[发明专利]一种断路器储能弹簧超声导波检测方法

权利要求书

1.一种断路器储能弹簧超声导波检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）选择超声导波探伤仪：所述超声导波探伤仪发射输出的波形为负方波；

（2）选择超声导波换能器：所述超声导波换能器的压电晶片采用复合材料制成，晶片尺寸为10mm*16mm，晶片中心频率为1MHz，几何入射角为51°；

（3）制作断路器储能弹簧的超声对比试块：所述超声对比试块的制作材料不能有大于或等于φ1mm的平底孔当量的缺陷；所述超声对比试块的内外表面加工n个纵向刻槽，所述纵向刻槽用于模拟断路器储能弹簧失效时出现的裂纹类缺陷，其中n≧3；

（4）进行超声导波声速及超声导波换能器的延迟校准：所述延迟校准的方法是：利用超声对比试块上其中2个纵向刻槽对发射的超声导波的反射信号计算超声导波声速和超声导波换能器的延迟，并记录保存计算结果；所述进行超声导波声速及超声导波换能器的延迟校准具体的计算方法为：设2个纵向刻槽分别为纵向刻槽A、纵向刻槽B；

V1*T1+V2*T2=S1；

V1*T1+V2*T3=S2；

其中，S1、V1、T2、S2、T3为已知量；S1为纵向刻槽A与检测位置之间的距离；V1为楔块声速，V1=2337m/s；T2为超声导波探伤仪接收到纵向刻槽A在超声对比试块中传播的时间；S2为纵向刻槽B与检测位置之间的距离；T3为超声导波探伤仪接收到纵向刻槽B在超声对比试块中传播的时间；未知量：T1和V2，其中T1为超声导波换能器的延迟，V2为超声导波声速；

（5）制作灵敏度线：以超声对比试块上的3个纵向刻槽作为标准反射体，所述3个纵向刻槽至少包括2个外刻纵向刻槽；使用超声导波探伤仪激发超声导波换能器后探测出3个纵向刻槽对应的3个点，将此3个点按声程距离连成线，再将其中2个外刻纵向刻槽对应的点连成直线；

（6）使用手持式检测装置进行检查：所述手持式检测装置包括连接杆、手柄；所述连接杆的一端与手柄的一端一体成型连接或者可拆卸连接，手柄的另一端装配有连接器，所述连接器与超声导波探伤仪连接；所述连接杆的另一端与超声导波换能器连接，其内部为中空结构，所述手柄用于操作连接杆，其内部设置有同轴电缆，所述同轴电缆设置在连接杆的轴向和手柄的轴向处；所述连接器通过同轴电缆与超声导波换能器连接；所述连接杆的长度为150-190mm；所述手柄的长度为100-150mm；所述断路器储能弹簧为由外向内外径逐圈递减的平面涡卷弹簧，检查时，将手持式检测装置伸入断路器储能弹簧相邻圆环的间隙内，使超声导波换能器贴合在断路器储能弹簧外壁进行检查；

（7）缺陷的定位与定量：所述缺陷的定位方法是根据超声导波探伤仪A型显示中反射信号在声程轴方向的长度来表征缺陷在断路器储能弹簧上的相对位置；所述缺陷的定量方法是根据超声导波探伤仪A型显示中反射信号在幅度轴方向的高度，结合步骤（5）制作的灵敏度线来表征缺陷相对于超声对比试块中标准反射体的大小。

2.根据权利要求1所述的一种断路器储能弹簧超声导波检测方法，其特征在于：所述超声导波换能器的压电晶片采用锆钛酸铅压电陶瓷复合材料制成。

3.根据权利要求1所述的一种断路器储能弹簧超声导波检测方法，其特征在于：所述手持式检测装置的手柄外部设置有防滑套。