Gis進(jìn)出線套管插接焊縫超聲相控陣檢測(cè)用探頭及掃查裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力成套裝置無損檢測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種氣體絕緣封閉組合電器進(jìn)出線套管插接焊縫超聲相控陣檢測(cè)用探頭及掃查裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]氣體絕緣封閉組合電器(簡稱GIS)是由斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、母線、進(jìn)出線套管等多種高壓電器組合而成的成套裝置，GIS的主體部件的安全狀態(tài)直接影響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
[0003]GIS進(jìn)出線套管由取付臺(tái)TY12鋁合金和套管6063鋁合金經(jīng)M45 X 1.5的螺紋連接后，再經(jīng)氬弧焊接而成。然而，在生產(chǎn)過程中存在以下問題:(1)螺紋退刀槽處加工精度不夠，應(yīng)力集中程度高，容易成為裂紋源；(2)在焊接時(shí)，焊縫容易產(chǎn)生未熔合、氣孔及裂紋等焊接缺陷；(3)GIS服役期間，進(jìn)出線套管由于應(yīng)力及振動(dòng)等原因，容易使焊縫產(chǎn)生裂紋。
[0004]針對(duì)GIS進(jìn)出線套管插接焊縫，國內(nèi)主要使用渦流和電磁檢測(cè)、常規(guī)超聲檢查。然而，存在以下問題:使用渦流和電磁檢測(cè)時(shí)，一般僅可發(fā)現(xiàn)工件表面或近表面的缺陷，對(duì)內(nèi)部缺陷難以檢出；使用常規(guī)超聲檢查時(shí)，螺紋波、焊縫邊緣波、缺陷波等回波同時(shí)出現(xiàn)在較小的顯示范圍內(nèi)，難以分辨。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足之處而提供一種基于超聲相控陣的GIS進(jìn)出線套管插接焊縫檢測(cè)探頭及掃查裝置，解決了 GIS出線套管周向環(huán)焊縫無有效檢測(cè)方法的問題。
[0006]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0007]提供了 GIS進(jìn)出線套管插接焊縫超聲相控陣檢測(cè)用探頭及掃查裝置，用于套管插接焊縫檢測(cè)和掃查，包括掃查裝置、楔塊、編碼器，其特征在于:還包括自聚焦超聲相控陣探頭、耦合液供給裝置、取付臺(tái)和超聲相控陣儀器；所述自聚焦超聲相控陣探頭安裝在所述楔塊上；所述自聚焦超聲探頭和所述編碼器均與所述掃查裝置相連接，使所述自聚焦超聲探頭和所述編碼器同步運(yùn)行；所述掃查裝置和所述楔塊相連接；所述編碼器通過數(shù)據(jù)線與用于處理掃查數(shù)據(jù)并生成掃查結(jié)果報(bào)告圖形的超聲相控陣儀器相連接，用于記錄所述自聚焦超聲探頭的運(yùn)動(dòng)軌跡；所述耦合液供給裝置通過數(shù)據(jù)線與所述自聚焦超聲相控陣探頭相連接，所述自聚焦超聲相控陣探頭通過數(shù)據(jù)線與所述超聲相控陣儀器相連接；所述取付臺(tái)經(jīng)螺紋和所述套管連接。
[0008]優(yōu)選地，自聚焦超聲相控陣探頭為10MHz自聚焦超聲相控陣頭；掃查裝置為鏈?zhǔn)綊卟檠b置；編碼器為微型輪式編碼器。
[0009]優(yōu)選地，自聚焦超聲相控陣探頭的曲率半徑為30mm。
[0010]優(yōu)選地，所述掃查裝置通過其前端的夾頭與所述楔塊相連接；所述楔塊上有將所述自聚焦超聲相控陣與楔塊連接的定位螺絲；所述編碼器通過設(shè)置于其兩側(cè)的定位螺孔與所述掃查裝置連接。
[0011]優(yōu)選地，所述探頭表面涂有耦合劑。
[0012]優(yōu)選地，所述自聚焦超聲相控陣探頭內(nèi)設(shè)置有進(jìn)水嘴，所述楔塊內(nèi)設(shè)置有與進(jìn)水嘴相連的楔塊進(jìn)水孔，耦合液依次經(jīng)過進(jìn)水嘴和楔塊進(jìn)水孔至套管的表面，實(shí)現(xiàn)楔塊與套管的耦合。
[0013]優(yōu)選地，檢測(cè)220kv電纜接入IlOkv GIS進(jìn)出線套管，套管外徑最粗為66mm，最細(xì)處為57mm，超聲相控陣儀器的參數(shù)為:中心頻率10MHz，陣元數(shù)16，陣元間距0.5mm，聚焦深度5mm、自聚焦超聲相控陣探頭的掃描角度為40-75°。
[0014]本發(fā)明所提供的實(shí)施例的有益效果:
[0015](I)本發(fā)明的實(shí)施例所提供的GIS進(jìn)出線套管插接焊縫超聲相控陣檢測(cè)用探頭及掃查裝置，實(shí)現(xiàn)該周向環(huán)焊縫的全截面無損檢測(cè)，能全面檢測(cè)出內(nèi)部缺陷與近表面缺陷。
[0016](2)本發(fā)明的實(shí)施例所提供的GIS進(jìn)出線套管插接焊縫超聲相控陣檢測(cè)用探頭及掃查裝置，提高了檢測(cè)效果，本發(fā)明使用的自聚焦探頭，提高了缺陷的定位、定量和定向精度；本發(fā)明可記錄整個(gè)環(huán)焊縫的圖像，檢測(cè)具有直觀性、可追溯性，為電網(wǎng)安全運(yùn)行提供保障。
[0017](3)本發(fā)明的實(shí)施例所提供的GIS進(jìn)出線套管插接焊縫超聲相控陣檢測(cè)用探頭及掃查裝置，及時(shí)定期對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行無損檢測(cè)，及進(jìn)排除隱患，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
[0018](4)本發(fā)明的實(shí)施例所提供的GIS進(jìn)出線套管插接焊縫超聲相控陣檢測(cè)用探頭及掃查裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)該周向環(huán)焊縫的全截面無損檢測(cè)，不僅能檢測(cè)出內(nèi)部缺陷與近表面缺陷，還能對(duì)整個(gè)環(huán)焊縫進(jìn)行快速掃查。
[0019](5)本發(fā)明使用的自聚焦探頭，提高了缺陷的定位、定量和定向精度；可記錄整個(gè)環(huán)焊縫的圖像，檢測(cè)具有直觀性、可追溯性，實(shí)際應(yīng)用效果良好。
【附圖說明】
[0020]利用附圖對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步說明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限制，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。
[0021]圖1是本發(fā)明的GIS進(jìn)出線套管插接焊縫的局部示意圖。
[0022]圖2是本發(fā)明的自聚焦探頭結(jié)構(gòu)圖。
[0023]圖3是本發(fā)明的焊縫內(nèi)部檢測(cè)數(shù)據(jù)圖。
[0024]圖4是本發(fā)明的焊縫近表面檢測(cè)數(shù)據(jù)圖。
[0025]其中:1-掃查裝置，2-楔塊，3-超聲相控陣探頭，4-取付臺(tái)，5-環(huán)焊縫，6_螺紋，7-編碼
[0026]器，8-套管，9-耦合液供給裝置，10-超聲相控陣儀器，R-曲率半徑。
【具體實(shí)施方式】
[0027]結(jié)合以下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0028]如圖1和圖2所示，本發(fā)明的實(shí)施例所提供的GIS進(jìn)出線套管插接焊縫超聲相控陣檢測(cè)用探頭及掃查裝置，用于套管8插接焊縫檢測(cè)和掃查，包括掃查裝置1、楔塊2、編碼器7、自聚焦超聲相控陣探頭3、耦合液供給裝置9、取付臺(tái)4和超聲相控陣儀器10。
[0029]自聚焦超聲相控陣探頭3安裝在楔塊2上。自聚焦超聲探頭3和編碼器7均與掃查裝置1相連接，使自聚焦超聲探頭3和編碼器7同步運(yùn)行。掃查裝置1和楔塊2相連接。編碼器7通過數(shù)據(jù)線與用于處理掃查數(shù)據(jù)并生成掃查結(jié)果報(bào)告圖形的超聲相控陣儀器10相連接，用于記錄自聚焦超聲探頭3的運(yùn)動(dòng)軌跡。
[0030]耦合液供給裝置9通過數(shù)據(jù)線與自聚焦超聲相控陣探頭3相連接，自聚焦超聲相控陣探頭3通過數(shù)據(jù)線與超聲相控陣儀器10相連接，編碼器7通過設(shè)置于其兩側(cè)的定位螺孔與掃查裝置1相連接。取付臺(tái)4經(jīng)螺紋6和套管8連接。
[0031]作為優(yōu)選，自聚焦超聲相控陣探頭3為10MHz自聚焦超聲相控陣頭，其曲率半徑為30mm ;掃查裝置1為鏈?zhǔn)綊卟檠b