使用常規(guī)和相控陣超聲技術(shù)對電力線的復(fù)合材料絕緣體進(jìn)行粘接檢測
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應(yīng)用
驗(yàn)證高壓電力線復(fù)合材料絕緣體的波浪裙式硅酮外層與復(fù)合材料內(nèi)芯之間的粘接完整性。
背景
高壓電纜塔上用于輸電干線和鐵路牽引電線的絕緣體,傳統(tǒng)上都是由玻璃或陶瓷材料制成,但是目前很多用戶都轉(zhuǎn)而使用復(fù)合材料絕緣體,因?yàn)閺?fù)合材料絕緣體在重量、耐用性和環(huán)保性能方面具有更大的優(yōu)勢。這些絕緣體的內(nèi)芯為纖維增強(qiáng)聚合物(FRP)復(fù)合材料,外面涂有硅酮橡膠層,其兩端裝有金屬配件。因?yàn)楣柰鹉z層與纖維增強(qiáng)聚合物(FRP)之間的粘接失效會(huì)導(dǎo)致閃絡(luò)現(xiàn)象,因此一定要確保硅橡膠層與纖維增強(qiáng)聚合物(FRP)之間的良好粘接狀態(tài)。在絕緣體的制造階段和使用階段,都可以使用超聲探傷儀,以無損方式對絕緣體部件之間粘接的完整性進(jìn)行快速核查。
設(shè)備
奧林巴斯的任何EPOCH系列儀器,包括EPOCH 650和EPOCH 6LT探傷儀,以及可以伸到波浪裙式外層凹陷空間的小直徑接觸式探頭,如:V112-RM(10 MHz,6.25毫米直徑)探頭,都可以用于這類檢測。
程序
從兩種材料邊界反射的回波信號的相位或極性取決于兩種材料的相對聲阻抗(密度 × 聲速)。當(dāng)?shù)谝环N材料的聲阻抗高于第二種材料時(shí),回波的極性為負(fù)。當(dāng)?shù)谝环N材料的聲阻抗低于第二種材料時(shí),回波的極性為正。硅酮的聲阻抗低于玻璃纖維,但是高于空氣。因此,粘接在一起的硅酮/纖維增強(qiáng)聚合物(FRP)結(jié)合體會(huì)反射正極回波,而脫粘的硅酮/空氣界面會(huì)反射負(fù)極回波。在這種檢測中,探傷儀被設(shè)置為射頻顯示模式。檢測過程中,操作人員要辨別來自硅酮/纖維增強(qiáng)聚合物(FRP)界面的回波,將回波調(diào)節(jié)到屏幕的中間,并將增益設(shè)置為大約80%滿屏高。調(diào)整后的顯示圖像應(yīng)該如下圖所示:
如果想要了解絕緣體硅酮涂層的厚度和/或同軸度,則可以同時(shí)使用儀器進(jìn)行測量。測量時(shí),要根據(jù)硅酮的聲速(一般約為1.48 mm/μs)對儀器進(jìn)行校準(zhǔn),然后再將測量閘門放置在回波上。