使用常規(guī)和相控陣超聲技術(shù)對(duì)電力線的復(fù)合材料絕緣體進(jìn)行粘接檢測(cè)
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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(shì)。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(wú)損方式對(duì)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(cè)。
程序
從兩種材料邊界反射的回波信號(hào)的相位或極性取決于兩種材料的相對(duì)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(cè)中,探傷儀被設(shè)置為射頻顯示模式。檢測(cè)過(guò)程中,操作人員要辨別來(lái)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(cè)量。測(cè)量時(shí),要根據(jù)硅酮的聲速(一般約為1.48 mm/μs)對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn),然后再將測(cè)量閘門(mén)放置在回波上。