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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113514553A(43)申请公布日2021.10.19(21)申请号202110787386.5G01N29/48(2006.01)(22)申请日2021.07.13G01N29/265(2006.01)G01N29/24(2006.01)(71)申请人中国大唐集团科学技术研究院有限G01N29/28(2006.01)公司中南电力试验研究院G01N29/22(2006.01)地址450000河南省郑州市自贸试验区郑州片区(郑东)明理路56号中原金融产业园13号楼(72)发明人贾少威刘文生江野朱国斌曹胜仁赵追博葛久显(74)专利代理机构郑州中鼎万策专利代理事务所(普通合伙)41179代理人林新园(51)Int.Cl.G01N29/06(2006.01)G01N29/44(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称一种锅炉水冷壁钢管压电导波检测方法(57)摘要本发明涉及一种锅炉水冷壁钢管压电导波检测方法,技术方案是,将压电导波检测技术应用到火电厂锅炉水冷壁钢管横向裂纹检测中,给出了锅炉水冷壁钢管横向裂纹检测操作方法,并设计了水冷壁钢管专用压电导波换能器,在检测过程中,分段逐步扫查,换能器声束沿水冷壁钢管表面倾斜入射到钢管内部进行纵向检测,从而提高横向缺陷的检测灵敏度,降低了作业强度,大大提高了在役检测效率。通过制作与待测锅炉水冷壁钢管同材质、同直径、同壁厚的对比钢管,并在对比钢管上设置人工缺陷,扫查后确定反射波波幅阈值,检测时将阈值与反射波波幅进行直接对比即可得到不合格缺陷位置,其检测效率大大提高,并且准确度高。CN113514553ACN113514553A权利要求书1/2页1.一种锅炉水冷壁钢管压电导波检测方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一,仪器设备选择选用具有超声导波模态选择频散曲线功能的超声导波检测仪以及与待测锅炉水冷壁钢管相适应的检测装置;所述检测装置包括固定支架(5),固定支架(5)是由顶板(51)和呈垂直向下连接在顶板两侧的侧板(52)构成的槽状一体结构,两侧板之间设置有沿其高度方向上下滑动的换能器(4),换能器(4)包括壳体(45),壳体(45)顶部设置有背衬材料体(41),背衬材料体(41)截面的下表面呈向上凹陷的圆弧形,背衬材料体(41)下表面固定有检测面层,检测面层是由背衬材料体下表面圆弧形两端的保护膜(44)和设置在两保护膜之间的压电晶片(43)构成的圆弧形,且该检测面层的下表面弧度与待测锅炉水冷壁钢管(8)的表面弧度相匹配,换能器(4)顶部与顶板(51)下表面之间设置有用于将压电晶片(43)压紧耦合在待测锅炉水冷壁钢管表面的弹簧(2),侧板(52)底端固定有用于吸附在水冷壁钢管鳍片(7)上的磁性块(6),换能器通过将侧板底部的磁性块牢固地吸附在鳍片上进行扫查,当换能器的检测面层与待测锅炉水冷壁钢管表面接触时,磁性块吸附在鳍片上,待测锅炉水冷壁钢管表面推动换能器向上移动,移动的同时弹簧会收缩并施加给换能器一个恒定向下的压力,从而使换能器的压电晶片严密地贴合在待测锅炉水冷壁钢管壁上,与水冷壁钢管严密耦合,这种采用压电晶片的换能器检测范围达到3米以上,在一组检测的过程中无需移动换能器,换能器通过检测装置牢固地吸附在被检工件上,从而解决手动操作带来的巨大的体力消耗,同时也为检测数据的分析、保存提供了充足的时间,大大提高了锅炉水冷壁在役检测能力和检测效率;步骤二,反射波波幅阈值确定制作与待测锅炉水冷壁钢管同材质、同直径、同壁厚的对比钢管(10),在对比钢管(10)的一端设置换能器固定位置(10a),依次距离换能器固定位置递增等距离的位置的对比钢管内表面或外表面布置多道沿圆周方向布置的人工缺陷,将检测装置的换能器固定在换能器固定位置(10a)上,并与超声导波检测仪相连,分别采用压电导波法对上述人工缺陷进行检测,得到反射波波幅,其中反射波波幅最小值Lmin即为反射波波幅阈值;步骤三,待测锅炉水冷壁钢管的检测从待测锅炉水冷壁钢管的起始端,每间隔3000mm确定一个换能器检测位置,连接好设备后依次将换能器固定在确定好的换能器检测位置上采用压电导波法进行检测,当采集到的放射波波幅大于反射波波幅阈值Lmin即判定该段钢管内存在不合格缺陷,需要更换新管段,当采集到的放射波波幅小于反射波波幅阈值Lmin即判定该段钢管内不存在不合格缺陷,无需更换,允许继续使用。2.根据权利要求1所述的锅炉水冷壁钢管压电导波检测方法,其特征在于,所述固定支架(5)的两侧板内壁设置有沿高度方向布置的轨道(3),换能器(4)壳体的两侧壁上设置有与轨道(3)相匹配的滑块(42),滑块(42)置于轨道(3)内,沿其长度方向上下滑动,构成换能器沿固定支架