[实用新型]一种检测汽轮机发电机合金轴瓦结合状态的超声波探头

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种超声波探头，具体涉及一种检测汽轮机发电机合金轴瓦结合状态的超声波探头。

背景技术

汽轮发电机合金轴瓦采用双金属形式，依靠离心浇注将巴氏合金粘合在轴瓦衬背的内表面，巴氏合金轴瓦的厚度一般为1～15mm，属于软金属组织。通常情况下，轴瓦巴氏合金层愈薄，其抗疲劳强度愈高，但是合金层愈薄、浇铸技术难度愈高、与轴承的黏结性愈差，巴氏合金易于从衬背脱离。由于轴瓦在衬背制造、合金浇铸、轴瓦运行等原因使巴氏合金与衬背结合不良、或逐渐从衬背上脱落，造成烧瓦甚至整个汽轮发电机损坏的事故时有发生。因此及时发现巴氏合金的粘合状态是确保汽轮发电机安全运行的有效方式。经验表明超声波检验是发现轴瓦粘合状态的最佳方法。

目前存在的超声波检测技术存在着以下缺陷：

传统超声波检测采用普通直探头和双晶直探头，利用合金界面反射波与钢背衬底面反射波声压差别判断结合质量，但未能解决合金层厚度≤1mm的检测禁区，原因在于合金层比较薄，探头始波占宽较大，很难识别近距离缺陷；其次，1～5mm合金层界面均在盲区，普通直探头的盲区较大，发现近表面缺陷能力差，且较薄的合金层均在近场区内，近场区内存在声压极大值和极小值，易引起误判；双晶探头在该区域不能聚焦。所以用普通直探头或双晶探头无法完成1～5mm合金层界面超声波检测。

盲区存在的原因是：

对于一个圆盘型纵波声源，声源在声束轴线上任意一点的声压幅值的数学表达式为:

p=2posin[πλ(D24+S2-S)]]]>   ①

式中：D—圆盘声源直径

S—轴线上某点至声源的距离

λ—波长

近场区长度N：声源轴线上最后一个极大值至声源的距离称为近场区长度。

当sin[πλ(D24+S2-S)]=sin(2n+1)π2=1]]>时，声压P有极大值。

极大值对应的距离为：