[发明专利]一种基于相控阵的风电螺栓安全性检测方法

权利要求书

1.一种基于相控阵的风电螺栓安全性检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：螺栓应力标定

选择与待测部件材质规格相同的螺栓进行标定，制作与待测部件相同结构尺寸的标定平台，螺栓穿装在标定平台的螺栓穿孔内，由旋装在螺栓上的螺母(4)固定；

螺栓表面粘贴用于检测螺栓应力的应变片(6)；

应变片与应变仪(8)相连，应变仪(8)连接有显示器，用于显示应力示数，从而得到螺栓的预紧力；

将相控阵探头(5)放置在螺母所在段的螺栓端面上，相控阵探头与相控阵检测装置(7)相连；

通过力矩扳手，转动螺母，施加目标预紧力F1，首先将相控阵始波调至波幅的80％，记录增益值dB1，在该条件下将底波波幅调整至80％，记录下此刻的dB1a，计算两者之差ΔdB1＝dB1-dB1a；

通过力矩扳手，转动螺母，施加目标预紧力上限F2，首先将相控阵始波调至波幅的80％，记录增益值dB2，在该条件下将底波波幅调整至80％，记录下此刻的dB2a，计算两者之差ΔdB2＝dB2-dB2a；

通过力矩扳手，转动螺母，施加目标预紧力下限F3，首先将相控阵始波调至波幅的80％，记录增益值dB3，在该条件下将底波波幅调整至80％，记录下此刻的dB3a，计算两者之差ΔdB3＝dB3-dB3a；

步骤二：现场测试

将相控阵探头置于现场螺栓端面，若底波前出现其他波形或未见底波，说明螺栓存在内部缺陷，直接判废；

若出现底波，未见始波与底波之间波形，说明未见内部缺陷，将初始波调至波幅的80％，记录此时增益值dBx，然后将底波波幅调整至80％，记录增益值dBxa，计算两者之差ΔdBx＝dBx-dBxa；

若ΔdBx处于ΔdB2与ΔdB3之间，合格；

若ΔdBx大于ΔdB2，判断为螺栓过紧；

若ΔdBx小于ΔdB3，判断为螺栓松动。

2.根据权利要求1所述的基于相控阵的风电螺栓安全性检测方法，其特征在于，所述标定平台包括第一法兰盘(1)和第二法兰盘(2)，第一法兰盘(1)和第二法兰盘(2)上开有与螺栓相对应的、上下贯通的螺栓穿孔，第一法兰盘(1)和第二法兰盘(2)上下叠放在一起，螺栓穿装在螺栓穿孔内，由旋装在螺栓螺纹段(3a)上的螺母(4)压紧固定。

3.根据权利要求1所述的基于相控阵的风电螺栓安全性检测方法，其特征在于，所述应变片(6)粘贴在螺栓的非螺纹段上，应变片有沿螺栓轴向均布的多个，最终采集的螺栓应变量取多个应变片测量结果的平均值。

4.根据权利要求1所述的基于相控阵的风电螺栓安全性检测方法，其特征在于，所述目标预紧力F1通过下式计算：

式中：

M-扭矩；k-扭矩系数；d-螺纹公称直径，F＝F1，为目标预紧力；

对于现场扭矩法拧紧螺栓预紧时，F2取1.17F；

对于现场扭矩法拧紧螺栓预紧时，F3取0.83F；

对于现场采用液压拧紧螺栓预紧时，F2取1.09F；

对于现场采用液压拧紧螺栓预紧时，F3取0.91F。