本发明专利技术公开了一种高压支柱瓷绝缘子超声相控阵检测专用参考试块。试块采用φ1mm通孔与深度为3mm、4mm、5mm月牙槽作为检测系统调试人工缺陷反射体；具有仪器调试内部、表面及近表面同时显示，一次完成的优点；月牙槽反射体符合真实裂纹特征；不设置模拟瓷瓶弧面，通过实测表格进行弧度补偿，克服了在实际检测工作中多种规格瓷瓶需采用多种规格试块，分别进行仪器调整的缺点，大大提高了工作效率。本发明专利技术所述专用参考试块，可以解决目前高压支柱瓷绝缘子超声相控阵检测无专用参考试块的问。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种高压支柱瓷绝缘子超声相控阵检测专用参考试块。试块采用φ1mm通孔与深度为3mm、4mm、5mm月牙槽作为检测系统调试人工缺陷反射体；具有仪器调试内部、表面及近表面同时显示，一次完成的优点；月牙槽反射体符合真实裂纹特征；不设置模拟瓷瓶弧面，通过实测表格进行弧度补偿，克服了在实际检测工作中多种规格瓷瓶需采用多种规格试块，分别进行仪器调整的缺点，大大提高了工作效率。本专利技术所述专用参考试块，可以解决目前高压支柱瓷绝缘子超声相控阵检测无专用参考试块的问。【专利说明】一种高压支柱瓷绝缘子超声相控阵检测用参考试块
本专利技术涉及材料无损检测
，具体地，涉及一种高压支柱瓷绝缘子（以下 简称"瓷瓶"）超声相控阵检测专用参考试块。
技术介绍
瓷瓶超声相控阵检测至今尚无专用参考试块，本专利技术设计、开发制作的试块主要 应用于此项工作检测系统性能校准和检测结果评判。利用超声相控阵检测纵波扇形扫查方 式，对"瓷瓶"检测范围内的内部缺陷、表面及近表面缺陷进行检测。 目前，超声相控阵检测瓷瓶内部缺陷、表面及近表面缺陷没有相关的产品可供使 用。原有的《支柱瓷绝缘子及瓷套超声波检测》一书中所确定的JBX-1试块和传统的超声 波检测瓷瓶的试块，无论从仪器调整和缺陷评判角度考虑，均已无法满足超声相控阵瓷瓶 检测需要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对上述问题，提出一种高压支柱瓷绝缘子超声相控阵检测 专用参考试块，以解决瓷瓶超声相控阵检测无参考试块的问题，实现了校准难度小、检测结 果直观、精度高和误判率低的优点。 为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：开发设计一种适合瓷瓶超声相控阵 检测用参考试块，采用月牙槽人工反射体作为表面及近表面缺陷检测基准灵敏度调整依 据，采用Φ 1_通孔作为内部缺陷检测基准灵敏度调整依据，用于超声相控阵检测高压支 柱瓷绝缘子的试块本体，实现以下功能： 1.调整检测系统扫描速度； 2.确定检测灵敏度； 3.制作检测DAC曲线； 4.对缺陷进行评定。 所述试块分为I区、II区和III区三个区域。 进一步地，在所述试块I区设置8个Φ 1mm通孔，仪器调整时，从试块本体上、下两 端面分别入射，距探测面垂直深度范围为30-180mm，间距10mm ;用于纵波入射检测瓷瓶内 部缺陷时检测灵敏度调整和DAC曲线制作； 在所述试块I区上下两检测面分别设置一个表面开口的模拟裂纹月牙槽，槽长度 30臟，宽度为0· 4±0· 02臟，最大深度5±0· 02mm ;作为表面及近表面缺陷检测灵敏度调整 和DAC曲线制作时的参考反射体。 进一步地，在所述试块II区设有9个Φ 1mm通孔，呈1/4圆周分布，半径为50mm，用 于相控阵检测角度增益补偿验证，也用于作为现场临时角度补偿曲线制作依据。 进一步地，在所述试块III区设置有2个月牙槽，规格分别为宽度为0. 4±0. 02mm, 最大深度分别为3±0. 02mm和4±0. 02mm，作为实际检测时表面及近表面缺陷反射对比依 据；也能够起到检测系统表面缺陷（近表面）最大检测灵敏度验证作用。 本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变 得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。 下面通过附图和示例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。 【专利附图】【附图说明】 附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实 例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中： 图1为本专利技术高压支柱瓷绝缘子超声相控阵检测专用参考试块中检测部位的结 构示意图； 图2为本专利技术高压支柱瓷绝缘子超声相控阵检测专用参考试块中仪器扫查设置 界面示意图； 图3为本专利技术高压支柱瓷绝缘子超声相控阵检测仪器范围设置对应瓷瓶扫查范 围不意图；（1 一铸铁法兰；2-瓷体；3-探头） 图4为本专利技术高压支柱瓷绝缘子超声相控阵检测专用参考试块的设计图； 图5为试块实物照片； 图6本专利技术试块超声相控阵扇形扫描人工缺陷反射信号显示。 【具体实施方式】 以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实 施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。 在超声检测技术中，通常采用与已知人工反射体相比较的办法来确定被检工件 缺陷位置和尺寸，超声波检测技术的发展，始终与参考试块的设计制作分不开的，超声相控 阵检测同样如此。因此，必须针对瓷瓶超声相控阵检测方法，开发制作相应的参考试块，以 确定探伤灵敏度和评价缺陷大小，并对仪器、探头和检测系统的性能进行综合测试。 超声波检测试块分为标准试块和对比试块。标准试块是由权威机构对材质、形状、 尺寸和性能等做出规定和检定的试块；对比试块又称为参考试块，是针对某种检测方法和 某些特定的具体检测对象规定的试块。本专利技术试块为瓷瓶超声相控阵检测专用参考试块。 本专利技术是在实施甘肃省电力公司科技项目"高压瓷绝缘子超声波相控阵检测技术 研究（项目编号=2013103016)"过程中，针对超声相控阵检测没有相关专用试块的问题，设 计开发适用于该项检测工作的专用试块。 随着电力行业的发展和电网设备容量及电压等级的提高，对瓷瓶等重要电网设备 部件的可靠性要求也越来越高。当前瓷瓶超声波检测主要是针对220-750kV电压等级以上 的电力设备。瓷瓶一般由铸铁法兰、水泥和瓷体胶装而成。据统计，国内断裂的瓷瓶有95% 以上发生在法兰口内30mm到第一伞群之间 。外露在铸铁法兰外的瓷件表面缺陷可通过肉 眼直接观察进行检查。因此，超声波检测的重点检测区域为瓷瓶的瓷体两端铸铁法兰内胶 装部位30mm的范围 (见图1)。经统计，220-750kV瓷瓶检测区域的直径在Φ 140-380mm 之间。 检测方法简介: 针对超声相控阵检测的具有声束偏转和声束聚焦的特性，采用一次扫查同时完成 内部和表面及近表面缺陷的方法。为达到此目的，将仪器的扫查范围设定如图2所示： 因高压电气设备瓷瓶直径范围在Φ 140-380πιπι之间，考虑到相控阵超声在瓷件中 的衰减、检测灵敏度和分辨力要求，同时保证检测不出现盲区，将一次扫查检测范围设定为 瓷件半径的1. 1倍。对应的扫查范围如图3所示： 完成上述仪器设置后，将探头围绕瓷瓶检测区域移动一周，完成检验。 试块材质确定： 由于我国电网设备瓷件制造厂原料配方、工艺及烧结等方面差异，至使瓷瓶晶粒 不均匀，瓷质差别较大，其声速变化范围达l〇〇〇m/ S。这就给仪器调节和检测灵敏度的确定 造成一定困难。实际应用中制作声速与被检工件相符且直径相近的瓷质试块非常困难。因 此，需要借助声速与瓷瓶相近材料制作参考试块，规定检测灵敏度，检测时再根据声速差异 进行补偿。 瓷瓶电瓷坯料中氧化铝原料比例越高，瓷瓶强度越高。电瓷坯料中氧化铝中含量 一般为40%以上，坯料中加入的如：铝矾土、工业氧化铝比例的变化，可以制造出不同等级 强度和电压等级的瓷瓶。测试表明，国内瓷瓶的纵波声速范围大约在6000-6700m/s之间 。 铝的声速与瓷瓶声速相近，为：63本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高压支柱瓷绝缘子超声相控阵检测专用参考试块，其特征在于，采用φ1mm通孔和5mm深月牙槽人工反射体作为检测基准灵敏度调整依据；所述试块如摘要附图所示分为Ⅰ区、Ⅱ区和Ⅲ区三个区域。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张昕，李军，苗兴，袁芳，杨景健，高健，杨占君，李玉鹏，王斌，赵明忠，白涛，孙小平，席家福，王欣，董开松，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网甘肃省电力公司，国网甘肃省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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