[發明專利]一種用于GIS殼體D類焊縫檢測的ACFM探頭及方法

有效

• 申請號: 201910744564.9
• 申請日: 2019-08-13
• 公開（公告）號: CN110579528B
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發明（設計）人: 馮云國;陳聰;宋瑞鳳;李正利;蒲英俊;李圣爭;劉文
• 申請（專利權）人: 山東電力工業鍋爐壓力容器檢驗中心有限公司;國網山東省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: G01N27/82
• 分類號: G01N27/82
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 趙敏玲

本發明公開了一種用于GIS殼體D類焊縫檢測的ACFM探頭及方法，包括殼體、第一L型磁芯、第二L型磁芯和檢測探頭，第一L型磁芯、第二L型磁芯結構相同，各自包括水平臂和豎直臂；在第一L型磁芯的水平臂上纏繞有第一激勵線圈，在第二L型磁芯的水平臂上纏繞有第二激勵線圈；兩個水平臂通過連接軸連接在一起，形成一個U型結構，且第一L型磁芯和第二L型磁芯相對于連接軸對稱設置，第一激勵線圈和第二激勵線圈相對于連接軸對稱設置；第一L型磁芯的豎直臂和第二L型磁芯豎直臂之間通過水平設置的張緊彈簧相連；所述的檢測探頭通過豎直設置的連接彈簧與殼體內的剛性結構件相連。

技術領域

本發明涉及一種ACFM探頭以及用于GIS鋁合金殼體D類焊縫的檢測方法。

背景技術

這里的陳述僅提供與本發明相關的背景技術，而不必然地構成現有技術。

GIS是一種先進的高壓電氣配電裝置，由斷路器、隔離開關、接地開關、互感器、避雷器、母線、連接件及出線終端等部件組成，這些部件封閉在金屬接地的外殼中，在殼體內部充有0.4～0.8MPa工作壓力的SF₆絕緣氣體。GIS殼體在制造過程中可能帶有未熔合、未焊透、氣孔等原始缺陷，在使用過程中可能會產生細微裂紋，這類缺陷的存在會削弱殼體的承載能力，產生漏氣甚至斷裂的可能性。在GIS殼體焊縫中，筒節與筒節之間的相貫焊縫占據了很大一部分比例，將鋁合金制GIS視為壓力容器，這類焊縫可分類為D類焊縫。

目前，發明人發現各類變電站對鋁合金GIS殼體D類焊縫無損檢測方法主要限于射線檢測和滲透檢測，其中滲透檢測僅限于表面開口缺陷對于D類焊縫內部缺陷檢測，目前主要方法還是射線檢測。由于D類焊縫結構原因以及GIS空間和構件的限制，無論是膠片射線還是數字射線都很難做到對D類焊縫100％檢測。此外，射線檢測存在設備復雜、效率偏低的缺點也難以保證對GIS大量D類焊縫全面普查。

發明內容

為了解決鋁合金GIS殼體D類焊縫在不做表面處理條件下，快速、有效檢驗，本發明的目的是提供一種適用于不同規格鋁合金GIS殼體D類焊縫檢測的ACFM探頭及檢測方法，該探頭及方法克服了D類焊縫肩部位置空間小，探頭橫向掃描時耦合不良的問題，通過全面掃查D類焊縫，在盡可能深的檢測范圍內發現D類焊縫存在的未焊透、未熔合、氣孔、裂紋等缺陷。

為了達成上述目的，本發明設計了一種用于GIS殼體D類焊縫檢測的ACFM探頭，包括殼體、第一L型磁芯、第二L型磁芯和檢測探頭，第一L型磁芯、第二L型磁芯結構相同，分別各自包括水平臂和豎直臂；在第一L型磁芯的水平臂上纏繞有第一激勵線圈，在第二L型磁芯的水平臂上纏繞有第二激勵線圈；兩個水平臂通過連接軸連接在一起，形成一個U型結構，且第一L型磁芯和第二L型磁芯相對于連接軸對稱設置，第一激勵線圈和第二激勵線圈相對于連接軸對稱設置；第一L型磁芯的豎直臂和第二L型磁芯豎直臂之間通過水平設置的張緊彈簧相連；所述的檢測探頭通過豎直設置的連接彈簧與殼體內的剛性結構件相連。

作為進一步的技術方案，第一L型磁芯、第二L型磁芯各自包括多個L型的片狀磁芯組成，多個L型的片狀磁芯平行設置，通過第一激勵線圈或者第二激勵線圈固定在一起。

作為進一步的技術方案，第一L型磁芯、第二L型磁芯的水平臂上各設有一個連接孔，水平臂部分搭接在一起后，兩個連接孔同軸，通過所述的連接軸相連。

作為進一步的技術方案，所述的檢測探頭的底部外殼材料為柔性材料。

利用所述的ACFM探頭進行GIS殼體D類焊縫檢測的方法，如下：

1)根據GIS的D類焊縫寬度和結構選擇大尺寸的激勵探頭，以獲得較大的檢測范圍和較深的有效透入深度；

2)沿D類焊縫縱向掃查一周，觀察B_X、B_Z或蝶形圖；注：此時B_X為焊縫縱向磁感應分量值，方向為焊縫中心線切線，B_Z為垂直于焊縫表面磁感應分量值，方向垂直于焊縫表面向上，確認有無縱向缺陷；