发电机护环内壁缺陷TOFD检测优化

超声波衍射时差法（TOFD）检测设备缺陷多采用45°、60°和70° 3种常规探头.基于发电机护环的壁厚和材质特性,即便采用45°探头也无法对其内壁缺陷进行准确评定.为此对TOFD检测工艺进行了优化设计,在分析衍射声波传播特性的基础上,提出了20°探头的检测模式,并研制出20°探头.通过对发电机护环内壁自然裂纹进行检测,确定出最佳检测频率为2.25 MHz.在该频率下对模拟缺陷试块进行检测,所得结果与实际情况吻合良好.研究得到的适合发电机护环内壁缺陷的最佳TOFD检测工艺为：20°探头,2.25MHz频率,晶片直径12 mm,声束聚焦深度为护环内壁.按此工艺对壁厚50 mm以内的发电机护环进行检测,能够检出内壁缺陷的最小临界尺寸为2 mm.     

不锈钢焊缝中超声传播特性及TOFD检测方法研究

为提高对不锈钢焊缝内部缺陷的超声检测能力,开展了关于焊缝超声波传播特性及其超声衍射时差法(TOFD)的研究工作。通过调整探头间距(PCS)改变检测声束方向,分析检测声束与柱状晶夹角对检测信号信噪比的影响,提出基于超声TOFD技术的焊缝一次波、二次波检测方法;鉴于二次波检测中特征波结构的复杂性,建立了特征波传播模型以识别二次波特征信号。研究结果表明,焊缝中传播的超声波声束呈现明显的各向异性特征,柱状晶与检测声束的夹角是检测信噪比的关键影响因素;与探头置于焊缝根部侧和余高侧相对应,需分别采用一次波和二次波检测方法进行TOFD检测;当检测声束与柱状晶夹角在35°~48°且检测区域具有较高声压时,可有效提高对焊缝缺陷的检测能力。基于声波传播的各向异性特征提出的超声TOFD一次波和二次波检测方法对于提高奥氏体不锈钢焊缝的超声检测能力具有重要作用。     

超声相控阵与TOFD检测技术测试结果对比分析

采用超声相控阵检测技术、TOFD检测技术和常规A型脉冲超声波检测技术对带有不同缺陷的模拟试块进行检测试验。通过试验对比可知,超声相控阵检测技术、TOFD检测技术与常规A型脉冲超声波检测技术能有效检测裂纹、未焊透、夹渣缺陷;超声相控阵检测技术更直观,可实现对缺陷的可记录检测,对缺陷定位、定量准确;TOFD检测技术利用衍射波对缺陷进行检测,检测结果更精确。对于壁厚较大的部件缺陷检测,推荐采用TOFD检测技术,而中厚部件埋藏缺陷建议采用超声相控阵检测技术。     

特高压变电站主设备焊缝衍射时差法检测适应性分析

针对特高压变电站主设备GIS、变压器和电抗器的使用材料、工艺结构和加工特点,提出利用衍射时差（time of flight diffraction,TOFD）超声检测法,对主设备进行焊缝缺陷检测。首先从设备的材料、母材的厚度等方面深入分析TOFD超声检测法的适应性及检测参数选择原则,并对不同厚度的铝板、钢板进行试验验证。结果表明,TOFD法检验厚度为6 mm左右和10 mm及以上的合金铝、碳钢等材料的焊缝时,采用高频率探头,能够清晰而准确地判断缺陷大小、性质、自身高度。     

TOFD检测技术将在电力检修中发挥重要作用

TOFD方法是英国AEA（原子能机构）最先提出的，最早曾用于发电设备的在役检测。目前国外的标准有：ENV583：2000，美国ASME2235，美国ASTM2373-04，日本NDIS2423：2000，中国尚无专项标准。TOFD技术具有以下优越性：（1）可以精确测量缺陷尺寸；（2）可以测量在壁厚方向上缺陷的尺寸。这为断裂力学评估提供了重要的数据；（3）它是不受因试件结构表面粗糙而引起声波信号波幅波动影响的超声波检测技术；（4）对于对接接头，TOFD可以测量缺陷的尺寸以及缺陷距表面的深度；（5）利用绕射波的时间差代替波幅对缺陷进行定量，缺陷检出率比A型脉冲式超声波探伤高。     

TOFD检测技术基本原理及其应用探讨

介绍了超声波衍射时差法(time of flight diffraction,TOFD)检测技术的基本原理,为此,基于应用实践,对检测标准、检测试块的选择、检测灵敏度的调节及检测结果的评定等主要问题进行了探讨,为TOFD检测技术的应用推广提供参考.     

衍射时差法超声检测在电站设备无损检测中的应用研究

衍射时差法超声检测(TOFD)技术是一种新型检测技术,与常规超声检测相比有较大优势.选用OmniScan-MX检测仪,对扫查装置进行改装,并设计加工特种试块;设置各类检测参数,制定出具体的TOFD检测程序对试块进行非平行扫查:检测出特种试块内不同性质、不同方位的所有缺陷.且成像直观、易于识别.将TOFD检测技术实际运用于电站设备的无损检测,取得了较好的检测结果.研究表明:TOFD检测技术能够提高缺陷的检出率、降低误判率,但也存在一些局限性.     

边缘检测在TOFD扫描图像中的应用

TOFD技术作为一种缺陷检测与定量的方法在无损探伤领域得到了广泛的应用。为了提高TOFD扫描图像中缺陷信号的可识别性,达到精确检测和定位的目的,本文提出了将图像处理中的边缘检测算子引入TOFD扫描图像的方法。在对TOFD技术和边缘检测算子进行简要介绍之后,本文进行了将Sobel算子、高斯—拉普拉斯算子等应用于TOFDD扫描图像识别中的实验。实验结果表明,边缘检测成功地识别了TOFD扫描图像中的衍射波信号,可以提高TOFD检测的精确性。     

超声波探伤中的缺陷精确定位的研究

超声波探伤中的缺陷精确定位问题是超声波探伤的主要任务之一,文章介绍利用超声波数据采集系统采集的数据,实现对缺陷的大小及位置的精确定量,缺陷的大小由缺陷数据与标准缺陷波数据的比较得出,缺陷的精确定位通过计算超声波在工件中的传播时间求得。     

CIVA仿真模拟风机变桨轴承的相控阵超声检测

风机变桨轴承经常出现断裂影响电力生产,为实现对变桨轴承内部状态监控,使用CIVA仿真模拟变桨轴承的相控阵超声检测工艺,探究适合变桨轴承的相控阵超声检测工艺和缺陷测量方法。针对内齿型变桨轴承缺陷特征,通过CIVA进行仿真模拟。结果表明:螺栓孔到齿根部区域采用横波斜探头扇形扫查、螺栓孔到轴承密封圈区域采用纵波直探头和横波斜探头扇形扫查相结合的方式可实现对变桨轴承的检测区域全覆盖;同时,深入探究其缺陷的测量方法,当缺陷高度不超过3 mm时可采用–6 dB法进行缺陷测量,当缺陷高度超过 3 mm时采用端点衍射法进行测量最佳。该仿真模拟技术为风机变桨轴承裂纹相控阵超声检测提供了合适的检测方法和缺陷判断技术。     

TOFD检测盲区的研究及其解决方法

针对TOFD在检测时焊缝上下表面存在盲区容易造成缺陷漏检的问题,对检测盲区进行理论分析,通过试验验证了TOFD检测盲区符合理论计算值,为此设计制作了＂TOFD＋A＂型脉冲反射超声波复合探头,建议采用复合检测的方法来弥补TOFD检测的不足,降低TOFD检测盲区对焊缝检测带来的不利影响。     

焊缝超声波探伤中未焊透定量方法探讨

焊缝超声波探伤中未焊透定量方法探讨河北省电研所李树军保定热电厂左振来在电厂对接焊缝超声波探伤中常常遇到焊缝根部未焊透缺陷的定量问题。超声波探伤中对缺陷大小的定量往往是根据缺陷波的高度来进行的。而影响缺陷波高度的因素是多方面的，如缺陷的方向、形状、位置...     

钢板焊接密集气孔的无损检测方法分析

使用X射线、普通超声A波、衍射时差法(TOFD)、相控阵4种无损检测方法分别检测同一钢板焊接接头的密集气孔,对检测结果从定性、定量、定位方面进行比较和分析。阐述4种方法在检测焊接接头密集气孔的应用中各自优缺点和互补性以及TOFD和相控阵作为新型检测技术在实践检验中的优势所在。     

GIS设备超声波局放信号异常的分析

结合一起超声波检测案例,介绍了超声波局部放电的检测与分析方法。首先对缺陷设备外壳进行网格划分,在每个网格处填入超声波信号有效值,初步确定缺陷位置;再结合特高频测量结果、SF6气体成分检测结果、超声波信号特征信息和设备的内部结构,最终确定缺陷的具体位置。     

脉冲压缩的木材空气耦合超声检测研究

为解决木材和空气介质之间声阻抗不匹配引起超声波衰减大,导致检测信号的信噪比低、测量精度不高等问题,本文将相位编码脉冲压缩技术应用到木材空气耦合超声检测系统。采用巴克码序列作为相位编码方式,分析了脉冲压缩激励信号产生和接收信号经互相关匹配滤波器后解调检测原理。以有节子和裂纹缺陷的木材作为实验对象,通过单点扫描对比缺陷处与非缺陷处检测信号的差异,最后使用C扫描对木材缺陷检测精度进行定量分析。结果表明,相比正弦激励信号,采用13位巴克码作为编码激励信号可使检测信号的信噪比提高了9.12 dB,C扫描结果对节子型缺陷定量识别精度为90%,且能有效检测节子中宽度为1 mm的裂纹。验证了基于脉冲压缩的木材空气耦合超声检测无需与被测材料接触,也能够有效提高木材缺陷识别能力。     

超声波检测厚壁承压管道对接焊缝的伪缺陷波分析

利用超声波波形转换机理及反射、折射定律,对某电厂超声波检测厚壁承压管道对接焊缝时出现的伪缺陷波进行了原因分析,结果表明:该伪缺陷波由变形纵波导致。并通过理论计算与超声波检测数据进行了验证,结果基本吻合。同时阐述了变形波产生伪缺陷波的识别方法,为初学者识别承压管道对接焊缝超声波检测的伪缺陷波提供了实践经验。     

基于EFM32单片机的超声波物位计的研制

超声波技术对于工业中的许多物位测量应用来说是一种通用而友好的技术,因此广泛应用于许多工业领域.超声波属于机械波,用于仪表之中必须实现电-声,声-电的变换,并且声-电变换之后所得信号是仪表接收到的超声波测距信号,所以对于该信号的接收与处理是实现超声波测距的基本条件.针对工业物位测量中所使用的现场仪表为基础,利用超声波测距系统研制了一种基于超低功耗处理器芯片EFM32G232F128的二线制现场仪表——超声波物位计,通过该仪表实现对工业现场物位、液位等的精确测量并进行了详细设计与论证,包括超声波测距的原理、变送器的硬件设计、软件算法、以及整机功能与全性能实验.     

倾斜底面工件无底波探伤检验方法研究

为保证铸钢件探伤质量,解决变断面工件无法探伤的问题,对倾斜底面工件无底波探伤检验方法进行研究。研究了缺陷、表面粗糙度、叶片内部组织、底面平行度对探伤的影响,解决了复杂零部件及变断面工件超声波探伤无底波问题,避免缺陷漏检,提高了产品质量。利用带有有机玻璃楔块的探头进行探伤,提高了检测速度和降低了判定时间,减少探头本身的磨损,增加了探头使用寿命。     

超声波检测厚壁承压管道对接焊缝的伪缺陷波分析

利用超声波波形转换机理及反射、折射定律,对某电厂超声波检测厚壁承压管道对接焊缝时出现的伪缺陷波进行了原因分析,结果表明：该伪缺陷波由变形纵波导致。并通过理论计算与超声波检测数据进行了验证,结果基本吻合。同时阐述了变形波产生伪缺陷波的识别方法．为初学者识别承压管道对接焊缝超声波检测的伪缺陷渡提供了实践经验。     

基于超声导波的盆式绝缘子缺陷检测及定位

盆式绝缘子作为气体绝缘封闭组合开关设备(GIS)的重要部件,其结构健康对电网的建设有着重要影响。为降低GIS故障率,首先分析了盆式绝缘子的损伤原因,对比了针对其缺陷常用的检测方法,提出了利用超声导波技术对盆式绝缘子的内部气泡、外部附着物及裂纹等缺陷进行检测及定位的方法。并进一步分析了兰姆(Lamb)波在盆式绝缘子中的传播特性,绘制出频散曲线,确定了激励信号的频率,同时通过有限元仿真和检测试验对盆式绝缘子缺陷的检测和定位进行了研究。研究结果表明,采用谐振频率为100 k Hz的压电传感器在盆式绝缘子中激发出Lamb波,并通过压电传感器阵列进行接收。通过比较不同传感器接收信号幅值的衰减率,可以对盆式绝缘子的缺陷进行检测和定位。