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1、第24卷第4期无损检测Vol.24No.42002年4月NDTApr.2002汽轮机转子中心孔超声成像检测方法研究滕永平张志永 (北方交通大学,北京 100044)(华北电力科学研究院,北京 100045)摘 要:介绍HLBE21型转子中心孔超声涡流成像仪实现超声信号采集与处理和扫描图像显示与分析的方法。该方法兼容了传统的探伤方法和标准,同时具有波形、C扫描和B扫描图像的实时监控、全信息存储、多种图像回放方式和缺陷分析等功能。现场使用表明,采用成像检测的方法对气轮机转子中心孔进行探伤具有方便、快速和可靠的特点。关键词:超
2、声检验;汽轮机转子;成像;信号处理+中图分类号:TG115.285 文献标识码:A 文章编号:100026656(2002)0420151203RESEARCHONULTRASONICIMAGINGINSPECTIONOFTHECENTERBORESOFTURBINEROTORSTENGYong2ping(NorthernJiaotongUniversity,Beijing100044,China)ZHANGZhi2yong(NorthChinaElectricPowerResearchInstitute,Bei
3、jing100045,China)Abstract:Thesamplingandprocessingofultrasonicsignals,andthedisplayandanalysisofimagesrealizedbyHLBE21ultrasonicandeddycurrentimagingsystemaredescribed.Combinedwithconventionaltestingtechniqueandcri2terion,thesystemhasthefunctionsofreal2timemonito
4、ring,signalstore,multi2redisplayofimagesandflawanalysisforA,BandCscan.Fieldapplicationsshowthattheultrasonicimagingtechniqueforcenterboresofturbinerotorshastheadvantagesofhighspeedandreliability.Keywords:Ultrasonicinspection;Turbinerotor;Imaging;Signalprocessing[
5、1] 转子是汽轮发电机组的关键设备,在高温、高压代开发的ZZC21型转子中心孔超声检测仪等。和高速条件下不间断地运行,如发生断裂事故,将造但随着对转子中心孔检测要求的不断提高,有些设成灾难性后果。由于转子的大锻件中心部位常存在备在检测方法和性能上都需要进一步改进,而采用冶炼缺陷,因此在制造转子时要打中心孔将其去掉。国外产品价格普遍较高,为此,华北电力科学研究院为确保运行安全,在转子投产前,需检测其中的缺陷与北方交通大学、爱德森(厦门)电子公司和北京雷是否已去除干净;投产后也要定期检测中心孔上是伯瑞机械制造公司共同研制了
6、HLBE21型转子中心否有裂纹产生,内部原有缺陷是否有扩展等。转子孔超声涡流成像仪。本文主要介绍利用该仪器进行中心孔检测主要采用超声和涡流法,分别检测转子超声波成像检测的方法、特点和应用。内部和表面缺陷。由于转子中心孔的直径较小(601 成像检测方法～220mm),而长度较大(5～10m),因此需要利用专用设备以适应转子中心孔的检测。国内外已开发了HLBE21型转子中心孔超声涡流成像仪的超声相应的检测设备,如加拿大RD公司的转子检测系成像检测设备主要由计算机、超声信号发射接收模统以及我国较普遍使用的西安热电所20世纪80
7、年块、机械传动装置、探头以及系统软件等部分组成(图1)。在检测过程中,探头的扫描、超声脉冲的发收稿日期:2001202213射接收以及信号的采集、处理和存储都是在计算机·151·©1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.滕永平等:汽轮机转子中心孔超声成像检测方法研究图1 超声成像工作原理框图图3 转子中心孔超声扫描区域示意图控制下自动完成。信号的获取是实现成像检测的基(1)C型显示 从中心孔内表面向扫查最大厚础和关键。本设备的探头采用了气
8、动支撑、局部油度对应的柱面上的投影显示。C型图像的横坐标和浸的办法保证检测过程中耦合的一致性。专用的高纵坐标分别对应柱面的周向和轴向,显示灰度表示灵敏度探头可以进行近场、远场、前后45°斜射和周缺陷回波对应的深度和振幅。(2)B型显示 以中心孔中心线为对称轴,进向正反45°斜射的不同组合的探测,而且一次可同行周向或轴
