[發明專利]一種基于相控陣超聲縱波的發電機護環檢測方法

在審

• 申請號: 202011250186.8
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112461924A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 王志強;秦承鵬;王鵬;李東江;陳征;賈若飛;侯召堂;王強;王福貴
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/06;G01N29/24;G01N29/26;G01N29/44
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 安彥彥

本發明公開了一種基于相控陣超聲縱波的發電機護環檢測方法，包括以下步驟：1)清潔護環外表面，確認護環材質及結構尺寸，測量護環縱波聲速C_L；2)調整相控陣超聲檢測儀的參數，通過計算相控陣超聲檢測儀中各陣元的延遲時間實現相控陣超聲聲束的聚焦及偏轉，然后調整檢測參數，以獲得目標檢測區域的最佳成像效果；3)調超聲儀器的參數，使不同深度、不同角度下Φ1mm橫通孔反射回波波幅均達到滿屏的80％，再在此基礎上增益10?15dB作為檢測靈敏度；4)對待測發電機護環外表面進行周向及軸向檢測，然后根據周向及軸向檢測的結果判斷待測發電機護環是否存在缺陷，該方法能夠提高護環檢測靈敏度和檢測結果的可靠性。

技術領域

本發明屬于無損檢測領域，涉及一種基于相控陣超聲縱波的發電機護環檢測方法。

背景技術

護環是發電機的重要組成部分，是發電機中承受應力最高的部件之一，是用以固定和保護纏繞在發電機轉子兩端線圈的大型鋼環。護環材料多采用奧氏體無磁鋼整體鍛造而成。處于運行工況中的發電機護環，不僅承受旋轉應力、離心力、配合應力等應力作用，還伴隨著應力腐蝕及電燒傷等因素，因此護環的嵌裝面、緊力面R角部位極易誘發裂紋類缺陷，如不能及時檢測出缺陷的存在，將危及設備的安全運行。

目前，發電機護環檢測普遍采用常規A型脈沖超聲波檢測，檢測探頭為低頻率小角度縱波斜探頭和橫波探頭。該方法是通過觀察A型脈沖波型顯示來判斷護環有無缺陷和缺陷大小及性質，由于信號顯示單一，在實際檢測中部分缺陷反射波與護環結構波難以分辨，易造成誤判或漏檢，同時該方法檢測波形及圖譜無法記錄及保存，難以進行檢測質量追溯，也不利于對護環狀態的監測及對比。

相控陣超聲縱波檢測與常規A型脈沖超聲波檢測相比，具有多種顯示模式，聲束角度范圍大且能聚焦到重點檢測部位，檢測圖譜可存儲等優點，在復雜缺陷的判斷等方面具有顯著技術優勢。因此考慮到護環檢測現狀，提出了一種基于相控陣超聲縱波的發電機護環檢測方法，該方法能夠提高護環檢測靈敏度和檢測結果的可靠性。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供了一種基于相控陣超聲縱波的發電機護環檢測方法，該方法能夠提高護環檢測靈敏度和檢測結果的可靠性。

為達到上述目的，本發明所述的基于相控陣超聲縱波的發電機護環檢測方法包括以下步驟：

1)清潔護環外表面，確認護環材質及結構尺寸，測量護環縱波聲速C_L；

2)調整相控陣超聲檢測儀的參數，通過計算相控陣超聲檢測儀中各陣元的延遲時間實現相控陣超聲聲束的聚焦及偏轉，然后調整檢測參數，以獲得目標檢測區域的最佳成像效果；

3)調超聲儀器的參數，使不同深度、不同角度下Φ1mm橫通孔反射回波波幅均達到滿屏的80％，再在此基礎上增益10-15dB作為檢測靈敏度；

4)對待測發電機護環外表面進行周向及軸向檢測，然后根據周向及軸向檢測的結果判斷待測發電機護環是否存在缺陷。

步驟2)中調整相控陣超聲檢測儀的參數的具體過程為：

設置聚焦深度F為：

F＝(0.9～1.1)T

其中，T為檢測部位的厚度；

當C_L≥5650m/s時，偏轉角度A設置為10°-20°；

當C_L＜5650m/s時，則偏轉角度A設置為13°-20°；

掃查模式包括A型掃描及扇形掃描，當自動掃描時，掃查模式還包括B型掃描；

一次激發陣元數量大于等于32個；

陣元頻率為2.5-5MHz；