一種汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)超聲成像檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)超聲成像檢測方法，包括以下步驟：A：將超聲相控陣檢測儀和超聲相控陣換能器連接；B：在汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)外表面刷涂耦合劑；C：將超聲相控陣換能器設(shè)置在護(hù)環(huán)外表面進(jìn)行掃查，通過固有回波進(jìn)行定位；D：利用超聲相控陣換能器將采集到的反射聲波信號轉(zhuǎn)換成電信號，使用超聲相控陣檢測儀保存成像，調(diào)取汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)工件輪廓圖，使工件圖形相應(yīng)位置與反射波位置相對應(yīng)，再以超聲相控陣換能器發(fā)射波幅最低的固有回波提高10dB為檢測靈敏度，通過最終產(chǎn)生的圖像判讀缺陷信息；E：對汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)進(jìn)行質(zhì)量評定并記錄。本發(fā)明能夠方便快速地對汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)內(nèi)部是否存在缺陷進(jìn)行無損檢測，具有高效準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)超聲成像檢測方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)檢測方法，尤其涉及一種汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)超聲成像檢測方法。

【背景技術(shù)】
[0002]汽輪發(fā)電機(jī)廣泛應(yīng)用于電力企業(yè)中，目前，在對汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)進(jìn)行檢測時(shí)，主要采用的還是A型脈沖反射接觸式超聲波檢測方法。由于汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)的材質(zhì)聲波傳播性能特殊，形狀復(fù)雜，在進(jìn)行A型脈沖反射接觸式超聲波檢測時(shí)往往容易受到固有回波等因素的影響，從而導(dǎo)致缺陷的誤判或漏檢。另一方面，由于汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)裝配采用過盈配合，軸齒在嵌裝部位內(nèi)表面上出現(xiàn)有對稱性的壓痕，因此利用傳統(tǒng)的A型脈沖反射接觸式超聲波檢測時(shí)容易形成反射，造成誤判。隨著電站機(jī)組容量的增大，汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)的型式也越來越多，現(xiàn)有的檢測手段由于檢測方法復(fù)雜、檢測效率低、失檢區(qū)域大以及對檢測人員素質(zhì)要求高，已經(jīng)無法滿足各種不同類型的汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)檢測要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)超聲成像檢測方法，能夠方便快速地對汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)內(nèi)部是否存在缺陷進(jìn)行無損檢測，具有高效準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)。
[0004]本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:
一種汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)超聲成像檢測方法，依次包括以下步驟:
A:選用具有成像功能的超聲相控陣檢測儀和超聲相控陣換能器連接，所述的超聲相控陣檢測儀的工作頻率范圍為IMHz-lOMHz，水平線性誤差不大于2%，垂直線性誤差不大于8% ;所述的超聲相控陣換能器的中心頻率為1ΜΗζ-2ΜΗζ，陣元間隙為0.lmm-0.2mm，陣元數(shù)為16個(gè)-32個(gè)，由矩形壓電陶瓷晶片構(gòu)成的陣元以線性形式在平行于換能器基體寬度方向布局，嵌于超聲相控陣換能器基體內(nèi)，偏轉(zhuǎn)角范圍為10° -80° ;
B:在汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)外表面刷涂耦合劑；
C:將超聲相控陣換能器設(shè)置在護(hù)環(huán)外表面進(jìn)行掃查，通過固有回波進(jìn)行定位；
D:利用超聲相控陣換能器將采集到的反射聲波信號轉(zhuǎn)換成電信號，通過數(shù)據(jù)傳輸電纜送入超聲相控陣檢測儀保存成像，調(diào)取汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)工件輪廓圖，調(diào)節(jié)工件圖形尺寸，使工件圖形相應(yīng)位置與反射波位置相對應(yīng)，反射波即可視為實(shí)際反射，再以超聲相控陣換能器發(fā)射波幅最低的固有回波提高1dB為檢測靈敏度，通過最終產(chǎn)生的圖像判讀缺陷信息；E:對汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)進(jìn)行質(zhì)量評定并記錄。
[0005]所述的C步驟還包括以下步驟:
Cl:將超聲相控陣換能器設(shè)置在汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)鎖緊端進(jìn)行掃查，以汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)鎖緊端下方臺階的固有回波為特征回波進(jìn)行定位；
C2:將超聲相控陣換能器設(shè)置在汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)卡位端進(jìn)行掃查，以汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)卡位端下方臺階的固有回波為特征回波進(jìn)行定位； C3:將超聲相控陣換能器設(shè)置在汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)工作面進(jìn)行來回掃查，以汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)工作面的上表面界面反射波為特征回波進(jìn)行定位。
[0006]本發(fā)明利用超聲相控陣換能器在護(hù)環(huán)外表面進(jìn)行掃查，將采集到的反射聲波信號轉(zhuǎn)換成電信號并通過超聲相控陣檢測儀保存成像，通過與汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)工件輪廓圖比較，以超聲相控陣換能器發(fā)射波幅最低的固有回波提高1dB為檢測靈敏度，通過最終產(chǎn)生的圖像判讀缺陷信息，本發(fā)明能夠克服現(xiàn)有常規(guī)方法所存在的檢測步驟復(fù)雜、檢測效率低、失檢區(qū)域大、對人員素質(zhì)要求過高的缺陷，實(shí)現(xiàn)對發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)內(nèi)部是否存在缺陷的簡單、快捷、可靠的無損檢測，在快速檢測的同時(shí)還具有便于區(qū)分固有回波和缺陷回波的優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明的流程圖；
圖2為本發(fā)明中汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)的輪廓圖。

【具體實(shí)施方式】
[0008]如圖1所示，本發(fā)明所述的汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)超聲成像檢測方法，依次包括以下步驟:
A:選用具有成像功能的超聲相控陣檢測儀和超聲相控陣換能器連接，所述的超聲相控陣檢測儀的工作頻率范圍為IMHz-lOMHz，水平線性誤差不大于2%，垂直線性誤差不大于8% ;所述的超聲相控陣換能器的中心頻率為1ΜΗζ-2ΜΗζ，陣元間隙為0.lmm-0.2mm，陣元數(shù)為16個(gè)-32個(gè)，由矩形壓電陶瓷晶片構(gòu)成的陣元以線性形式在平行于換能器基體寬度方向布局，嵌于超聲相控陣換能器基體內(nèi)，偏轉(zhuǎn)角范圍為10° -80° ;
B:在汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)外表面刷涂耦合劑；
C:將超聲相控陣換能器設(shè)置在護(hù)環(huán)外表面進(jìn)行掃查，通過固有回波進(jìn)行定位；
在具體執(zhí)行時(shí)，按照以下步驟進(jìn)行:
Cl:將超聲相控陣換能器設(shè)置在汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)鎖緊端(圖中A處)進(jìn)行掃查，以汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)鎖緊端下方臺階的固有回波為特征回波進(jìn)行定位；
C2:將超聲相控陣換能器設(shè)置在汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)卡位端(圖中B處)進(jìn)行掃查，以汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)卡位端下方臺階的固有回波為特征回波進(jìn)行定位；
C3:將超聲相控陣換能器設(shè)置在汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)工作面(包括汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)鎖緊端和汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)卡位端)進(jìn)行來回掃查，以汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)工作面的上表面界面反射波為特征回波進(jìn)行定位；
D:利用超聲相控陣換能器將采集到的反射聲波信號轉(zhuǎn)換成電信號，通過數(shù)據(jù)傳輸電纜送入超聲相控陣檢測儀保存成像，調(diào)取汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)工件輪廓圖，調(diào)節(jié)工件圖形尺寸，使工件圖形相應(yīng)位置與反射波位置相對應(yīng)，反射波即可視為實(shí)際反射，再以超聲相控陣換能器發(fā)射波幅最低的固有回波提高1dB為檢測靈敏度，通過最終產(chǎn)生的圖像判讀缺陷信息；E:對汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)進(jìn)行質(zhì)量評定并記錄。
[0009]本發(fā)明選用的超聲相控陣換能器的中心頻率為1ΜΗζ-2ΜΗζ，陣元間隙為0.1mm-0.2_，陣元數(shù)為16個(gè)-32個(gè)，由矩形壓電陶瓷晶片構(gòu)成的陣元以線性形式在平行于換能器基體寬度方向布局，嵌于超聲相控陣換能器基體內(nèi)，偏轉(zhuǎn)角范圍為10° -80°，即可保證聲波在護(hù)環(huán)中較小的能量衰減，又可保證其較高的檢測靈敏度，較大的偏轉(zhuǎn)角范圍，保證了對端角的全覆蓋檢驗(yàn)，還可使中間單次掃查范圍最大化。
[0010]在實(shí)際檢測工作中，護(hù)環(huán)的實(shí)際尺寸均為未知，且護(hù)環(huán)材質(zhì)不同，聲速也有差別，步驟C和步驟D利用固有波定位，調(diào)取汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)工件輪廓圖，調(diào)節(jié)工件圖形尺寸，使工件圖形相應(yīng)位置與反射波位置相對應(yīng)，有效的規(guī)避了上述問題，同時(shí)使固有回波和缺陷波的判別非常容易。
【權(quán)利要求】
1.一種汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)超聲成像檢測方法，其特征在于，依次包括以下步驟: A:選用具有成像功能的超聲相控陣檢測儀和超聲相控陣換能器連接，所述的超聲相控陣檢測儀的工作頻率范圍為IMHz-lOMHz，水平線性誤差不大于2%，垂直線性誤差不大于8% ;所述的超聲相控陣換能器的中心頻率為1ΜΗζ-2ΜΗζ，陣元間隙為0.lmm-0.2mm，陣元數(shù)為16個(gè)-32個(gè)，由矩形壓電陶瓷晶片構(gòu)成的陣元以線性形式在平行于換能器基體寬度方向布局，嵌于超聲相控陣換能器基體內(nèi)，偏轉(zhuǎn)角范圍為10° -80° ; B:在汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)外表面刷涂耦合劑； C:將超聲相控陣換能器設(shè)置在護(hù)環(huán)外表面進(jìn)行掃查，通過固有回波進(jìn)行定位； D:利用超聲相控陣換能器將采集到的反射聲波信號轉(zhuǎn)換成電信號，通過數(shù)據(jù)傳輸電纜送入超聲相控陣檢測儀保存成像，調(diào)取汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)工件輪廓圖，調(diào)節(jié)工件圖形尺寸，使工件圖形相應(yīng)位置與反射波位置相對應(yīng)，反射波即可視為實(shí)際反射，再以超聲相控陣換能器發(fā)射波幅最低的固有回波提高1dB為檢測靈敏度，通過最終產(chǎn)生的圖像判讀缺陷信息； E:對汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)進(jìn)行質(zhì)量評定并記錄。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽輪機(jī)葉片菌型根部超聲成像檢測方法，其特征在于，所述的C步驟還包括以下步驟: Cl:將超聲相控陣換能器設(shè)置在汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)鎖緊端進(jìn)行掃查，以汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)鎖緊端下方臺階的固有回波為特征回波進(jìn)行定位； C2:將超聲相控陣換能器設(shè)置在汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)卡位端進(jìn)行掃查，以汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)卡位端下方臺階的固有回波為特征回波進(jìn)行定位； C3:將超聲相控陣換能器設(shè)置在汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)工作面進(jìn)行來回掃查，以汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)工作面的上表面界面反射波為特征回波進(jìn)行定位。
【文檔編號】G01N29/06GK104515808SQ201410711475
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年12月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月1日
【發(fā)明者】靳峰, 李世濤, 汪毅, 蔡紅生, 吳克華 申請人:國網(wǎng)河南省電力公司電力科學(xué)研究院, 河南恩湃高科集團(tuán)有限公司, 國家電網(wǎng)公司