[发明专利]一种GIS盆式绝缘子残余应力的检测方法

权利要求书

1.一种GIS盆式绝缘子残余应力的检测方法，采用预先搭建的超声波检测系统进行检测，其特征在于，所述超声波检测系统包括：

超声脉冲发生接收仪，示波器，发射纵波的可变角度纵波超声探头，接收纵波的可变角度纵波超声探头，探头连接线和信号传输线；

所述探头连接线的一端与所述发射纵波的可变角度超声探头连接，另一端与所述超声脉冲发生接收仪的输出端连接；将另一个探头连接线的一端与所述接收纵波的可变角度超声探头连接，另一端与所述超声脉冲发生接收仪的接收端连接；将所述信号传输线的一端与所述超声脉冲发生接收仪的同步端连接，另一端与所述示波器连接；

所述检测方法包括：

放置所述发射纵波的可变角度纵波超声探头与所述接收纵波的可变角度超声探头在待检测GIS盆式绝缘子表面，调整所述发射纵波的可变角度纵波超声探头与所述接收纵波的可变角度超声探头的角度；

调节超声脉冲发生接收仪；

控制所述所述发射纵波的可变角度纵波超声探头与所述接收纵波的可变角度超声探头之间的距离为L₁，观察所述示波器波形信息，获取所述超声脉冲发生接收仪接收到纵波峰值时刻与发出纵波峰值时刻，计算所述接收到纵波峰值时刻与所述发出纵波峰值时刻的时间差为T₁；

控制所述所述发射纵波的可变角度纵波超声探头与所述接收纵波的可变角度超声探头之间的距离为L₂，观察所述示波器波形信息，获取所述超声脉冲发生接收仪接收到纵波峰值时刻与发出纵波峰值时刻，计算所述接收到纵波峰值时刻与所述发出纵波峰值时刻的时间差为T₂；

计算得出超声纵波在待检测GIS盆式绝缘子上传播距离为L＝L₂-L₁时，所述超声传播时间为T_c＝T₂-T₁；

根据超声传播时间测量方法对标准件进行检测，获取超声纵波在所述标准件上传播距离为L时的超声传播时间T₀；

根据所述超声传播时间测量方法对盆式绝缘子进行检测，获取超声纵波在所述盆式绝缘子上传播距离为L时的超声传播时间T；

基于声弹性理论公式，根据超声传播时间T₀、T，计算得出所述盆式绝缘子的残余应力。

2.根据权利要求1所述的一种GIS盆式绝缘子残余应力的检测方法，其特征在于：

所述标准件是与所述盆式绝缘子材料、制作工艺均相同的环氧树脂试块；

所述标准件视为各方向残余应力为零的盆式绝缘子。

3.根据权利要求1所述的一种GIS盆式绝缘子残余应力的检测方法，其特征在于，所述根据所述标准件和所述盆式绝缘子上的超声传播时间，计算所述盆式绝缘子的残余应力，具体包括：

基于声弹性理论，根据下式计算所述盆式绝缘子的残余应力：

式中，σ为盆式绝缘子的残余应力，单位为MPa；T₀为所述标准件的超声传播时间，单位为μs；T为盆式绝缘子的超声传播时间，单位为μs；E为盆式绝缘子环氧树脂材料弹性模量，单位为GPa；K为环氧树脂声弹性系数，无量纲。

4.根据权利要求1所述的一种GIS盆式绝缘子残余应力的检测方法，其特征在于，所述调节超声脉冲发生接收仪，具体包括：

调节所述超声脉冲发生接收仪至所述示波器上发射探头发出的波形和接收探头接收到的波形清晰，不受谐波信号干扰。

5.根据权利要求1所述的一种GIS盆式绝缘子残余应力的检测方法，其特征在于，所述调整所述发射纵波的可变角度纵波超声探头与所述接收纵波的可变角度超声探头的角度的方法为：根据Snell原理确定所述发射纵波的可变角度超声探头和所述接收纵波的可变角度纵波超声探头在待检测GIS盆式绝缘子上的角度。