一种基于超声导波的断路器储能弹簧缺陷的检测识别方法与流程

本发明涉及断路器储能弹簧检测技术领域，具体涉及一种基于超声导波的断路器储能弹簧缺陷的检测识别方法。

背景技术：

储能弹簧位于高压断路器内部，通过产生和恢复的弹性形变来达到储能和释放能量的目的。在这个过程中，储能弹簧经历了疲劳加载，加之制造过程产生的缺陷等因素，在使用一定时间后，零件内部会出现疲劳裂纹等损伤。近几年来，国家电网和南方电网发生了十几起断路器储能弹簧断裂事故，其中广西电网发生四起高压断路器储能弹簧断裂事故，给电网的安全运行带来巨大威胁。通过对储能弹簧仿真计算以及断口失效分析发现，储能弹簧受力最大位置为外表面边缘，为断裂起始位置，且当裂纹源长度达到5mm后即快速断裂。为避免储能弹簧突然断裂造成电网停电事故，技术人员一般采用超声导波技术对其进行检测。然而，目前无储能弹簧超声导波检测缺陷的识别方法，导致技术人员对储能弹簧是否存在缺陷判断困难。因此，亟需一种基于超声导波的断路器储能弹簧缺陷的检测识别方法来指导技术人员开展相关储能弹簧的检测工作。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于超声导波的断路器储能弹簧缺陷的检测识别方法，具体技术方案如下：

一种基于超声导波的断路器储能弹簧缺陷的检测识别方法，包括以下步骤：

s1：绘制储能弹簧超声导波参考dac曲线；

s2：采用超声导波检测仪对储能弹簧开展检测；

s3：判断储能弹簧有无反射波，并根据反射波的位置、波形以及波幅判断储能弹簧是否存在缺陷。

优选地，所述步骤s1中具体为：采用超声导波检测仪制作长为1-4mm、宽为1mm、深为1mm的人工刻槽dac曲线。由于储能弹簧缺陷长度达到5mm时会快速断裂，因此，制作参考dac曲线的缺陷的长度需在5mm以内。

优选地，所述步骤s3中具体包括以下步骤：

s31：当没有反射波时，储能弹簧的质量合格；

s32：当有反射波，且反射波位于储能弹簧的中间位置时，储能弹簧的质量合格；

s33：当有反射波，且反射波位于储能弹簧的边缘位置时，需观察反射波波形，如果反射波的波形为草丛状波，则储能弹簧的质量合格；如果反射波的波形为单一脉冲波形，则进一步比较反射波最大波幅与dac曲线的高度、底波反射波波幅的大小，具体如下：

（1）反射波最大波幅超过dac曲线的高度时，储能弹簧的质量不合格；

（2）反射波最大波幅低于dac曲线的高度，但是高于底波反射波波幅时，储能弹簧的质量不合格；

（3）反射波最大波幅低于dac曲线的高度，但是低于底波反射波波幅且高于底波反射波波幅的1/2时，储能弹簧的质量合格；

（4）反射波最大波幅低于dac曲线的高度，且低于底波反射波波幅的1/2时，储能弹簧的质量合格。

本发明的有益效果为：本发明提供了一种基于超声导波的断路器储能弹簧缺陷的检测识别方法，流程简单易实现，可以实现快速准确识别断路器储能弹簧的质量。

附图说明

图1为本发明的流程示意图；

图2为制作的距离-波幅（dac）曲线图；

图3为波形为草丛波的反射波示意图；

图4为反射波超过dac曲线的示意图；

图5为反射波不超过dac曲线且高于底波反射波幅的示意图；

图6为反射波不超过dac曲线且高于1/2底波反射波幅的示意图；

图7为反射波不超过dac曲线且低于1/2底波反射波幅的示意图。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明：

如图1所示，一种基于超声导波的断路器储能弹簧缺陷的检测识别方法，包括以下步骤：

s1：采用超声导波检测仪绘制储能弹簧超声导波参考dac曲线，由于储能弹簧缺陷长度达到5mm时会快速断裂，因此，制作参考dac曲线的缺陷的长度需在5mm以内，考虑超声导波检测仪的检测精度，具体是制作长为3mm、宽为1mm、深为1mm的人工刻槽dac曲线，如图2所示。

s2：采用超声导波检测仪对储能弹簧开展检测。

s3：判断储能弹簧有无反射波，并根据反射波的位置、波形以及波幅判断储能弹簧是否存在缺陷。具体包括以下步骤：

s31：当没有反射波时，储能弹簧的质量合格；

s32：当有反射波，且反射波位于储能弹簧的中间位置时，储能弹簧的质量合格；

s33：当有反射波，且反射波位于储能弹簧的边缘位置时，需观察反射波波形，如果反射波的波形为草丛状波，则储能弹簧的质量合格，如图3所示；

s34：如果反射波的波形为单一脉冲波形，则进一步比较反射波最大波幅与dac曲线的高度、底波反射波波幅的大小，具体如下：

（1）反射波最大波幅超过dac曲线的高度时，储能弹簧的质量不合格，如图4所示；

（2）反射波最大波幅低于dac曲线的高度，但是高于底波反射波波幅时，储能弹簧的质量不合格，如图5所示；

（3）反射波最大波幅低于dac曲线的高度，但是低于底波反射波波幅且高于底波反射波波幅的1/2时，储能弹簧的质量合格，但缺陷应予记录，如图6所示；

（4）反射波最大波幅低于dac曲线的高度，且低于底波反射波波幅的1/2时，储能弹簧的质量合格，如图7所示。

本发明不局限于以上所述的具体实施方式，以上所述仅为本发明的较佳实施案例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。