[發(fā)明專利]一種復合材料橫擔缺陷的無損檢測方法

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• 申請日: 2019-04-16
• 公開（公告）號: CN110108664A
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發(fā)明（設計）人: 付慧;戴建卓;吳雄;賈勇勇;朱孟周;王可嘉;郭維;鄒開剛
• 申請（專利權）人: 國網(wǎng)江蘇省電力有限公司電力科學研究院;國家電網(wǎng)有限公司;江蘇省電力試驗研究院有限公司
• 主分類號: G01N21/3586
• 分類號: G01N21/3586;G01N33/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發(fā)明公開了一種復合材料橫擔缺陷的無損檢測方法，包括：S1：建立已知不同缺陷類型、不同缺陷尺寸橫擔樣品的太赫茲成像缺陷地圖庫與樣品的力學、電氣性能數(shù)據(jù)庫之間的點對點數(shù)據(jù)關系；S2：利用太赫茲成像系統(tǒng)對復合材料橫擔測試品進行掃描成像，得到測試品的缺陷地圖，根據(jù)步驟S1建立的點對點數(shù)據(jù)關系，得到對應缺陷地圖測試品的力學性能和電氣性能；S3：將步驟S2得到的測試品的力學性能和電氣性能，對比于復合材料橫擔的材料性能標準，判斷測試品的性能是否達標?；谔掌澕夹g的檢測方法，不會對橫擔造成破壞，可在線檢測，檢測精度高，可探測到孔徑小于1mm的缺陷點。

技術領域

本發(fā)明涉及橫擔缺陷的檢測方法，尤其涉及一種復合材料橫擔缺陷的無損檢測方法。

背景技術

復合材料橫擔不僅質量輕，強度高，方便運輸及安裝、施工，耐腐蝕性強，使用壽命長，而且具有優(yōu)異的防雷、防污穢特性，相比于傳統(tǒng)鐵制橫擔，相地、相間爬電距離增加2倍以上，相應防雷水平提高5倍以上。為提高配電線路的絕緣強度，提升電網(wǎng)運行的可靠性，降低配電線路的維護成本，近幾年電力系統(tǒng)開始大規(guī)模應用復合材料橫擔，包括玻纖增強樹脂基配網(wǎng)復合材料、玄武巖纖維增強樹脂基復合材料、芳綸纖維增強樹脂基復合材料、纖維增強尼龍、聚乙烯等復合材料所制備的橫擔。

復合材料橫擔在生產(chǎn)、運輸、安裝或應用運行過程中，常常因為樹脂基體中纖維斷裂出現(xiàn)孔洞、錯位、裂縫等缺陷，導致材料強度迅速降低，甚至強度失效。復合材料的內(nèi)部結構難以窺探，常規(guī)方法是對運行復合材料橫擔進行抽檢，從配電線路上卸下該批次部分橫擔，對橫擔產(chǎn)品及橫擔材料的力學和電氣性能進行檢測，判斷該批次投運橫擔的有無問題。常規(guī)抽檢方法程序復雜，需要提前申報停電計劃，且抽檢工作量大，測試過的橫擔樣品基本無法再重復使用。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：針對以上問題，本發(fā)明提出一種利用太赫茲成像技術對復合材料橫擔的內(nèi)部缺陷進行無損檢測的方法。

技術方案：本發(fā)明所述的復合材料橫擔缺陷的無損檢測方法，包括以下步驟：

S1：建立已知不同缺陷類型、不同缺陷尺寸復合材料橫擔樣品的太赫茲成像缺陷地圖庫與樣品的力學、電氣性能數(shù)據(jù)庫之間的點對點數(shù)據(jù)關系；

S2：利用太赫茲成像系統(tǒng)對復合材料橫擔測試品進行掃描成像，得到測試品的缺陷地圖，根據(jù)太赫茲成像缺陷地圖庫與力學、電氣性能數(shù)據(jù)庫之間的點對點數(shù)據(jù)關系，便可得知對應缺陷地圖測試品的力學性能和電氣性能；

S3：將測試品的力學性能和電氣性能，對比于復合材料橫擔的材料性能標準，判斷測試品的性能是否達標。

其中，所述步驟S1中點對點數(shù)據(jù)關系的建立包括以下步驟：

(1)制備不同缺陷類型和不同缺陷尺寸的復合材料橫擔樣品；

(2)利用太赫茲成像系統(tǒng)對上述復合材料橫擔樣品進行掃描成像，經(jīng)過大量復合材料橫擔樣品的掃描，建立相應不同缺陷類型、不同缺陷尺寸樣品的太赫茲成像缺陷地圖庫；

(3)將上述掃描過的復合材料橫擔樣品進行力學性能和電氣性能測試，建立相應不同缺陷類型、不同缺陷尺寸樣品的力學、電氣性能數(shù)據(jù)庫；

(4)建立不同缺陷類型、不同缺陷尺寸橫擔樣品的太赫茲成像缺陷地圖庫與樣品的力學、電氣性能數(shù)據(jù)庫之間的點對點數(shù)據(jù)關系。

所述缺陷類型包括孔洞缺陷、開裂缺陷、纖維斷裂缺陷或空鼓缺陷。

所述力學性能測試包括三點彎曲強度測試和壓縮強度測試，所述電氣性能測試包括體積電阻率測試和介電強度測試。

所述步驟S2中掃描成像是對測試品以不同角度在三維空間內(nèi)進行的，通過觀察測試品不同層的光學圖，根據(jù)各個方向以及各層的反射強度差異，判斷差異區(qū)域的形狀類型，進而確定對應的缺陷類型，包括以下判定標準：