[發明專利]基于矢量網絡分析儀的聚乙烯管道焊接接頭缺陷檢測方法

在審

• 申請號: 201710060738.0
• 申請日: 2017-01-25
• 公開（公告）號: CN108344753A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發明（設計）人: 潘金平;祝新偉;蔣曉利
• 申請（專利權）人: 嘉興市特種設備檢驗檢測院
• 主分類號: G01N22/02
• 分類號: G01N22/02
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

本發明涉及壓力管道的檢測領域，具體是一種基于矢量網絡分析儀的聚乙烯管道焊接接頭缺陷的檢測方法。采用矢量網絡分析儀檢測聚乙烯管道焊接接頭時，信號源通過喇叭天線向被測接頭發射微波，微波穿透接頭表面進入其內部，當行進中的微波遇到缺陷時，介電常數的變化使微波在缺陷處發生反射；反射回來的微波信號被喇叭天線接收，由矢量網絡分析儀進行檢波和信號放大，計算并分析反射系數S₁₁，以此為依據來判斷焊接接頭內部是否存在缺陷以及缺陷的類型。本發明具有檢測靈敏度高、準確性好等優點，可以有效地檢測聚乙烯管道焊接接頭的各種缺陷。

技術領域

本發明涉及壓力管道的檢測領域，具體是一種基于矢量網絡分析儀的聚乙烯管道焊接接頭缺陷的檢測方法。

背景技術

聚乙烯(polyethylene，PE)管道廣泛用于燃氣等危險介質的傳輸，其具有很多卓越的性能，如：耐低溫、耐腐蝕、韌性好、抗開裂，以及連接方便、抗刮能力和抵抗裂紋傳播能力良好、使用壽命長等。聚乙烯管材之間的連接是影響其結構完整性及持久強度的重要環節，因此聚乙烯燃氣管道系統的安全工作與其接頭質量息息相關。聚乙烯管道之間的連接方法主要有熱熔焊接和電熔焊接兩種。無論是熱熔焊接還是電熔焊接，在實際操作過程中都會因為主觀或客觀的因素，使得聚乙烯管道焊接接頭處可能產生各種不同的缺陷，主要包括：裂紋、氣孔、夾雜、冷焊等。接頭處的缺陷對聚乙烯管道的安全性是很大的威脅，絕大多數聚乙烯管道事故都是由接頭缺陷引起的。因此，要提高聚乙烯燃氣管道的安全性，必須采用可靠的接頭缺陷檢測方法。

現有的聚乙烯燃氣管道焊接接頭的檢測方法主要有破壞性檢驗和非破壞性檢驗兩類。接頭的破壞性檢驗，本質上是對焊接界面粘接能力的評定，主要為焊機廠家所采用。非破壞性檢驗主要指超聲檢測，能夠直接獲得材料內部的狀態信息，可以對一些宏觀缺陷進行判別，但聚乙烯是高分子材料，相比金屬材料會吸收和損耗更多的聲波能量，并且由于其結構比金屬材料復雜，易于增加聲波的散射，大大增加了聚乙烯管道接頭超聲檢測的難度。

發明內容

為了克服上述背景技術的不足，本發明的目的是提供一種基于矢量網絡分析儀的聚乙烯管道焊接接頭缺陷的檢測方法，該檢測方法可檢測多種類型的缺陷，具有檢測靈敏度高、可靠性好、操作簡便等優點。

本發明的技術方案是：

一種基于矢量網絡分析儀的聚乙烯管道焊接接頭缺陷檢測方法，采用矢量網絡分析儀檢測聚乙烯管道焊接接頭時，信號源通過喇叭天線向被測接頭發射微波，微波穿透接頭表面進入其內部，當行進中的微波遇到缺陷時，介電常數的變化使微波在缺陷處發生反射；反射回來的微波信號被喇叭天線接收，由矢量網絡分析儀進行檢波和信號放大，計算并分析反射系數S₁₁，以此為依據來判斷焊接接頭內部是否存在缺陷以及缺陷的類型。

所述的基于矢量網絡分析儀的聚乙烯管道焊接接頭缺陷檢測方法，按以下步驟實現：

(1)將喇叭天線置于聚乙烯管道焊接接頭外表面，相距0～10厘米，緩慢移動進行掃描，信號源通過喇叭天線向焊接接頭發射頻率為2～18GHz的微波；

(2)從焊接接頭反射回來的微波信號被喇叭天線接收，傳輸至矢量網絡分析儀內，進行檢波和信號放大；

(3)通過對信號數據的計算和分析，判斷是否存在缺陷以及缺陷類型的數據。

所述的基于矢量網絡分析儀的聚乙烯管道焊接接頭缺陷檢測方法，在對聚乙烯管道焊接接頭進行檢測時，避免使用耦合劑。

所述的基于矢量網絡分析儀的聚乙烯管道焊接接頭缺陷檢測方法，檢測時，喇叭天線在聚乙烯管道焊接接頭的外表面緩慢移動，移動速度不超過1厘米/秒。

所述的基于矢量網絡分析儀的聚乙烯管道焊接接頭缺陷檢測方法，喇叭天線與焊接接頭外表面進行接觸檢測；或者，采用喇叭天線靠近焊接接頭外表面的方式進行檢測。