专利名称：水轮发电机的螺栓的检测系统及其检测方法
技术领域：
本发明涉及一种水轮发电机的螺栓的检测系统及其检测方法。
背景技术：
水轮发电机是水力发电厂发电机组的重要组成部分，作用是将水能转变为电能。 为了将水能转变为电能，通常需要将水轮发电机布置于水平面以下，例如，将水轮发电机固定在水坝坝底。目前，通常利用螺栓联接水轮发电机的磁极挡块的方式将水轮发电机磁极固定。由于水轮发电机运行时高速旋转，且启停频繁，磁极挡块联接的螺栓在长期脉动应力及振动的作用下，容易发生疲劳裂纹从而导致断裂引发机组“扫膛”事故，从而对水轮发电机的安全运行带来隐患。由于水轮发电机磁极挡块螺栓通常固定在人工不能到达且无法目视的位置，因此，当要检测水轮发电机的螺栓是否产生裂纹时，需要专门停机以对螺栓进行拆卸检测，该检测过程复杂，所需的检测时间长降低机组利用率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够简化检测过程、缩短检测时间的水轮发电机的螺栓的检测系统。本发明的另一目的在于提供一种能够简化检测过程、缩短检测时间的水轮发电机的螺栓的检测方法。一种水轮发电机的螺栓的检测系统包括超声波探头，用于向所述水轮发电机的螺栓发射超声波脉冲并接收所述螺栓的裂缝反射的超声波脉冲；摄像头，用于监测所述超声波探头的位置；视频监视仪，与所述摄像头连接，所述视频监视仪用于显示所述摄像头监测到的所述超声波探头的位置；导向架，所述超声波探头和所述摄像头设置于所述导向架， 所述导向架用于调整所述超声波探头的位置；超声波检测仪，与所述超声波探头连接，所述超声波检测仪用于对所述超声波探头反射的超声波脉冲进行波形处理和显示。本发明的水轮发电机的螺栓的检测系统的优选的一种技术方案，所述螺栓设置于所述水轮发电机的磁极挡块中。本发明的水轮发电机的螺栓的检测系统的优选的一种技术方案，所述超声波探头是微型超声波探头，所述摄像头是微型摄像头。本发明的水轮发电机的螺栓的检测系统的优选的一种技术方案，所述摄像头设置于所述超声波探头的上方。一种水轮发电机的螺栓的检测方法，包括如下步骤将超声波探头和摄像头设置于导向架上；根据所述摄像头监测到的所述超声波探头的位置，操作所述导向架从而使所述超声波探头与所述螺栓的位置相对；所述述超声波探头向所述螺栓发射超声波脉冲，当所述螺栓有裂纹时，所述超声波探头接收所述螺栓的裂纹反射的超声波脉冲；所述超声波检测仪对所述超声波探头反射的超声波脉冲进行波形处理和显示，并根据质量规则以判断所述螺栓的安全状况。
本发明的水轮发电机的螺栓的检测方法的优选的一种技术方案，所述螺栓设置于所述水轮发电机的磁极挡块中。本发明的水轮发电机的螺栓的检测方法的优选的一种技术方案，所述超声波探头是微型超声波探头，所述摄像头是微型摄像头。与现有技术相比，本发明的水轮发电机的螺栓的检测系统利用超声波脉冲反射原理进行螺栓内部裂纹检测，当所述超声波探头发射的超声波脉冲在螺栓中到达裂纹时，超声波脉冲被反射回所述超声波探头，通过对反射波波形和信号的处理，判定螺栓的质量状况。本发明的水轮发电机的螺栓的检测系统可对各类水轮发电机磁极组合式挡块联接螺栓进行不拆卸检验，保证了水轮发电机磁极挡块联接螺栓长期在脉动应力状态下工作的质量安全，简化了检测过程，缩短了水轮发电机的检修时间。
图1是本发明的水轮发电机的螺栓的检测系统的结构示意图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。请参阅图1，图1是本发明的水轮发电机的螺栓的检测系统的结构示意图。所述螺栓16设置于所述水轮发电机的磁极挡块17中。所述水轮发电机可以为高速水轮发电机。 所述水轮发电机的螺栓的检测系统包括超声波检测仪11、视频监视仪12、导向架13、摄像头14、超声波探头15。优选的，所述超声波探头15是微型超声波探头，所述摄像头14是微型摄像头。所述超声波探头15与所述螺栓16相对设置，用于向所述水轮发电机的螺栓16发射超声波脉冲并接收所述螺栓16的裂缝反射的超声波脉冲。所述超声波检测仪11与所述超声波探头15连接，所述超声波检测仪11用于对所述超声波探头15反射的超声波脉冲进行波形处理和显示。所述超声波探头15和所述摄像头14设置于所述导向架13，通过调整所述导向架13的位置可以调整所述超声波探头15的位置。优选的，所述摄像头14设置于所述超声波探头15的上方。所述摄像头14用于监测所述超声波探头15的位置。所述视频监视仪12与所述摄像头14连接，用于显示所述摄像头14监测到的所述超声波探头15 的位置，进而确定所述超声波探头15与所述螺栓16之间的位置关系，通过观察所述视频监视仪12显示的图像和操作所述导向架13，可以将所述超声波探头15调整到人工不能到达且无法目视的工作位置。本发明的水轮发电机的螺栓的检测方法包括如下步骤将超声波探头15和摄像头14设置于导向架13上，使与所述摄像头14连接的视频监视仪12能够清楚的显示所述摄像头14监测到的所述超声波探头15的位置。根据所述摄像头14监测到的所述超声波探头15的位置，操作所述导向架13，从而使所述超声波探头15与所述螺栓16的位置相对。所述超声波探头15向所述螺栓16发射超声波脉冲，当所述螺栓16内部有裂纹时，所述超声波探头15接收所述螺栓16的裂纹反射的超声波脉冲。
所述超声波检测仪11对所述超声波探头15反射的超声波脉冲进行波形处理和显示，以判断所述螺栓16的安全状况。优选的，通过所述超声波检测仪11显示的波形，依据 《(检测工艺及螺栓质量判定准则》判定所述螺栓16的安全状况。与现有技术相比，本发明的水轮发电机的螺栓的检测系统利用超声波脉冲反射原理进行螺栓16内部裂纹检测，当所述超声波探头15发射的超声波脉冲在螺栓16中到达裂纹时，超声波脉冲被反射回所述超声波探头15，通过对反射波波形和信号的处理，判定螺栓 16的质量状况。本发明的水轮发电机的螺栓的检测系统可对各类水轮发电机磁极组合式挡块联接螺栓进行不拆卸检验，监测所述螺栓16在运行过程中是否产生如裂纹等危险缺陷， 并能精确判断其位置及大小，保证了水轮发电机磁极挡块联接螺栓长期在脉动应力及振动状态下工作的质量安全，简化了检测过程，缩短了水轮发电机的检修时间，提高了机组实际利用率。在不偏离本发明的精神和范围的情况下还可以构成许多有很大差别的实施例。应当理解，除了如所附的权利要求所限定的，本发明不限于在说明书中所述的具体实施例。
权利要求
1.一种水轮发电机的螺栓的检测系统，其特征在于，包括超声波探头，用于向所述水轮发电机的螺栓发射超声波脉冲并接收所述螺栓的裂缝反射的超声波脉冲；摄像头，用于监测所述超声波探头的位置；视频监视仪，与所述摄像头连接，所述视频监视仪用于显示所述摄像头监测到的所述超声波探头的位置；导向架，所述超声波探头和所述摄像头设置于所述导向架，所述导向架用于调整所述超声波探头的位置；超声波检测仪，与所述超声波探头连接，所述超声波检测仪用于对所述超声波探头反射的超声波脉冲进行波形处理和显示。
2.如权利要求1所述的水轮发电机的螺栓的检测系统，其特征在于，所述螺栓设置于所述水轮发电机的磁极挡块中。
3.如权利要求1所述的水轮发电机的螺栓的检测系统，其特征在于，所述超声波探头是微型超声波探头，所述摄像头是微型摄像头。
4.如权利要求1所述的水轮发电机的螺栓的检测系统，其特征在于，所述摄像头设置于所述超声波探头的上方。
5.一种水轮发电机的螺栓的检测方法，其特征在于，包括如下步骤将超声波探头和摄像头设置于导向架上；根据所述摄像头监测到的所述超声波探头的位置，操作所述导向架从而使所述超声波探头与所述螺栓的位置相对；所述超声波探头向所述螺栓发射超声波脉冲，当所述螺栓有裂纹时，所述超声波探头接收所述螺栓的裂纹反射的超声波脉冲；所述超声波检测仪对所述超声波探头反射的超声波脉冲进行波形处理和显示，以判断所述螺栓的安全状况。
6.如权利要求5所述的水轮发电机的螺栓的检测方法，其特征在于，所述螺栓设置于所述水轮发电机的磁极挡块中。
7.如权利要求5所述的水轮发电机的螺栓的检测方法，其特征在于，所述超声波探头是微型超声波探头，所述摄像头是微型摄像头。
全文摘要
本发明涉及一种水轮发电机的螺栓的检测系统及其检测方法。所述水轮发电机的螺栓的检测系统包括用于向所述水轮发电机的螺栓发射超声波脉冲并接收所述螺栓的裂缝反射的超声波脉冲的超声波探头；用于监测所述超声波探头的位置的摄像头；用于显示所述摄像头监测到的所述超声波探头的位置的视频监视仪；所述超声波探头和所述摄像头设置于所述导向架，所述导向架用于调整所述超声波探头的位置；与所述超声波探头连接的超声波检测仪，所述超声波检测仪用于对所述超声波探头反射的超声波脉冲进行波形处理和显示。本发明的水轮发电机的螺栓的检测系统能够简化检测过程、缩短检测时间。
文档编号G01N29/06GK102565192SQ201010594700
公开日2012年7月11日 申请日期2010年12月17日 优先权日2010年12月17日
发明者严晓东, 张健勇, 曾辉, 朱兴兵, 段鹏, 陆克昀 申请人:上海明华电力技术工程有限公司, 华东天荒坪抽水蓄能有限责任公司, 华东电力试验研究院有限公司