一種用于法蘭盤無損檢測的校準(zhǔn)試塊及其檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種用于法蘭盤無損檢測的校準(zhǔn)試塊及其檢測系統(tǒng)，被測法蘭盤用于特高壓輸電線路中，其改進(jìn)之處在于，校準(zhǔn)試塊連接部位的上下兩側(cè)分別設(shè)有R角部位，連接部位和R角部位分別設(shè)有槽；法蘭盤無損檢測系統(tǒng)的陣列R角柔性渦流探頭將校準(zhǔn)試塊的渦流信號傳輸?shù)蕉囝l陣列渦流探傷儀進(jìn)行系統(tǒng)校準(zhǔn)后，再將被測法蘭盤的渦流信號傳輸?shù)蕉囝l陣列渦流探傷儀，通過信號對比確定被測法蘭盤是否受損。和現(xiàn)有技術(shù)比，本實用新型提供的用于法蘭盤無損檢測的校準(zhǔn)試塊及其檢測系統(tǒng)，可以檢測以前無法有效檢測的法蘭盤頸部，結(jié)構(gòu)簡單、操作便捷，提高了法蘭盤表面檢測的效率，滿足對輸電鐵塔法蘭盤安全的檢測需要。
【專利說明】一種用于法蘭盤無損檢測的校準(zhǔn)試塊及其檢測系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種用于法蘭盤無損檢測的校準(zhǔn)試塊及其檢測系統(tǒng)，具體講涉及一種用于特高壓管塔法蘭盤無損檢測的校準(zhǔn)試塊及其檢測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力發(fā)展步伐的不斷加快，電網(wǎng)發(fā)展迅速，電網(wǎng)系統(tǒng)運行電壓等級不斷提高，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模也不斷擴(kuò)大，全國已經(jīng)形成了東北電網(wǎng)、華北電網(wǎng)、華中電網(wǎng)、華東電網(wǎng)、西北電網(wǎng)和南方電網(wǎng)6個跨省的大型區(qū)域電網(wǎng)，并基本形成了完整的長距離輸電電網(wǎng)網(wǎng)架。
[0003]目前電網(wǎng)建設(shè)已成為我國電力建設(shè)的主要方向，電網(wǎng)建設(shè)前景誘人。“十二五”期間，我國電網(wǎng)投資規(guī)模持續(xù)擴(kuò)張，到2020年將全面建成統(tǒng)一的堅強(qiáng)智能電網(wǎng)，初步實現(xiàn)建設(shè)世界一流電網(wǎng)的目標(biāo)。
[0004]根據(jù)我國對能源優(yōu)化配置的要求，發(fā)展特高壓、遠(yuǎn)距離、大容量交直流輸電智能電網(wǎng)技術(shù)，建設(shè)更加堅強(qiáng)的骨干電網(wǎng)網(wǎng)架，已成為未來電網(wǎng)發(fā)展的重點。近年來，在長距離輸電線路中，為了提升輸電容量、降低線路損耗，提高輸電走廊的利用率，降低工程的造價，國家電網(wǎng)公司已廣泛采用交流lOOOkv、直流SOOkv及以上電壓等級的特高壓輸電技術(shù)進(jìn)行輸電。
[0005]輸電線路鐵塔是輸電線路的重要組成部分，電網(wǎng)建設(shè)快速發(fā)展過程中，線路走廊資源緊張的問題日益突出，為有效提高走廊資源利用率，常常采用同塔雙回、同塔多回的鐵塔結(jié)構(gòu)形式。大型鐵塔采用鋼管結(jié)構(gòu)，占地面積小，風(fēng)荷載體型系數(shù)小，外形美觀。
[0006]法蘭連接是鋼管塔的一種主要連接方式，目前常用的有平法蘭、加肋法蘭和高頸法蘭三種，電網(wǎng)特高壓工程一般采用高頸鍛造法蘭。采用高頸鍛造法蘭具有焊接工作量小，加工精度、加工效率高的優(yōu)勢，但是法蘭作為主要結(jié)構(gòu)部件，其自身品質(zhì)的優(yōu)劣和有效的檢測方法是加工過程的一個難點。因此為了確保質(zhì)量，須對法蘭盤的性能進(jìn)行檢測。
[0007]但是，現(xiàn)有的檢測方法，很難對法蘭盤的頸部過渡區(qū)域(R角部位)的缺陷進(jìn)行有效檢測，例如采用磁粉檢測方法需要對法蘭盤進(jìn)行磁化，在法蘭頸部過渡區(qū)域無法實現(xiàn)有效、快速探傷。
實用新型內(nèi)容
[0008]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的目的是提供一種用于法蘭盤無損檢測的校準(zhǔn)試塊及其檢測系統(tǒng)，可以準(zhǔn)確、快速的對被測法蘭盤進(jìn)行檢測，并對其缺陷部位定位。
[0009]本實用新型的目的是采用下述技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0010]本實用新型提供的一種用于法蘭盤無損檢測的校準(zhǔn)試塊，所述被測法蘭盤用于特高壓輸電線路中，其改進(jìn)之處在于，所述校準(zhǔn)試塊連接部位的上下兩側(cè)分別設(shè)有R角部位，所述連接部位和R角部位分別設(shè)有槽。
[0011]其中，所述槽包括周向槽、斜向槽和軸向槽。
[0012]其中，所述斜向槽與所述校準(zhǔn)試塊周向方向的夾角介于O?180度之間。[0013]其中，所述斜向槽與所述校準(zhǔn)試塊周向方向的夾角為45度。
[0014]其中，所述槽的深度為0.2~1.0mm ;長度為IOmm~45mm ;寬度為0.1mm。
[0015]其中，所述連接部位下側(cè)的R角部位沿同一圓周分別設(shè)有所述周向槽、斜向槽和軸向槽。
[0016]其中，所述連接部位上側(cè)的R角部位沿同一圓周分別設(shè)有所述周向槽，并且與所述連接部位下側(cè)的R角部位的周向槽、斜向槽和軸向槽--對應(yīng)。
[0017]其中，所述連接部位沿同一圓周分別設(shè)有所述周向槽，并且與所述連接部位下側(cè)的R角部位的周向槽和斜向槽相對應(yīng)。
[0018]本實用新型基于另一目的提供的一種包括校準(zhǔn)試塊的法蘭盤無損檢測系統(tǒng)，其改進(jìn)之處在于，所述系統(tǒng)包括陣列R角柔性渦流探頭、多頻陣列渦流探傷儀和校準(zhǔn)試塊，所述陣列R角柔性渦流探頭將所述校準(zhǔn)試塊的渦流信號傳輸?shù)剿龆囝l陣列渦流探傷儀進(jìn)行系統(tǒng)校準(zhǔn)后，再將被測法蘭盤的渦流信號傳輸?shù)剿龆囝l陣列渦流探傷儀。
[0019]其中，所述多頻陣列渦流探傷儀的檢測通道為8個，增益標(biāo)稱值與測量值之間的最大線性偏差不大于ldB，相位最大偏差不大于1°。
[0020]其中，所述陣列R角柔性渦流探頭頻率為0.5-2.0MHz,點陣數(shù)量為8個。
[0021]其中，所述陣列R角柔性渦流探頭頻率為0.55MHz。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型達(dá)到的有益效果是:
[0023]1、本實用新型提供`的用于法蘭盤無損檢測的校準(zhǔn)試塊及其檢測系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單、操作便捷，極大提高了工作效率。
[0024]2、本實用新型提供的用于法蘭盤無損檢測的校準(zhǔn)試塊及其檢測系統(tǒng)，采用的校準(zhǔn)試塊與被測法蘭盤的各項性能參數(shù)相同或相近，極大提高了檢測的準(zhǔn)確性。
[0025]3、本實用新型提供的用于法蘭盤無損檢測的校準(zhǔn)試塊及其檢測系統(tǒng)，可以檢測以前無法有效檢測的法蘭盤頸部。
[0026]4、本實用新型提供的用于法蘭盤無損檢測的校準(zhǔn)試塊及其檢測系統(tǒng)，提高了法蘭盤表面檢測的效率。
[0027]5、本實用新型提供的用于法蘭盤無損檢測的校準(zhǔn)試塊及其檢測系統(tǒng)，滿足對輸電鐵塔法蘭盤安全的檢測需要。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1是:本實用新型提供的用于法蘭盤無損檢測的校準(zhǔn)試塊的立體示意圖；
[0029]圖2是:本實用新型提供的用于法蘭盤無損檢測的校準(zhǔn)試塊的另一角度立體示意圖；
[0030]圖3是:本實用新型提供的用于法蘭盤無損檢測的校準(zhǔn)試塊的主視圖；
[0031]圖4是:本實用新型提供的用于法蘭盤無損檢測的校準(zhǔn)試塊的俯視圖；
[0032]圖5是:本實用新型提供的無損檢測系統(tǒng)沿被測法蘭盤的周向方向檢測示意圖；
[0033]其中:1、R角部位；2、R角部位；3、連接部位；11、周向槽；12、斜向槽；13、軸向槽；21、周向槽；22、周向槽；23、周向槽；31、周向槽；32、周向槽。
【具體實施方式】[0034]為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0035]本實施例以用于法蘭盤無損檢測的校準(zhǔn)試塊為例，如圖1至圖4所示，本實用新型實施例提供的用于法蘭盤無損檢測的校準(zhǔn)試塊包括分別設(shè)置在連接部位3上下兩側(cè)的R角部位I和R角部位2 ；R角部位I沿同一圓周分別設(shè)置周向槽11、斜向槽12和軸向槽13，斜向槽12與校準(zhǔn)試塊周向方向夾角為45度；R角部位2沿同一圓周設(shè)置的周向槽21、22和23分別與R角部位I的周向槽11、斜向槽12和軸向槽13 —一對應(yīng)；連接部位3沿同一圓周設(shè)置的周向槽31和32分別與R角部位I的周向槽11和斜向槽12相對應(yīng)。
[0036]其中，R角部位I的周向槽11、斜向槽12和軸向槽13的切割深度為0.5mm ；R角部位2的周向槽21、22和23的切割深度分別為0.2mm、0.5mm、Imm ;連接部位3的周向槽31和32的切割深度分別為0.2mm和0.5mm。上述所有槽的寬度為0.1mm，周向槽和斜向槽的長度均為10mm，軸向槽的長度為45mm。
[0037]其中，校準(zhǔn)試塊的外形尺寸能代表被測法蘭盤的外形尺寸特征；校準(zhǔn)試塊采用與被測法蘭盤相同或相近電磁性能的材料；校準(zhǔn)試塊采用與被測法蘭盤相同或相近聲學(xué)性能的材料；校準(zhǔn)試塊采用的牌號、熱處理狀態(tài)和表面狀態(tài)均與被測法蘭盤一致。
[0038]基于另一目的一種包括校準(zhǔn)試塊的法蘭盤無損檢測系統(tǒng)，檢測系統(tǒng)的陣列R角柔性渦流探頭將校準(zhǔn)試塊的渦流信號傳輸?shù)蕉囝l陣列渦流探傷儀進(jìn)行系統(tǒng)校準(zhǔn)后，再將被測法蘭盤的渦流信號傳輸?shù)蕉囝l陣列渦流探傷儀，并與系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比對。
[0039]其中，多頻陣列渦流探傷儀的檢測通道為8個，增益標(biāo)稱值與測量值之間的最大線性偏差不大于ldB，相位最大偏差不大于1°。
[0040]其中，應(yīng)根據(jù)被測法蘭盤檢測面的曲率，選擇相應(yīng)的R角陣列探頭和線性陣列探頭。允許使用符合所有過渡R角的最小R角陣列探頭對所有規(guī)格的法蘭進(jìn)行檢測，但不允許使用大的R角陣列探頭對小過渡圓弧R的法蘭進(jìn)行檢測。
[0041 ] 其中，在保證系統(tǒng)靈敏度的情況下，陣列R角柔性渦流探頭頻率一般在0.5?2MHz范圍內(nèi)選擇，推薦選用0.55MHz左右的檢測頻率；陣列R角柔性渦流探頭的點陣數(shù)量為8個；陣列R角柔性渦流探頭尺寸的選擇應(yīng)保證探頭在檢測面上有足夠的掃查范圍，推薦R角探頭尺寸為20+20mm,線性陣列探頭40mm。
[0042]當(dāng)被測法蘭盤與校準(zhǔn)試塊粗糙度不同時，需將已在校準(zhǔn)試塊上調(diào)整好的陣列R角柔性渦流探頭靈敏度增減3?5dB。
[0043]具體檢測方法包括下述步驟:
[0044]1、通過校準(zhǔn)試塊進(jìn)行系統(tǒng)校準(zhǔn)，將陣列R角柔性渦流探頭與多頻陣列渦流探傷儀連接后，依次選定多頻陣列渦流探傷儀的8個通道，通過陣列R角柔性渦流探頭，在相同的激勵頻率、增益、相位下，分別對校準(zhǔn)試塊的槽進(jìn)行掃查，獲得穩(wěn)定的渦流信號；陣列R角柔性渦流探頭掃查校準(zhǔn)試塊上0.5mm深的槽的渦流信號為基準(zhǔn)靈敏度；陣列R角柔性渦流探頭的掃查靈敏度不低于基準(zhǔn)靈敏度；
[0045]2、如上述掃查過程中，不同檢測信號通道在使用同一探頭以及相同的激勵頻率、增益、相位參數(shù)條件下，對于校準(zhǔn)試塊上同一個槽掃查的響應(yīng)信號幅度差異不大于3%，且響應(yīng)信號相位差值不大于±5°，則進(jìn)入步驟4 ;否則進(jìn)入步驟3 ；
[0046]3、調(diào)整陣列R角柔性渦流探頭的頻率，重新進(jìn)行步驟I ;[0047]4、對被測法蘭盤進(jìn)行檢測，用陣列R角柔性渦流探頭在被測法蘭盤上進(jìn)行掃查，如圖5所示，掃查速度小于等于100mm/S，掃查方式為沿被測法蘭盤的周向左右移動；掃查區(qū)域為被測法蘭盤R角部位，垂直部位不小于80mm，水平部位不小于40mm，如被測法蘭盤的頸部較大，可以根據(jù)所述陣列R角柔性渦流探頭的有效檢測范圍進(jìn)行多次平行掃查；
[0048]5、將采集到的被測法蘭盤的渦流信號與系統(tǒng)校準(zhǔn)渦流信號進(jìn)行對比，如被測法蘭盤的渦流信號正常，則表示被測法蘭盤無損；如被測法蘭盤有缺陷渦流信號，則可根據(jù)產(chǎn)生被測法蘭盤缺陷渦流信號的通道，確定被測法蘭盤缺陷的位置，并根據(jù)缺陷渦流信號幅度確定被測法蘭盤缺陷的大小。
[0049]其中，被測法蘭盤的下列缺陷不允許:
[0050]1、被測法蘭盤渦流信號幅度>校準(zhǔn)試塊0.5mm深度的槽的信號幅度+ (3?5)dB ；
[0051]2、檢測人員通過被測法蘭盤渦流信號認(rèn)定是危害性的缺陷。
[0052]最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對本實用新型的【具體實施方式】進(jìn)行修改或者等同替換，而未脫離本實用新型精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種用于法蘭盤無損檢測的校準(zhǔn)試塊，所述被測法蘭盤用于特高壓輸電線路中，其特征在于，所述校準(zhǔn)試塊連接部位的上下兩側(cè)分別設(shè)有R角部位，所述連接部位和R角部位分別設(shè)有槽。
2.如權(quán)利要求1所述的用于法蘭盤無損檢測的校準(zhǔn)試塊，其特征在于，所述槽包括周向槽、斜向槽和軸向槽。
3.如權(quán)利要求2所述的用于法蘭盤無損檢測的校準(zhǔn)試塊，其特征在于，所述斜向槽與所述校準(zhǔn)試塊周向方向的夾角介于O?180度之間。
4.如權(quán)利要求3所述的用于法蘭盤無損檢測的校準(zhǔn)試塊，其特征在于，所述斜向槽與所述校準(zhǔn)試塊周向方向的夾角為45度。
5.如權(quán)利要求4所述的用于法蘭盤無損檢測的校準(zhǔn)試塊，其特征在于，所述槽的深度為0.2?1.0mm ;長度為10mm?45mm ;寬度為0.1謹(jǐn)。
6.如權(quán)利要求5所述的用于法蘭盤無損檢測的校準(zhǔn)試塊，其特征在于，所述連接部位下側(cè)的R角部位沿同一圓周分別設(shè)有所述周向槽、斜向槽和軸向槽。
7.如權(quán)利要求6所述的用于法蘭盤無損檢測的校準(zhǔn)試塊，其特征在于，所述連接部位上側(cè)的R角部位沿同一圓周分別設(shè)有所述周向槽，并且與所述連接部位下側(cè)的R角部位的周向槽、斜向槽和軸向槽一一對應(yīng)。
8.如權(quán)利要求7所述的用于法蘭盤無損檢測的校準(zhǔn)試塊，其特征在于，所述連接部位沿同一圓周分別設(shè)有所述周向槽，并且與所述連接部位下側(cè)的R角部位的周向槽和斜向槽相對應(yīng)。
9.一種包括權(quán)利要求1的校準(zhǔn)試塊的法蘭盤無損檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測系統(tǒng)包括陣列R角柔性渦流探頭、多頻陣列渦流探傷儀和校準(zhǔn)試塊，所述陣列R角柔性渦流探頭將所述校準(zhǔn)試塊的渦流信號傳輸?shù)剿龆囝l陣列渦流探傷儀進(jìn)行系統(tǒng)校準(zhǔn)后，再將被測法蘭盤的渦流信號傳輸?shù)剿龆囝l陣列渦流探傷儀。
10.如權(quán)利要求9所述的法蘭盤無損檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述多頻陣列渦流探傷儀的檢測通道為8個，增益標(biāo)稱值與測量值之間的最大線性偏差不大于ldB，相位最大偏差不大于1°。
11.如權(quán)利要求9所述的法蘭盤無損檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述陣列R角柔性渦流探頭頻率為0.5?2.0MHz,點陣數(shù)量為8個。
12.如權(quán)利要求11所述的法蘭盤無損檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述陣列R角柔性渦流探頭頻率為0.55MHz ο
【文檔編號】G01N27/90GK203443921SQ201320599232
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月26日
【發(fā)明者】王國俊, 包樂慶, 武英利, 郭軍, 李艷, 聶任員, 呂剛, 趙森, 李繼, 李大偉 申請人:國家電網(wǎng)公司, 中國電力科學(xué)研究院