风电螺栓相控阵试块、系统及检测方法技术方案

本发明专利技术涉及一种风电螺栓相控阵试块、系统及检测方法，该相控阵试块包括风电螺栓和附着于风电螺栓端面的若干相控阵探头，相控阵探头在所述风电螺栓两端面之间形成一个虚拟圆柱体；相控阵探头上的每个晶片产生与虚拟圆柱体长度方向具有夹角的入射声束；晶片均匀分布于所述虚拟圆柱体圆形端面；入射声束可在虚拟圆柱体内反射后被晶片接收。去除了现有技术方法中改变声束方向的楔块，该试块能够在设计时即能对风电螺栓的预紧力进行精确控制，并能够便于在其首次安装和后期维护中进行监控和检测，避免了超声波束在楔块上的能量损耗，较大程度地地提供风电螺栓内部损伤探测的信噪比。

【技术实现步骤摘要】
风电螺栓相控阵试块、系统及检测方法
本专利技术涉及风电螺栓检测
，尤其涉及一种风电螺栓相控阵试块、系统及检测方法。
技术介绍
风电螺栓连接是风力发电机组装配中的重要装配方式，几乎涉及到风力发电机组的所有部件，其选用和强度校核以及装配质量是风力发电机组可靠性的重要保证。高强度螺栓进行连接，由于受机件或装备螺栓质量和安装方面的影响，设备事故常有发生。其中，螺栓预紧力不足，造成螺栓松动，机件或装备运行振动过大，螺栓在长期服役下，剪切断裂，最终造成重大事故的比例较大。究其原因，首先，是螺栓本身质量不过关，设计制造过程中出现问题；其次，就是在安装及维护过程中螺栓预紧力不足，运行过程中振动造成的。排除螺栓的质量问题，螺栓失效的焦点就落在了首次安装施工、调试及后期维护检修过程中。超声相控阵检测技术是近年发展起来的一种超声无损检测技术，这种技术能提高检测速度和检测信号的信噪比，具有快速、可靠、准确等特点。超声相控阵技术最主要的特点是采用超声阵列发射和阵列接收的方式，通过控制阵列上各个阵元激励信号的延时和幅度来控制声束的形状和方向，实现动态聚焦、扫本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风电螺栓相控阵试块，其特征在于，包括风电螺栓和附着于所述风电螺栓端面的相控阵探头，所述相控阵探头可在所述风电螺栓两端面之间形成一个虚拟圆柱体；/n所述相控阵探头上的每个晶片产生与所述虚拟圆柱体长度方向具有夹角的入射声束；所述晶片均匀分布于所述虚拟圆柱体圆形端面；所述入射声束可在所述虚拟圆柱体内反射后被所述晶片接收。/n

【技术特征摘要】
1.一种风电螺栓相控阵试块，其特征在于，包括风电螺栓和附着于所述风电螺栓端面的相控阵探头，所述相控阵探头可在所述风电螺栓两端面之间形成一个虚拟圆柱体；
所述相控阵探头上的每个晶片产生与所述虚拟圆柱体长度方向具有夹角的入射声束；所述晶片均匀分布于所述虚拟圆柱体圆形端面；所述入射声束可在所述虚拟圆柱体内反射后被所述晶片接收。


2.根据权利要求1所述的风电螺栓相控阵试块，其特征在于，每一所述晶片产生的入射声束均能产生偏转角度，所述偏转角度为-25°～+25°。


3.根据权利要求2所述的风电螺栓相控阵试块，其特征在于，所述晶片成圆形阵列布置，且每相邻两个晶片所在面之间的夹角不大于25°。


4.根据权利要求1-3任一项所述的风电螺栓相控阵试块，其特征在于，所述相控阵探头还包括探头壳及控制电路，所述控制电路和所述晶片均设置于所述壳体内，所述晶片一端固接在所述风电螺栓的端面上。


5.一种系统，其特征在于，包括：
权利要求1-4任一项所述风电螺栓相控阵试块；
测量装置，用于在风电螺栓首次紧固时，通过超声波测量螺栓自由状态和紧固状态下的声速差和波幅差，基于所述声速差和波幅差计算风电螺栓的伸长率和膨胀率，根据所述伸长率和膨胀率得出风电螺栓的预紧力，以对所述风电螺栓预紧力进行精确控制；
监控装置，用于针对在役风电螺栓，基于超声波和导波在风电螺栓里传播的时间与螺栓轴向应力的线性关系，得出螺栓残余预紧力以及螺栓内部损伤，以确定是否需要对在役螺栓进行复拧或...

【专利技术属性】
技术研发人员：宁峻，帅一民，周全民，伍卫华，郭云，刘斌，黄超安，徐奥博，
申请(专利权)人：国家电投集团江西水电检修安装工程有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36