复合绝缘子内部缺陷超声全聚焦检测仿真及实验研究

作     者：赵洲峰 黄锦瀚 罗宏建 胡宏伟 ZHAO Zhoufeng;HUANG Jinhan;LUO Hongjian;HU Hongwei

作者机构：国网浙江省电力公司电力科学研究院浙江杭州310014 浙江省电力锅炉压力容器检验所有限公司浙江杭州310014 长沙理工大学汽车与机械工程学院湖南长沙410114 

出 版 物：《压电与声光》 (Piezoelectrics & Acoustooptics)

年 卷 期：2024年第46卷第1期

页      面：136-142页

学科分类：080901[工学-物理电子学] 07[理学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 070206[理学-声学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 0802[工学-机械工程] 0803[工学-光学工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：浙江省电力锅炉压力容器检验所有限公司科技项目:GJRD2022-01复合绝缘子相控阵超声检测技术研究及装置开发 

主　　题：复合绝缘子 全聚焦方法 超声成像 k-Wave仿真 

摘      要：针对复合绝缘子高声衰减性导致的内部缺陷超声检测定位定量差的问题,采用全聚焦方法(TTFM)改善检测质量。基于k-Wave工具箱开展复合绝缘子内部缺陷超声全聚焦检测仿真研究,讨论频率、相控阵阵元数、缺陷尺寸等因素对检测结果的影响并开展检测实验。结果表明,采用全聚焦方法检测复合绝缘子内部缺陷的效果良好。频率对检测结果的影响较大,选择较大频率时超声波的穿透力减弱,超声波在复合绝缘子中的衰减系数增加;选择较小频率时探头检测分辨力降低,影响缺陷的定量,所以在检测复合绝缘子时应选用合适的频率,选用的4种不同频率中2.5 MHz频率的成像效果综合最佳。阵元数和缺陷尺寸对检测结果影响较小,在实际检测中应根据实际工程需要选择合适的阵元数。研究结果为超声全聚焦方法检测复合绝缘子内部缺陷提供了理论依据。