[发明专利]一种在役盆式绝缘子智能自动化超声检测系统和方法

权利要求书

1.一种在役盆式绝缘子智能自动化超声检测系统的检测方法，其特征在于，所述智能自动化超声检测系统包括检测工艺库、自适应数据采集模块和智能数据分析模块；所述的检测工艺库包括典型结构的绝缘子部件以及常用检测工艺，为自适应数据采集模块提供所需要设置的工艺参数，为智能数据分析模块提供绝缘子的几何结构参数；所述的自适应数据采集模块为智能数据分析模块提供检测数据；所述智能数据分析模块根据检测几何结构参数与检测数据的对应关系，实现缺陷的自动定位；

所述自适应采集模块包括高能超声脉冲收发装置、自动扫查装置、超声换能器、数据采集卡、控制卡以及计算机，所述的计算机分别与数据采集卡和控制卡连接，所述的数据采集卡、高能超声脉冲收发装置和自动扫查装置依次串接，自动扫查装置上装有超声换能器；所述的控制卡与自动扫查装置连接，用于控制自动扫查装置；

利用智能自动化超声检测系统对在役盆式绝缘子的内部缺陷进行检测，所述的检测方法具体包括步骤：

1)测量检测对象，获取盆式绝缘子的直径、中心嵌件的位置坐标及直径、通孔的位置坐标及直径、所有螺纹孔的位置坐标及直径；

2)从检测工艺库中选择盆式绝缘子的结构形式，并将所测量的几何参数导入，形成检测对象的二维截面图，依据换能器主声线与代表盆式绝缘子内部的螺纹孔、通孔及中心嵌件的圆形相交情况，计算主声线的覆盖面积；

3)将低频超声换能器固定在自动扫查装置的夹具上面，将自动扫查装置装配到在役盆式绝缘子的外环端面，确保低频超声环能器与绝缘子端面紧贴；

4)根据所选仪器采样频率Fs和盆式绝缘子的半径r，设置仪器采样长度N，沿着盆式绝缘子外环设定M个采样位置点，以自动扫查器的运动步进同步触发高能超声脉冲收发装置的信号发射、接收及存储过程，从而在沿盆式绝缘子圆周扫查完成之后得到结构为N*M的数据矩阵；

5)构造2N*2N的零矩阵，把M个位置点的数据按照其位置点所对应的角度进行顺时针偏转，即第2个采样位置点偏转θ₂＝360/M*1，第3个采样位置偏转θ₃＝360/M*2，直到第M个采样点偏转θ_M＝360/M*(M-1)，所有偏转后的数据填入2N*2N的零矩阵，并进行腐蚀和填充，形成与盆式绝缘子二维截面图类似的数据图像，并与二维截面图叠合显示；

6)根据叠合显示界面，评判由螺纹孔、中心嵌件和通孔引起的结构回波，对未与上述结构重合的信号显示，以其最大波幅所在位置，确定其所处的位置角度，如果在该角度的半径线上不存螺纹孔、中心嵌件和通孔，则直接读取并记录最大波幅所在角度及与圆心的距离；如果在该角度的半径线上存螺纹孔、中心嵌件和通孔，则依据声波反射定律，修正该缺陷位置定位。

2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述高能超声脉冲收发装置所发出的波为高能超声波，即发射电压最大1200V，脉冲周期数最大5个周期；所述超声换能器为低频传感器，频率范围0.5MHz-2MHz。

3.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，自动扫查时采样位置点数M的确定原则是：保证两个采样之间的超声换能器发射声场的重叠率不小于50％。

4.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述的超声换能器，为常规超声检测采样用的压电传感器或非接触式超声传感器。