[发明专利]一种基于超声导波能量的绝缘子表面裂纹检测装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于超声导波能量的绝缘子表面裂纹检测装置及方法，其中装置包括：上位机；探伤仪，所述探伤仪与所述上位机连接，所述探伤仪用于产生脉冲信号；超声检测单元，所述超声检测单元设置在绝缘子表面，且所述超声检测单元与所述探伤仪连接；本发明提高了超声导波检测微小裂纹时的灵敏度，具有较强的工程应用价值。

技术领域

本发明涉及绝缘子无损检测技术领域，更具体的说是涉及一种基于超声导波能量的绝缘子表面裂纹检测装置及方法。

背景技术

目前，气体绝缘开关设备(Gas lnsulated Switchgear，简称GIS)具有可靠性高、安装周期短、检修周期长等优点，因而在变电站中得到广泛的应用。作为GIS中最为重要的绝缘部件，盆式绝缘子起到电气绝缘、气体密封、外壳加固与支撑的作用。在实际生产与带电运行中，由于产品生产工艺控制不当、法兰处螺栓紧固件应力分布不均、母线导杆受力不平衡以及断路器分合闸振动等因素会造成盆式绝缘子的变形、开裂，进而导致GIS漏气、局部放电甚至绝缘子沿面闪络等故障，从而导致大面积停电事故的发生。因此，针对盆式绝缘子的裂纹检测对GIS的安全运行具有重大意义

但是，现阶段针对盆式绝缘子的裂纹检测手段主要有振动法检测、X-DR成像检测、激光超声检测等。振动法是用过观察不同状态下盆式绝缘子模态频率的变化规律从而判断有无裂纹缺陷，但由于不同厂家绝缘子类型及制作配方的多样性进而导致建立全面而完善的诊断库极为困难。X-DR成像可实现裂纹检测的可视化，但其造价高昂、便携性差，不适应于现场检测。激光超声检测通过高能激光脉冲与绝缘子表面的瞬时热作用产生超声波，进而通过压电换能器接收超声信号并进行分析，但此方法受到材料光能吸收率、热传导特性以及表面光滑度的影响较大，目前主要处于实验室研究阶段。

因此，如何提供一种能够解决上述问题的绝缘子表面裂纹检测装置及方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于超声导波能量的绝缘子表面裂纹检测装置及方法，该方法可实现盆式绝缘子的裂纹检测，并提高了超声导波检测微小裂纹时的灵敏度，具有较强的工程应用价值。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于超声导波能量的绝缘子表面裂纹检测装置，包括：

上位机；

探伤仪，所述探伤仪与所述上位机连接，所述探伤仪用于产生脉冲信号；

超声检测单元，所述超声检测单元设置在绝缘子表面，且所述超声检测单元与所述探伤仪连接。

优选的，所述超声检测单元包括信号激励端及信号接收端，所述信号激励端与所述信号接收端均与所述探伤仪连接；

所述信号激励端用于接收所述脉冲信号并产生超声信号，所述信号接收端用于接收超声信号并通过所述探伤仪发送至所述上位机。

优选的，所述上位机用于对接收到的所述超声信号进行处理，以得到对应的超声信号能量衰减率，实现对绝缘子的表面裂纹检测。

进一步，本发明还提供一种利用上述任一项所述的一种基于超声导波能量的绝缘子表面裂纹检测装置的检测方法，包括：

所述探伤仪产生脉冲信号；

所述超声检测单元采集绝缘子表面产生的超声信号，并发送至所述上位机；

所述上位机对所述超声信号进行处理以得到对应的超声信号能量衰减率，实现对绝缘子的表面裂纹检测。

优选的，还包括：采集绝缘子表面产生的超声信号的具体过程为：

所述超声检测单元包括信号激励端及信号接收端；