Page 63 - 《应用声学》2020年第6期

第 39 卷 第 6 期 Vol. 39, No. 6
2020 年 11 月 Journal of Applied Acoustics November, 2020

⋄ 研究报告 ⋄

相控阵超声检测成像技术在耐张线夹压接质量

检测的应用研究 ∗

季昌国 余 超 †

(华北电力科学研究院有限责任公司 北京 100045)

摘要：“三跨” 线路耐张线夹压接质量影响着电网运行安全，目前耐张线夹压接质量检测均存在一定的局限性，
该文提出了基于相控阵超声检测技术的耐张线夹检测方法。首先对耐张线夹相控阵超声检测图谱进行了信号
分析，证明相控阵超声成像技术可直观有效地检测耐张线夹漏压和欠压等压接质量缺陷。此外，为提高相控阵
超声检测成像质量，分析成像影响因素，采用控制变量法研究线阵探头频率、孔径和焦距对耐张线夹相控阵检
测成像的影响规律。研究发现：低频探头检测时耐张线夹检测信号会发生重叠，探头频率增大时，分辨力提高，
但声波衰减增大，频率选择时要综合考虑对分辨力和灵敏度的影响；随探头孔径的增大，近场区长度增加，系
统分辨力和灵敏度提高，但孔径增加受到工件外形尺寸的限制，一般选择孔径时应保证铝中的近场区长度不
小于铝套管厚度和单根铝导线直径之和；聚焦区域的成像质量明显优于非聚焦区域，孔径变小时，焦点位置对
检测结果的影响增大，检测时将焦距设置为铝套管厚度时检测成像效果最佳。研究结果对于相控阵超声成像
在耐张线夹压接质量检测上的工程应用具有重要的参考价值。
关键词：耐张线夹；相控阵超声检测；成像；分辨力；灵敏度；频率；孔径；焦距
中图法分类号: TG115.28 文献标识码: A 文章编号: 1000-310X(2020)06-0857-11
DOI: 10.11684/j.issn.1000-310X.2020.06.008

Application research of phased array ultrasonic testing in quality testing of
tension clamp crimping

JI Changguo YU Chao

(North China Electric Power Research Institute Co., Ltd., Beijing 100045, China)

Abstract: The quality of the crimping of the tension clamp on the “three-span” line determines the safe
and stable operation of the power grid. Due to the limitations of the current quality inspection techniques
for compression of tension clamps, a method for inspecting tension clamps based on phased array ultrasound
testing (PAUT) is proposed. Firstly, the PAUT signal analysis of the tension clamp was carried out, and it was
demonstrated that the phased array ultrasonic imaging technology can intuitively and effectively detect the
crimp quality defects such as leakage pressure and undervoltage of the tension clamp. In addition, in order to
improve the PAUT imaging quality and analyze the influencing factors of imaging, the control variable method
was used to study the influence law of the frequency, aperture and focal length of linear array probes on the
imaging of tension clamp. The study found that the detection signal of the tension clamp will overlap at low
frequencies. When the probe frequency increases, the resolution will increase, but the sound wave attenuation

2020-07-17 收稿; 2020-10-21 定稿
华北电力科学研究院有限责任公司自有资金科技项目 (KJZ17030)
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作者简介: 季昌国 (1979– ), 男, 安徽人, 高级工程师, 研究方向: 火电、风电和电网金属监督、检验及无损检测技术的研发与应用。
余超 (1991–), 男, 湖北人, 工程师。
通信作者 E-mail: 18092863911@163.com
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