格L=140mm、L=130mm的的對照樣品，并記錄所對應的裂紋回波幅度與澆裝頭底面回波幅度；
[0016]4)根據(jù)步驟3)所得裂紋回波幅度數(shù)據(jù)，確定裂紋位置并與步驟I)的實際裂紋位置進行比對，計算偏差值；
[0017]5)使用探傷儀對待檢測懸式絕緣子鋼腳樣品檢驗，并排出偏差值。
[0018]所述步驟2)、步驟3)中選用食品級麥芽糊精作為耦合劑進行檢測。
[0019]所述探傷儀選用Masterscan340數(shù)字探傷儀,調整參數(shù)為C>=6mm, f =IOMHz后進行檢測。
[0020]本發(fā)明具有的優(yōu)點及積極的技術效果是:采用超聲波無損探傷檢測技術，對使用傳統(tǒng)檢驗方法如肉眼檢測，借助放大鏡檢測、磁粉探傷、渦流探傷等仍然無法識別的、可能存在橫向裂紋的鋼腳進行檢測，尤其是對已裝配好的絕緣子上的鋼腳，可在不破壞絕緣子的情況下進行檢測，迅速有效地甄別出缺陷產(chǎn)品，減少批量報廢損失。
[0021]根據(jù)超聲波機械波在彈性介質中傳播時將此聲場中所有質點發(fā)生作用，在接收到的回波信號中將攜帶有大量與介質結構相關的信息，通過回波信號的分析比較，可判斷出缺陷的類別和程度，從而對產(chǎn)品質量做出判定，采用脈沖超聲波反射技術，接收各回波的位置和幅度作為判斷裂紋位置、裂紋大小、裂紋深度的依據(jù)。
[0022]檢測裝置選用Masterscan340數(shù)字探傷儀，由于鋼腳球頭為曲面結構，采用常規(guī)直探頭與鋼腳球頭接觸面較小，檢測效果差。為保證探頭與鋼腳球頭表面有效耦合，使超聲波束充分穿過I禹合劑和球頭曲面界面進入鋼腳內(nèi)部，而選用Φ=6πιπι, f =IOMHz的縱波直探頭。
[0023]超聲波沿鋼腳球頭縱向進入，將探頭置于球頭中部可以發(fā)現(xiàn)鋼腳中心部位的橫向裂紋，探頭在球頭邊緣的周向掃描有助于發(fā)現(xiàn)鋼腳表面與近表面的橫向裂紋。
[0024]確定初始界面(探險頭與球頭曲面)與底面(澆裝頭面)回波特征，即回波幅度和位置。從鋼腳球頭曲面到澆裝頭面區(qū)間通過線切割設備，人造深度為I?4_的橫向裂紋作為裂紋對照樣本，另取無裂紋的合格品作為空白樣本，測定空白樣本與對照樣本得到相應的回波幅度和位置信息。通過對空白樣本和對照樣本的回波特征分析，確定不同位置裂紋缺陷的閘門閾值以及位置標尺。然后在對已裝配的玻璃絕緣子中鋼腳的檢測過程中，如果發(fā)現(xiàn)回波特征(位置和幅度)在標定范圍之內(nèi)，即可進行缺陷判定。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]以下結合附圖對本發(fā)明作進一步描述。
[0026]圖1是本發(fā)明人造裂紋位置的示意圖；
[0027]圖2是兩種規(guī)格的空白樣本檢測結果；
[0028]圖3是L=140mm的對照樣本檢測結果；
[0029]圖4是L=130mm的對照樣本檢測結果。
【具體實施方式】
[0030]實施例1
[0031]根據(jù)圖1?4詳細闡明本發(fā)明的檢測方法。選用裂紋缺陷傾向較大的210kN絕緣子作為待檢產(chǎn)品，人造裂紋的位置如圖1所示。懸式絕緣子鋼腳裂紋的超聲波檢測方法包括如下步驟:
[0032]I)分別取L=130mm的懸式絕緣子合格品5只和L=140mm的懸式絕緣子合格品六只作為空白樣品備用。取4只L=140mm的空白樣品，其中的第一、第二只分別在球頭根部距球頭表面距離為16.5mm處人工切割深度為的裂紋，第三只在桿上部距球頭表面距離為38.0mm處人工切割深度為2mm的裂紋，第三只在澆裝頭根部距球頭表面距離為111.0mm處切割深度為2mm的裂紋；取5只L=130mm的空白樣品，其中的第一、第二只分別在球頭根部距球頭表面距離為16.5mm處人工切割深度為2mm、4mm的裂紋，第三只在桿上部距球頭表面距離為84.2mm處人工切割深度為2mm的裂紋，第四、第五只分別在澆裝頭根部距球頭表面距離為100.0mm處人工切割深度為2mm、4mm的裂紋，將上述9只人造裂紋的空白樣品作為對照樣品備用，裂紋深度和位置如表I所示。
[0033]表I兩種長度規(guī)格對照樣本的裂紋深度和位置。
[0034]
【權利要求】
1.懸式絕緣子鋼腳裂紋的超聲波檢測方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)取與待檢測懸式絕緣子鋼腳樣品的長度規(guī)格相近或相同的至少兩種長度規(guī)格的合格品作為空白樣品備用；在不同長度規(guī)格空白樣品的球頭根部或桿上部或澆裝頭根部人工切割深度為I?4_的裂紋，作為對照樣品備用； 2)用探傷儀分別檢測不同長度規(guī)格空白樣品，并記錄所對應的澆裝頭底面回波幅度； 3)用探傷儀分別檢測不同長度規(guī)格及裂紋位置的對照樣品，并記錄所對應的裂紋回波幅度與澆裝頭底面回波幅度； 4)根據(jù)步驟3)所得裂紋回波幅度數(shù)據(jù)，確定裂紋位置并與步驟I)的實際裂紋位置進行比對，計算偏差值； 5)使用探傷儀對待檢測懸式絕緣子鋼腳樣品檢驗，并排出偏差值。
2.根據(jù)權利要求1所述的懸式絕緣子鋼腳裂紋的超聲波檢測方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)分別取L=130mm的懸式絕緣子合格品5只和L=140mm的懸式絕緣子合格品六只作為空白樣品備用； 取4只L=140mm的空白樣品，其中的第一、第二只分別在球頭根部距球頭表面距離為16.5mm處人工切割深度為的裂紋,第三只在桿上部距球頭表面距離為38.0mm處人工切割深度為2mm的裂紋，第三只在澆裝頭根部距球頭表面距離為111.0mm處切割深度為2mm的裂紋；取5只L=130mm的空白樣品，其中的第一、第二只分別在球頭根部距球頭表面距離為16.5mm處人工切割深度為2mm、4mm的裂紋，第三只在桿上部距球頭表面距離為84.2mm處人工切割深度為2mm的裂紋，第四、第五只分別在澆裝頭根部距球頭表面距離為100.0mm處人工切割深度為2mm、4mm的裂紋，將上述9只人造裂紋的空白樣品作為對照樣品備用; 2)用探傷儀分別檢測長度規(guī)格L=140mm、L=130mm的空白樣品，并記錄所對應的澆裝頭底面回波幅度； 3)用探傷儀分別檢測長度規(guī)格L=140mm、L=130mm的的對照樣品，并記錄所對應的裂紋回波幅度與澆裝頭底面回波幅度； 4)根據(jù)步驟3)所得裂紋回波幅度數(shù)據(jù)，確定裂紋位置并與步驟I)的實際裂紋位置進行比對，計算偏差值； 5)使用探傷儀對待檢測懸式絕緣子鋼腳樣品檢驗，并排出偏差值。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的懸式絕緣子鋼腳裂紋的超聲波檢測方法，其特征在于:所述步驟2)、步驟3)中選用食品級麥芽糊精作為耦合劑進行檢測。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的懸式絕緣子鋼腳裂紋的超聲波檢測方法，其特征在于:所述探傷儀選用Masterscan340數(shù)字探傷儀,調整參數(shù)為Φ=6ι?πι, f =IOMHz后進行檢測。
【文檔編號】G01N29/04GK103575809SQ201310590179
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年11月20日 優(yōu)先權日:2013年11月20日
【發(fā)明者】汪濤 申請人:大連賽瑞金屬制品有限公司