一種高壓支柱瓷絕緣子超聲相控陣檢測用參考試塊的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及材料無損檢測技術領域，具體地，涉及一種高壓支柱瓷絕緣子 (以下簡稱"瓷瓶"）超聲相控陣檢測專用參考試塊。
【背景技術】
[0002] 瓷瓶超聲相控陣檢測至今尚無專用參考試塊，本實用新型設計、開發制作的試塊 主要應用于此項工作檢測系統性能校準和檢測結果評判。利用超聲相控陣檢測縱波扇形掃 查方式，對"瓷瓶"檢測范圍內的內部缺陷、表面及近表面缺陷進行檢測。
[0003] 目前，超聲相控陣檢測瓷瓶內部缺陷、表面及近表面缺陷沒有相關的產品可供使 用。原有的《支柱瓷絕緣子及瓷套超聲波檢測》一書中所確定的JBX-I試塊和傳統的超聲 波檢測瓷瓶的試塊，無論從儀器調整和缺陷評判角度考慮，均已無法滿足超聲相控陣瓷瓶 檢測需要。 【實用新型內容】
[0004] 本實用新型的目的在于，針對上述問題，提出一種高壓支柱瓷絕緣子超聲相控陣 檢測專用參考試塊，以解決瓷瓶超聲相控陣檢測無參考試塊的問題，實現了校準難度小、檢 測結果直觀、精度高和誤判率低的優點。
[0005] 為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是：開發設計一種適合瓷瓶超聲相 控陣檢測用參考試塊，采用月牙槽人工反射體作為表面及近表面缺陷檢測基準靈敏度調整 依據，采用$ Irnm通孔作為內部缺陷檢測基準靈敏度調整依據，用于超聲相控陣檢測高壓 支柱瓷絕緣子的試塊本體，實現以下功能：
[0006] 1?調整檢測系統掃描速度；
[0007] 2.確定檢測靈敏度；
[0008] 3?制作檢測DAC曲線；
[0009] 4?對缺陷進行評定。
[0010] 所述試塊分為I區、II區和III區三個區域。
[0011] 進一步地，在所述試塊I區設置8個Imm通孔，儀器調整時，從試塊本體上、下兩 端面分別入射，距探測面垂直深度范圍為30-180mm，間距IOmm ;用于縱波入射檢測瓷瓶內 部缺陷時檢測靈敏度調整和DAC曲線制作；
[0012] 在所述試塊I區上下兩檢測面分別設置一個表面開口的模擬裂紋月牙槽，槽長度 30臟，寬度為0? 4±0. 02臟，最大深度5±0. 02mm ;作為表面及近表面缺陷檢測靈敏度調整 和DAC曲線制作時的參考反射體。
[0013] 進一步地，在所述試塊II區設有9個Imm通孔，呈1/4圓周分布，半徑為50mm，用 于相控陣檢測角度增益補償驗證，也用于作為現場臨時角度補償曲線制作依據。
[0014] 進一步地，在所述試塊III區設置有2個月牙槽，規格分別為寬度為0. 4±0. 02mm, 最大深度分別為3±0. 02mm和4±0. 02mm，作為實際檢測時表面及近表面缺陷反射對比依 據；也能夠起到檢測系統表面缺陷（近表面）最大檢測靈敏度驗證作用。試塊I區將深度 5mm月牙槽和8個Imm通孔布置在同一軸線上，儀器調整時，表面及近表面缺陷人工反射 體同時顯示，一次完成調試的特點。
[0015] 本實用新型的其它特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書 中變得顯而易見，或者通過實施本實用新型而了解。
[0016] 下面通過附圖和示例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。
【附圖說明】
[0017] 附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本實用 新型的實例一起用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的限制。在附圖中：
[0018] 圖1為本實用新型高壓支柱瓷絕緣子超聲相控陣檢測專用參考試塊中檢測部位 的結構不意圖；
[0019] 圖2為本實用新型高壓支柱瓷絕緣子超聲相控陣檢測儀器范圍設置對應瓷瓶掃 查范圍不意圖；（1 一鑄鐵法蘭；2-瓷體；3-探頭）
[0020] 圖3為本實用新型高壓支柱瓷絕緣子超聲相控陣檢測專用參考試塊的設計圖；其 中，（a)為主視圖；(b)為（a)的I-I剖視圖；（c)為（a)中A部的局部放大圖，深度5±0. 02， 寬度0.4±0.02;(d)為（a)中B部的局部放大圖，深度3±0.02,寬度0.4±0.02;(e)為 (a)中C部的局部放大圖，深度4±0.02,寬度0.4±0.02 ;
[0021] 技術要求：1、所有表面Ra3. 2 ;2、材質均勻，無影響使用缺陷；3、聲速6350±50m/ s ;4、試塊尺寸及缺陷的位置誤差±0.1 mm ;
[0022] 圖4本實用新型試塊超聲相控陣扇形掃描人工缺陷反射信號顯示。
【具體實施方式】
[0023] 以下結合附圖對本實用新型的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優 選實施例僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0024] 在超聲檢測技術中，通常采用與已知人工反射體相比較的辦法來確定被檢工件 缺陷位置和尺寸，超聲波檢測技術的發展，始終與參考試塊的設計制作分不開的，超聲相控 陣檢測同樣如此。因此，必須針對瓷瓶超聲相控陣檢測方法，開發制作相應的參考試塊，以 確定探傷靈敏度和評價缺陷大小，并對儀器、探頭和檢測系統的性能進行綜合測試。
[0025] 超聲波檢測試塊分為標準試塊和對比試塊。標準試塊是由權威機構對材質、形狀、 尺寸和性能等做出規定和檢定的試塊；對比試塊又稱為參考試塊，是針對某種檢測方法和 某些特定的具體檢測對象規定的試塊。本實用新型試塊為瓷瓶超聲相控陣檢測專用參考試 塊。
[0026] 本實用新型是在實施甘肅省電力公司科技項目"高壓瓷絕緣子超聲波相控陣檢測 技術研究（項目編號：2013103016) "過程中，針對超聲相控陣檢測沒有相關專用試塊的問 題，設計開發適用于該項檢測工作的專用試塊。
[0027] 隨著電力行業的發展和電網設備容量及電壓等級的提高，對瓷瓶等重要電網設備 部件的可靠性要求也越來越高。當前瓷瓶超聲波檢測主要是針對220-750kV電壓等級以上 的電力設備。瓷瓶一般由鑄鐵法蘭、水泥和瓷體膠裝而成。據統計，國內斷裂的瓷瓶有95% 以上發生在法蘭口內30mm到第一傘群之間。外露在鑄鐵法蘭外的瓷件表面缺陷可通過肉 眼直接觀察進行檢查。因此，超聲波檢測的重點檢測區域為瓷瓶的瓷體兩端鑄鐵法蘭內膠 裝部位30mm的范圍（見圖1、圖3)。經統計，220-750kV瓷瓶檢測區域的直徑在(M40-380mm 之間。
[0028] 檢測方法簡介:
[0029] 針對超聲相控陣檢測的具有聲束偏轉和聲束聚焦的特性，采用一次掃查同時完成 內部和表面及近表面缺陷的方法。為達到此目的，將儀器的掃查范圍設定：
[0030] 因高壓電氣設備瓷瓶直徑范圍在Cj5 140-380mm之間，考慮到相控陣超聲在瓷件中 的衰減、檢測靈敏度和分辨力要