[发明专利]一种基于相控阵超声纵波的发电机护环检测方法

说明书

本发明公开了一种基于相控阵超声纵波的发电机护环检测方法，包括以下步骤：1)清洁护环外表面，确认护环材质及结构尺寸，测量护环纵波声速C_L；2)调整相控阵超声检测仪的参数，通过计算相控阵超声检测仪中各阵元的延迟时间实现相控阵超声声束的聚焦及偏转，然后调整检测参数，以获得目标检测区域的最佳成像效果；3)调超声仪器的参数，使不同深度、不同角度下Φ1mm横通孔反射回波波幅均达到满屏的80％，再在此基础上增益10‑15dB作为检测灵敏度；4)对待测发电机护环外表面进行周向及轴向检测，然后根据周向及轴向检测的结果判断待测发电机护环是否存在缺陷，该方法能够提高护环检测灵敏度和检测结果的可靠性。

技术领域

本发明属于无损检测领域，涉及一种基于相控阵超声纵波的发电机护环检测方法。

背景技术

护环是发电机的重要组成部分，是发电机中承受应力最高的部件之一，是用以固定和保护缠绕在发电机转子两端线圈的大型钢环。护环材料多采用奥氏体无磁钢整体锻造而成。处于运行工况中的发电机护环，不仅承受旋转应力、离心力、配合应力等应力作用，还伴随着应力腐蚀及电烧伤等因素，因此护环的嵌装面、紧力面R角部位极易诱发裂纹类缺陷，如不能及时检测出缺陷的存在，将危及设备的安全运行。

目前，发电机护环检测普遍采用常规A型脉冲超声波检测，检测探头为低频率小角度纵波斜探头和横波探头。该方法是通过观察A型脉冲波型显示来判断护环有无缺陷和缺陷大小及性质，由于信号显示单一，在实际检测中部分缺陷反射波与护环结构波难以分辨，易造成误判或漏检，同时该方法检测波形及图谱无法记录及保存，难以进行检测质量追溯，也不利于对护环状态的监测及对比。

相控阵超声纵波检测与常规A型脉冲超声波检测相比，具有多种显示模式，声束角度范围大且能聚焦到重点检测部位，检测图谱可存储等优点，在复杂缺陷的判断等方面具有显著技术优势。因此考虑到护环检测现状，提出了一种基于相控阵超声纵波的发电机护环检测方法，该方法能够提高护环检测灵敏度和检测结果的可靠性。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种基于相控阵超声纵波的发电机护环检测方法，该方法能够提高护环检测灵敏度和检测结果的可靠性。

为达到上述目的，本发明所述的基于相控阵超声纵波的发电机护环检测方法包括以下步骤：

1)清洁护环外表面，确认护环材质及结构尺寸，测量护环纵波声速C_L；

2)调整相控阵超声检测仪的参数，通过计算相控阵超声检测仪中各阵元的延迟时间实现相控阵超声声束的聚焦及偏转，然后调整检测参数，以获得目标检测区域的最佳成像效果；

3)调超声仪器的参数，使不同深度、不同角度下Φ1mm横通孔反射回波波幅均达到满屏的80％，再在此基础上增益10-15dB作为检测灵敏度；

4)对待测发电机护环外表面进行周向及轴向检测，然后根据周向及轴向检测的结果判断待测发电机护环是否存在缺陷。

步骤2)中调整相控阵超声检测仪的参数的具体过程为：

设置聚焦深度F为：

F＝(0.9～1.1)T

其中，T为检测部位的厚度；

当C_L≥5650m/s时，偏转角度A设置为10°-20°；

当C_L＜5650m/s时，则偏转角度A设置为13°-20°；

扫查模式包括A型扫描及扇形扫描，当自动扫描时，扫查模式还包括B型扫描；

一次激发阵元数量大于等于32个；

阵元频率为2.5-5MHz；