申请/专利权人：国网山西省电力公司电力科学研究院;太原理工大学

申请日：2022-01-04

公开（公告）日：2024-06-14

公开（公告）号：CN114323375B

主分类号：G01L1/25

分类号：G01L1/25;G01M13/00

优先权：["20210512 CN 2021105166978"]

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.14#授权;2024.02.06#著录事项变更;2022.04.29#实质审查的生效;2022.04.12#公开

摘要：本发明公开了一种GIS盆式绝缘子法兰应力检测方法及系统，涉及电力装备状态监测领域，步骤如下：制备零应力试块和探头楔块组合，首先获得零应力试块获得零应力下的声弹性模型，进而进行标准预紧力、按固定值梯度递增的扭力时的应力检测，根据根据实际测量到的超声传播声时差获得法兰处的应力，对比螺栓标准预紧力下法兰处的应力，判断螺栓松紧状态。本发明能够快速无损的检测到盆式绝缘子法兰处的应力，进而分析螺栓紧固状态，有效解决了盆式绝缘子紧固过程中欠拧或者过拧导致的应力分布不均匀的问题。

主权项：1.一种GIS盆式绝缘子法兰应力检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、获得零应力状态下临界折射纵波LCR通过盆式绝缘子法兰的波形图，根据波形图获得超声发射波与超声接收波之间的声时差Δt0，代入声弹性模型Δσ＝KΔt求解零应力情况下法兰处的应力Δσ0；其中，K为声弹性系数，Δt为超声发射波与超声接收波之间的声时差；S2、获得螺栓标准预紧力下临界折射纵波LCR通过法兰的波形图，根据波形图获得超声发射波与超声接收波之间的声时差Δt1，根据声弹性模型Δσ＝KΔt求解标准螺栓预紧力下法兰处的应力Δσ1；S3、通过扭矩扳手按照固定扭矩梯度增量给盆式绝缘子法兰施力，通过超声发射接收仪获得对应于每一次应力加载下临界折射纵波LCR通过法兰的波形图，根据波形图获得超声发射波与超声接收波之间的声时差Δti，根据声弹性模型Δσ＝KΔt求解不同应力加载情况下法兰处的应力Δσi；S4、根据实际测量到的超声传播声时差获得法兰处的应力Δσi，对比螺栓标准预紧力下法兰处的应力Δσ1，判断螺栓松紧状态，当Δσi＜Δσ1时，表示螺栓松动；声时差计算，先进行线性插值法增加采样点数目，再利用互相关算法求解声时差；在步骤S1之前还包括：1制备与盆式绝缘子法兰材料、工艺完全相同的零应力试块；2根据Snell定律获得临界折射纵波LCR在盆式绝缘子法兰中的入射角，并根据入射角设计一发一收探头楔块组合；3通过拉伸实验获得零应力试块应力变化量和临界折射纵波LCR传播声时差之间的声弹性模型；4将探头楔块组合设置于盆式绝缘子法兰内部，并与超声发射接收仪的输入、输出端连接；步骤1中，根据Snell定律求解临界折射纵波LCR在法兰中的入射角公式如下：α＝arcsinc1c21其中，c1为有机玻璃楔块的纵波速度，c2为法兰的纵波速度。

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权利要求：

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