一种基于超声相控阵的铸铝金具蜂窝状缺陷检测方法技术

本发明专利技术涉及电力设备技术领域，且公开了一种基于超声相控阵的铸铝金具蜂窝状缺陷检测方法，包括以下操作步骤：S101、确定柔性相控阵探头中各阵元的排布方式和扫查方式；所述柔性相控阵探头内部阵元排布为凸面，线阵元沿凹面的圆弧面上排列；所述扫查方式包括轴向扫查和周向扫查；S102、建立水铝二层介质的波束聚焦模型；S103、根据所述波束聚焦模型计算各所述阵元的延时量。该基于超声相控阵的铸铝金具蜂窝状缺陷检测方法，本发明专利技术的目的是提供一种基于超声相控阵的铸铝金具蜂窝状缺陷检测方法，克服常规超声检测以及其他无损检测方法对铸铝金具蜂窝状缺陷检测的不足，实现铸铝金具蜂窝状缺陷轴向和周向检测，检测方法简便，检测结果可靠。结果可靠。结果可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种基于超声相控阵的铸铝金具蜂窝状缺陷检测方法


[0001]本专利技术涉及电力设备
，具体为一种基于超声相控阵的铸铝金具蜂窝状缺陷检测方法。

技术介绍

[0002]电力金具是指连接和组合电力系统中的各类装置，起到传递机械负荷、电气负荷及某种防护作用的金属附件，大部分金具在运行中需要承受较大的拉力，有的还要同时保证电气方面接触良好，它关系着导线或杆塔的安全，即使一只损坏，也可能造成线路故障，因此，电力金具的质量、正确使用和安装，对线路的安全输送电极为重要，铸铝金具由于受到铸造工艺限制，会产生气孔、疏松等内部缺陷，这些产品到达安装现场，也只能进行外观质量检测，尽管产品性能可以通过相应的力学性能指标反映出，由于这些金具产品形状各异，用户很难直接从产品中截取试样进行材料的力学性能验证，另外各类繁琐的夹具也很难进行全项的验收检测，部分技术指标还为型式试验项目，导致这些产品入网前的验收检测力度明显不足，所以这些铝制金具在国内屡次发生断裂，造成故障跳闸，尤其在一些大跨越、极端气象环境，输电线路铝制金具脆弱的一面展现崭露无遗。

技术实现思路

[0003](一)解决的技术问题
[0004]本专利技术的目的是提供一种基于超声相控阵的铸铝金具蜂窝状缺陷检测方法，克服常规超声检测以及其他无损检测方法对铸铝金具蜂窝状缺陷检测的不足，实现铸铝金具蜂窝状缺陷轴向和周向检测，检测方法简便，检测结果可靠。
[0005](二)技术方案
[0006]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：
[0007]一种基于超声相控阵的铸铝金具蜂窝状缺陷检测方法，包括以下操作步骤：
[0008]S101、确定柔性相控阵探头中各阵元的排布方式和扫查方式；所述柔性相控阵探头内部阵元排布为凸面，线阵元沿凹面的圆弧面上排列；所述扫查方式包括轴向扫查和周向扫查；
[0009]S102、建立水铝二层介质的波束聚焦模型；
[0010]S103、根据所述波束聚焦模型计算各所述阵元的延时量；
[0011]S104、按照所述排布方式、所述扫查方式以及所述延时量，利用声场聚焦法则使所述柔性相控阵探头激发的超声波在同一时刻汇聚到本检测区域，得到检测图像；
[0012]S105、对所述检测图像进行拼接，直观显示检测图像中的蜂窝状缺陷。
[0013]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
[0014]优选地，所述在确定柔性相控阵探头中各阵元的排布方式和扫查方式，之后还包括：利用仿真软件建立铸铝金具蜂窝状缺陷模型，仿真分析声场经过水铝界面后的聚焦效果以及声场；通过所述聚焦效果以及所述声场得到所述柔性相控阵探头的参数，从而完成
所述柔性相控阵探头的设计。
[0015]优选地，所述根据所述波束聚焦模型计算各所述阵元的延时量，具体包括：根据所述波束聚焦模型计算各所述阵元的中心坐标；根据所述波束聚焦模型计算超声波在水铝界面入射点处的坐标；根据所述中心坐标以及所述超声波在水铝界面入射点处的坐标，计算各所述阵元的延时量。
[0016]优选地，所述所述对所述检测图像进行拼接，具体包括：将所述检测图像按位置信息拼接成条形检测图像；将多个所述条形检测图像轴向进行排列拼接。
[0017]优选地，所述排布方式和扫查方式确定模块，用于确定柔性相控阵探头中各阵元的排布方式和扫查方式；所述柔性相控阵探头内部阵元排布为凸面，线阵元沿凹面的圆弧面上排列；所述扫查方式包括轴向扫查和周向扫查；模型建立模块，用于建立水铝二层介质的波束聚焦模型；延时量计算模块，用于根据所述波束聚焦模型计算各所述阵元的延时量；检测图像确定模块，用于按照所述排布方式、所述扫查方式以及所述延时量，利用声场聚焦法则使所述柔性相控阵探头激发的超声波在同一时刻汇聚到检测区域，得到检测图像；拼接模块，用于对所述检测图像进行拼接，直观显示检测图像中的蜂窝状缺陷。
[0018]优选地，所述还包括，仿真模块，用于利用仿真软件建立铸铝金具蜂窝状缺陷模型，仿真分析声场经过水铝界面后的聚焦效果以及声场；设计模块，用于通过所述聚焦效果以及所述声场得到所述柔性相控阵探头的参数，从而完成所述柔性相控阵探头的设计。
[0019]优选地，所述延时量计算模块具体包括：第一坐标计算单元，用于根据所述波束聚焦模型计算各所述阵元的中心坐标；第二坐标计算单元，用于根据所述波束聚焦模型计算超声波在水铝界面入射点处的坐标；延时量计算单元，用于根据所述中心坐标以及所述超声波在水钢界面入射点处的坐标，计算各所述阵元的延时量。
[0020]优选地，所述所述拼接模块具体包括：第一拼接单元，用于将所述检测图像按位置信息拼接成条形检测图像；第二拼接单元，用于将多个所述条形检测图像轴向进行排列拼接。
[0021](三)有益效果
[0022]与现有技术相比，本申请的技术方案具有以下有益技术效果：
[0023]本专利技术公开了一种基于超声相控阵的铸铝金具蜂窝状缺陷检测方法，该方法是将柔性相控阵探头通过夹具弯曲成凸面相控阵的形式置于铸铝金具表面，在介质耦合的情况下进行纵波电子线扫查，可实现A、B、C、D实时成像，从而克服了常规超声检测缺陷信号识别定位困难，漏检率高等问题。
附图说明
[0024]图1为本专利技术实施例插入式管座角焊缝检测方法的流程图。
具体实施方式
[0025]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]实施例中，由图1给出，一种基于超声相控阵的铸铝金具蜂窝状缺陷检测方法，包括以下操作步骤：
[0027]S101、确定柔性相控阵探头中各阵元的排布方式和扫查方式；柔性相控阵探头内部阵元排布为凸面，线阵元沿凹面的圆弧面上排列；扫查方式包括轴向扫查和周向扫查，同时还利用仿真软件建立铸铝金具模型，仿真分析声场经过水铝界面后的聚焦效果以及声场，通过聚焦效果以及声场得到柔性相控阵探头的参数，从而完成柔性相控阵探头的设计；
[0028]S102、建立水铝二层介质的波束聚焦模型；
[0029]S103、根据波束聚焦模型计算各阵元的延时量，根据波束聚焦模型计算各阵元的中心坐标，根据波束聚焦模型计算超声波在水铝界面入射点处的坐标，根据中心坐标以及超声波在水铝界面入射点处的坐标，计算各阵元的延时量；
[0030]S104、按照排布方式、扫查方式以及延时量，利用声场聚焦法则使柔性相控阵探头激发的超声波在同一时刻汇聚到本检测区域，得到检测图像；
[0031]S105、对检测图像进行拼接，直观显示检测图像中的蜂窝状缺陷，将检测图像按位置信息拼接成条形检测图像，将多个条形检测图像轴向进行排列拼接。
[0032]在确定柔性相控阵探头中各阵元的排布方式和扫查方式，之后还包括：利用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于超声相控阵的铸铝金具蜂窝状缺陷检测方法，其特征在于，包括以下操作步骤：S101、确定柔性相控阵探头中各阵元的排布方式和扫查方式；所述柔性相控阵探头内部阵元排布为凸面，线阵元沿凹面的圆弧面上排列；所述扫查方式包括轴向扫查和周向扫查；S102、建立水铝二层介质的波束聚焦模型；S103、根据所述波束聚焦模型计算各所述阵元的延时量；S104、按照所述排布方式、所述扫查方式以及所述延时量，利用声场聚焦法则使所述柔性相控阵探头激发的超声波在同一时刻汇聚到本检测区域，得到检测图像；S105、对所述检测图像进行拼接，直观显示检测图像中的蜂窝状缺陷。2.根据权利要求1所述的一种基于超声相控阵的铸铝金具蜂窝状缺陷检测方法，其特征在于，所述在确定柔性相控阵探头中各阵元的排布方式和扫查方式，之后还包括：利用仿真软件建立铸铝金具蜂窝状缺陷模型，仿真分析声场经过水铝界面后的聚焦效果以及声场；通过所述聚焦效果以及所述声场得到所述柔性相控阵探头的参数，从而完成所述柔性相控阵探头的设计。3.根据权利要求1所述的一种基于超声相控阵的铸铝金具蜂窝状缺陷检测方法，其特征在于，所述根据所述波束聚焦模型计算各所述阵元的延时量，具体包括：根据所述波束聚焦模型计算各所述阵元的中心坐标；根据所述波束聚焦模型计算超声波在水铝界面入射点处的坐标；根据所述中心坐标以及所述超声波在水铝界面入射点处的坐标，计算各所述阵元的延时量。4.根据权利要求1所述的一种基于超声相控阵的铸铝金具蜂窝状缺陷检测方法，其特征在于，所述所述对所述检测图像进行拼接，具体包括：将所述检测图像按位置信息拼接成条形检测图像；将多个所述条形检测图像轴向进行排列拼接。5.根据权利要求1所述的一种基于超声相控阵的铸铝金具蜂窝状...

【专利技术属性】
技术研发人员：何成，王欣欣，陈军，赵普志，王开科，刘阳，杨柱石，郑义，王宗江，阿布莱阿达克，庄凌志，周浩然，穆合塔尔江伊斯马伊力，刘继颜，
申请(专利权)人：国网新疆电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：