汽轮机叶片根部螺栓孔超声相控阵成像检测方法.pdf

(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CN105319269A(43)申请公布日2016.02.10(21)申请号201510634156.X(22)申请日2015.09.29(71)申请人国家电网公司地址100031北京市西城区西长安街86号申请人国网新疆电力公司电力科学研究院广州多浦乐电子科技有限公司(72)发明人何成李文胜温冠伟赵建平纪轩荣张伟孙谊偂艾红张龙蔡庆生游溢(74)专利代理机构北京高航知识产权代理有限公司11530代理人赵永强(51)Int.Cl.G01N29/04(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称汽轮机叶片根部螺栓孔超声相控阵成像检测方法(57)摘要本发明涉及汽轮机叶片根部螺栓孔超声相控阵成像检测方法，包括以下步骤：将第一相控阵探头设置于叶片根部进气侧的内弧侧肩台，检测前叉齿螺栓孔和后叉齿螺栓孔的出气侧；将第二相控阵探头设置于叶片根部出气侧的外弧前侧肩台，检测前叉齿螺栓孔的进气侧；将第三相控阵探头设置于叶片根部出气侧的外弧后侧肩台，检测后叉齿螺栓孔的进气侧。本发明的有益效果：无需拆装汽轮机叶根，节省装配成本及停机运行的时间成本，同时不影响检测精度。相控阵检测仪调节好参数储存后，将相控阵探头贴上工件后不移动探头或少移动探头即可检出结果，检测效率高，节省时间成本。CN105319269ACN105319269A权利要求书1/2页1.汽轮机叶片根部螺栓孔超声相控阵成像检测方法，所述叶片根部为叉型叶根，所述叉型叶根包括排列于所述叉齿最前面的前叉齿和排列于所有叉齿最后面的后叉齿，所述前叉齿和后叉齿上分别设有螺栓孔，其特征在于，所述检测方法包括以下步骤：将第一相控阵探头设置于叶片根部进气侧的内弧侧肩台，以检测前叉齿螺栓孔和后叉齿螺栓孔的出气侧；将第二相控阵探头设置于叶片根部出气侧的外弧前侧肩台，以检测前叉齿螺栓孔的进气侧；将第三相控阵探头设置于叶片根部出气侧的外弧后侧肩台，以检测后叉齿螺栓孔的进气侧。2.根据权利要求1所述汽轮机叶片根部螺栓孔超声相控阵成像检测方法，其特征在于，所述检测方法具体依次包括以下步骤：(1)选用具有成像功能的相控阵检测仪，并将相控阵检测仪与所述相控阵探头相连接；(2)在所述叶片根部进气侧的内弧侧肩台处、所述叶片根部出气侧的外弧前侧肩台处和所述叶片根部出气侧的外弧后侧肩台处分别刷涂耦合剂；(3)将第一相控阵探头设置于所述叶片根部进气侧的内弧侧肩台，以对前叉齿螺栓孔和后叉齿螺栓孔的出气侧进行扇形扫查，并根据前叉齿螺栓孔和后叉齿螺栓孔的特征回波进行定位；将第二相控阵探头设置于所述叶片根部出气侧的外弧前侧肩台，以对前叉齿螺栓孔的进气侧进行扇形扫查，并根据前叉齿螺栓孔的特征回波进行定位；将第三相控阵探头设置于所述叶片根部出气侧的外弧后侧肩台，以对后叉齿螺栓孔的进气侧进行扇形扫查，并根据后叉齿螺栓孔的特征回波进行定位；(4)所述相控阵探头采集反射声波信号并转换为电信号，并传输至所述相控阵检测仪保存成像，根据所成图像判读缺陷信息；(5)重复步骤(2)～(4)直至分别完成前叉齿螺栓孔和后叉齿螺栓孔的出气侧、前叉齿螺栓孔的进气侧、叶片根部出气侧的外弧后侧肩台的图像后，对受检的所述叉型叶根的前叉齿螺栓孔和后叉齿的螺栓孔分别进行质量评定并记录。3.根据权利要求2所述汽轮机叶片根部螺栓孔超声相控阵成像检测方法，其特征在于，所述步骤(4)中，利用相控阵探头将采集到的反射声波信号转换成电信号，送入相控阵检测仪保存成像后，将根据所述叉型叶根尺寸做出的工件轮廓图导入相控阵仪器中，调节工件轮廓图位置，使工件轮廓图的位置对应相应的反射波位置，则反射波即可视为实际反射，调整反射波高，产生用于判读缺陷信息的最终图像。4.根据权利要求3所述所述汽轮机叶片根部螺栓孔超声相控阵成像检测方法，其特征在于，所述反射声波信号的波高调整至满屏80％，扫查灵敏度为所述反射声波信号增益4dB。5.根据权利要求1至4任一所述汽轮机叶片根部螺栓孔超声相控阵成像检测方法，其特征在于，所述第一相控阵探头、第二相控阵探头和第三相控阵探头皆为中心频率5MHz，阵元数目为10～12个，阵元间距为0.5mm，阵元长度为6mm，由矩形压电陶瓷晶片构成的阵元以线形形式平行于相控阵探头基体宽度方向布局，嵌于相控阵探头基体内，相控阵探头内集成楔块，所述楔块的物理割角为0°～36°，声速偏转角范围为-15°～70°。6.根据权利要求5所述汽轮机叶片根部螺栓孔超声相控阵成像检测方法，其特征在2CN105319269A权利要求书2/2页于，对于所述叉型叶根的不同位置的检测采用与各检测位置相适应的相控阵探头。7.根据权利要求6所述所述汽轮机叶片根部螺栓孔超声相控阵成像检测方法，其特征在于，所述第一相控阵探头的中心频率