[发明专利]螺栓柱面导波检测系统及其检测方法

说明书

本发明公开了一种螺栓柱面导波检测系统，包括：相控阵导波探头，用于向所述螺栓进行电子扫查并对所述螺栓的缺陷进行测量、定位和定量；螺栓检测仪，与所述相控阵导波探头连接，所述螺栓检测仪用于对所述相控阵导波探头反射的导波脉冲进行相控阵成像处理；耦合剂，是一种介质，导波通过它入射到所述螺栓介质中；螺栓架，所述螺栓设置于所述螺栓架，所述螺栓架用于放置或调整所述螺栓；标准试块，用于测试设备系统的脉冲波显示的垂直线性误差、水平线性误差、动态范围、盲区、分辨力等；对比试块，用于调节设备灵敏度。本发明的目的是提供一种便于携带、灵敏度高、检测效率高的螺栓柱面导波检测系统及其检测方法。

技术领域

本发明涉及一种螺栓柱面导波检测系统及其检测方法。

背景技术

近年来，风电已成为全世界可再生能源发展的重要方向，到2015年，累计并网风电装机达到1亿KW，年发电量超过1900亿千瓦时。到2020年，累计并网风电装机预计达 到2亿KW，年发电量超过3900亿千瓦时。然而风电快速发展的同时，现场接连不断的安 全事故也频频发生，不但造成巨大的经济损失，还会危机人员生命的风险。大量事故案例 分析表明，螺栓的质量问题是保证风电机组安全运行的重要因素之一，它的选用和强度校 核及质量检验、在役评价更是风力发电机组可靠性的重要保证。

针对螺栓超声波检测，目前检测的主流还是采用常规的单晶直探头和小角度纵波斜探 头在螺栓端面和柱面逐点手动锯齿型扫查检测，当探头传感器发射超声波从螺栓表面入射 到内部直到底面，对螺纹或缺陷处和底面会产生反射波信号，再由传感器接收反射波信号 转换为电信号，经过模拟电路和放大电路产生A扫模拟信号。螺纹之间的间距是一样的， 那么超声波遇到每个螺纹并反射被接收传感器所接收到时，其波形在示波仪上呈现一定的 规律。

对于螺栓利用常规的超声波检测技术，存在以下缺点：仅适用于螺栓的加工过程控制， 不适用在役检测；检测效率低，人员成本高，可靠性低；受工件几何结构影响较大，对于 细长型螺栓易产生侧壁干涉，检测灵敏度降低；对于端面有孔或槽难以检测；对于细小缺 陷难以发现，检测灵敏度较低；无法得到缺陷直观图象，定性困难，定量精度不高；对表面粗糙度和平整度有较高要求。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种便于携带、灵敏度高、检测效率高的螺栓柱 面导波检测系统及其检测方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种螺栓柱面导波检测系统，包括： 相控阵导波探头，用于向所述螺栓进行电子扫查并对所述螺栓的缺陷进行测量、定位和定 量；螺栓检测仪，与所述相控阵导波探头连接，所述螺栓检测仪用于对所述相控阵导波探 头反射的导波脉冲进行相控阵成像处理；耦合剂，是一种介质，导波通过它入射到所述螺 栓介质中；螺栓架，所述螺栓设置于所述螺栓架，所述螺栓架用于放置或调整所述螺栓； 标准试块，用于测试设备系统的脉冲波显示的垂直线性误差、水平线性误差、动态范围、 盲区、分辨力等；对比试块，用于调节设备灵敏度。

本发明的螺栓柱面导波检测系统的优选的一种技术方案，所述耦合剂为水、机油或专 用耦合剂。

本发明的螺栓柱面导波检测系统的优选的一种技术方案，所述螺栓为钢制螺栓，其规 格为Φ10-Φ100mm。

一种螺栓柱面导波检测方法，包括如下步骤：

(1)将所述螺栓放置于所述螺栓架上；

(2)仪器校准和复核：使用标准试块和对比试块检测校准，主要测定的参数有零偏、 各个晶片的补偿，声速，扫描比例及检测灵敏度等；

(3)将所述耦合剂涂抹于所述螺栓上端面，并将所述耦合剂涂抹均匀；

(4)将所述相控阵导波探头接触所述螺栓端面，并操作所述相控阵导波探头与所述 螺栓端面位置相对应；