[發(fā)明專利]一種GIS盆式絕緣子殘余應(yīng)力的檢測方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111056576.6
• 申請(qǐng)日: 2021-09-09
• 公開（公告）號(hào): CN113654702A
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高超;周福升;黃若棟;熊佳明;楊蕓;王國利;鄭堯;楊旭;張長虹;黎衛(wèi)國;黃忠康;彭翔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司;中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司超高壓輸電公司檢修試驗(yàn)中心
• 主分類號(hào): G01L5/00
• 分類號(hào): G01L5/00
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 陳嘉雯

1.一種GIS盆式絕緣子殘余應(yīng)力的檢測方法，采用預(yù)先搭建的超聲波檢測系統(tǒng)進(jìn)行檢測，其特征在于，所述超聲波檢測系統(tǒng)包括：

超聲脈沖發(fā)生接收儀，示波器，發(fā)射縱波的可變角度縱波超聲探頭，接收縱波的可變角度縱波超聲探頭，探頭連接線和信號(hào)傳輸線；

所述探頭連接線的一端與所述發(fā)射縱波的可變角度超聲探頭連接，另一端與所述超聲脈沖發(fā)生接收儀的輸出端連接；將另一個(gè)探頭連接線的一端與所述接收縱波的可變角度超聲探頭連接，另一端與所述超聲脈沖發(fā)生接收儀的接收端連接；將所述信號(hào)傳輸線的一端與所述超聲脈沖發(fā)生接收儀的同步端連接，另一端與所述示波器連接；

所述檢測方法包括：

放置所述發(fā)射縱波的可變角度縱波超聲探頭與所述接收縱波的可變角度超聲探頭在待檢測GIS盆式絕緣子表面，調(diào)整所述發(fā)射縱波的可變角度縱波超聲探頭與所述接收縱波的可變角度超聲探頭的角度；

調(diào)節(jié)超聲脈沖發(fā)生接收儀；

控制所述所述發(fā)射縱波的可變角度縱波超聲探頭與所述接收縱波的可變角度超聲探頭之間的距離為L₁，觀察所述示波器波形信息，獲取所述超聲脈沖發(fā)生接收儀接收到縱波峰值時(shí)刻與發(fā)出縱波峰值時(shí)刻，計(jì)算所述接收到縱波峰值時(shí)刻與所述發(fā)出縱波峰值時(shí)刻的時(shí)間差為T₁；

控制所述所述發(fā)射縱波的可變角度縱波超聲探頭與所述接收縱波的可變角度超聲探頭之間的距離為L₂，觀察所述示波器波形信息，獲取所述超聲脈沖發(fā)生接收儀接收到縱波峰值時(shí)刻與發(fā)出縱波峰值時(shí)刻，計(jì)算所述接收到縱波峰值時(shí)刻與所述發(fā)出縱波峰值時(shí)刻的時(shí)間差為T₂；

計(jì)算得出超聲縱波在待檢測GIS盆式絕緣子上傳播距離為L＝L₂-L₁時(shí)，所述超聲傳播時(shí)間為T_c＝T₂-T₁；

根據(jù)超聲傳播時(shí)間測量方法對(duì)標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行檢測，獲取超聲縱波在所述標(biāo)準(zhǔn)件上傳播距離為L時(shí)的超聲傳播時(shí)間T₀；

根據(jù)所述超聲傳播時(shí)間測量方法對(duì)盆式絕緣子進(jìn)行檢測，獲取超聲縱波在所述盆式絕緣子上傳播距離為L時(shí)的超聲傳播時(shí)間T；

基于聲彈性理論公式，根據(jù)超聲傳播時(shí)間T₀、T，計(jì)算得出所述盆式絕緣子的殘余應(yīng)力。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種GIS盆式絕緣子殘余應(yīng)力的檢測方法，其特征在于：

所述標(biāo)準(zhǔn)件是與所述盆式絕緣子材料、制作工藝均相同的環(huán)氧樹脂試塊；

所述標(biāo)準(zhǔn)件視為各方向殘余應(yīng)力為零的盆式絕緣子。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種GIS盆式絕緣子殘余應(yīng)力的檢測方法，其特征在于，所述根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)件和所述盆式絕緣子上的超聲傳播時(shí)間，計(jì)算所述盆式絕緣子的殘余應(yīng)力，具體包括：

基于聲彈性理論，根據(jù)下式計(jì)算所述盆式絕緣子的殘余應(yīng)力：

式中，σ為盆式絕緣子的殘余應(yīng)力，單位為MPa；T₀為所述標(biāo)準(zhǔn)件的超聲傳播時(shí)間，單位為μs；T為盆式絕緣子的超聲傳播時(shí)間，單位為μs；E為盆式絕緣子環(huán)氧樹脂材料彈性模量，單位為GPa；K為環(huán)氧樹脂聲彈性系數(shù)，無量綱。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種GIS盆式絕緣子殘余應(yīng)力的檢測方法，其特征在于，所述調(diào)節(jié)超聲脈沖發(fā)生接收儀，具體包括：

調(diào)節(jié)所述超聲脈沖發(fā)生接收儀至所述示波器上發(fā)射探頭發(fā)出的波形和接收探頭接收到的波形清晰，不受諧波信號(hào)干擾。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種GIS盆式絕緣子殘余應(yīng)力的檢測方法，其特征在于，所述調(diào)整所述發(fā)射縱波的可變角度縱波超聲探頭與所述接收縱波的可變角度超聲探頭的角度的方法為：根據(jù)Snell原理確定所述發(fā)射縱波的可變角度超聲探頭和所述接收縱波的可變角度縱波超聲探頭在待檢測GIS盆式絕緣子上的角度。