[发明专利]基于压电换能器侧面加载F模态导波检测电力铁塔拉线杆缺陷的方法

摘要

基于压电换能器侧面加载F模态导波检测电力铁塔拉线杆缺陷的方法，属于电力设施无损检测领域，本发明利用压电晶片和楔块组装成斜探头固定在拉线杆侧面，激发出F(1,1)模态导波对电力铁塔拉线杆缺陷进行检测，其方法步骤为：步骤一：确定F(1,1)模态的激励频率；步骤二：选择激发出F(1,1)模态的楔块角度；步骤三：斜探头固定在拉线杆侧面；步骤四：利用计算机、任意波形发生器、斜探头搭建检测装置；步骤五：调节检测参数，根据缺陷反射回波时间和F(1,1)模态的群速度可实现对缺陷进行定位。本发明的技术效果是：利用F(1,1)模态导波能够快速有效地探测出电力铁塔拉线杆中的缺陷，并对缺陷进行定位。

主权项

1.基于压电换能器侧面加载F模态导波检测电力铁塔拉线杆缺陷的方法，其特征在于方法步骤如下：/n步骤一：根据拉线杆的几何尺寸及其材料参数计算出该构件中超声导波的相速度与群速度频散曲线，在50～150kHz频率范围内确定F(1,1)模态的激励频率；/n步骤二：根据F(1,1)模态的相速度和楔块中纵波传播速度，选择相应角度的楔块，该楔块角度根据确定，C为楔块中纵波速度，C_P为F(1,1)模态的相速度；/n步骤三：将压电晶片和楔块组装成斜探头，楔块与拉线杆接触部位加工成弧面，把斜探头固定在拉线杆侧面；/n步骤四：搭建检测装置，斜探头连接任意波形发生器，任意波形发生器连接计算机；/n步骤五：调节检测参数，检测采用自发自收的方式，任意波形发生器所产生信号的中心频率应与斜探头频率一致，且信号周期数调节为8～15，斜探头在拉线杆中激发出F(1,1)模态的超声导波，若没有缺陷，则无缺陷反射回波存在，若拉线杆中存在缺陷，则斜探头接收缺陷反射回波，并在计算机上显示出来；通过缺陷反射回波到达斜探头的时间，将该时间乘以F(1,1)模态的群速度后再除以2，即可确定缺陷与斜探头之间的距离，从而对缺陷进行定位。/n