專利名稱：支柱瓷絕緣子超聲波探傷試塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種支柱瓷絕緣子超聲波探傷試塊，屬于標(biāo)準(zhǔn)對(duì) 比試塊。
背景技術(shù)：
目前應(yīng)用的支柱瓷絕緣子超聲波探傷對(duì)比試塊主要是采用與高壓 支柱瓷絕緣子相同聲學(xué)性能的材料制成，分為兩種，髙強(qiáng)瓷和普通瓷 兩種，外形尺寸相同，以備檢測(cè)不同材料的高壓支柱瓷絕緣子。其對(duì)
于檢測(cè)未涂RTV涂料的支柱瓷絕緣子有很好的應(yīng)用效果。但是由于目 前有的變電站所用支柱瓷絕緣子全部涂有RTV涂料，如采用原有的試 塊進(jìn)行比對(duì)，則需將涂料刮掉，此項(xiàng)工作需大量人力物力。
對(duì)支柱瓷絕緣子超聲波探傷標(biāo)準(zhǔn)常用試塊特點(diǎn)分析如下 如華北電網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《高壓支柱瓷絕緣子超聲波檢測(cè)導(dǎo)則》
中關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比試塊為
試塊采用與高壓支柱瓷絕緣子相同聲學(xué)性能的材料制成。分為高強(qiáng)
瓷和普通瓷兩種，外形尺寸相同，以備檢測(cè)不同材料的高壓支柱瓷絕
為了調(diào)整比例，靈敏度，試塊應(yīng)符合下列要求
a) 試塊表面或內(nèi)部沒有缺陷，內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)均勻，衰減系數(shù)中等， 晶粒度中等。
b) 試塊外形尺寸為100X300mm圓柱體，其中部有切割深度分別 為lmm、 3mm、 5mm、 7mm的人工缺陷。由于表面沒有涂RTV涂料，不 能補(bǔ)償在支柱瓷絕緣子表涂有RTV涂料給探傷帶來的影響。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠滿足檢測(cè)表面 涂有RTV涂料的支柱瓷絕緣子的支柱瓷絕緣子超聲波探傷試塊。
3本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所釆用的技術(shù)方案 本實(shí)用新型包括有圓柱體試塊，在圓柱體試塊中部的同一圓周面
上均布有4個(gè)徑向的、切割深度分別為lmm、 3mm、 5mm、 7咖的人工 缺陷；其特征在于以所述4個(gè)人工缺陷為界的左右兩邊的圓柱面上分 別涂有第一涂料層和第二涂料層，第一涂料層的厚度小于第二涂料層 的厚度。
所述圓柱體試塊的直徑為lOOmm，長(zhǎng)度為300mm;所述圓柱體試 塊的材質(zhì)為高強(qiáng)瓷或普通瓷。 所述涂料采用PTV涂料。
所述第一涂料層的厚度Ll-0.44mm,所述第二涂料層的厚度 L2=0. 51mm。
本實(shí)用新型的有益效果是本試塊具有目前常用標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定試塊 的反射體，能滿足進(jìn)行涂有RTV涂料的支柱瓷絕緣子爬波探傷工作。

圖l為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為現(xiàn)有的未涂有PTV涂料的支柱瓷絕緣子超聲波試塊的結(jié)構(gòu) 示意圖。
其中圖2 (a)為主視圖。 圖2 (b)為左視圖。 圖2 (c)為俯視圖。 圖2 (d)為仰視圖。 圖2 (e)為后視圖。 在圖l、 2中，l圓柱體試塊、2第一涂料層、3切割深度為7mm 的人工缺陷、4第二涂料層、5切割深度為3mm的人工缺陷、6切割 深度為5mm的人工缺陷、7切割深度為lmm的人工缺陷。
具體實(shí)施方式

由圖1所示的實(shí)施例可知，它包括有圓柱體試塊1，在圓柱體試 塊1中部的同一圓周面上均布有4個(gè)徑向的、切割深度分別為lmm、 3mm、 5mm、 7咖的人工缺陷；其特征在于以所述4個(gè)人工缺陷為界的 左右兩邊的圓柱面上分別涂有第一涂料層2和第二涂料層4，第一涂
4料層2的厚度小于第二涂料層4的厚度。
所述圓柱體試塊1的直徑為100mm,長(zhǎng)度為300nim;所述圓柱體 試塊1的材質(zhì)為髙強(qiáng)瓷或普通瓷。
所述涂料采用PTV涂料。
所述第一涂料層2的厚度L1=0. 44mm，所述第二涂料層4的厚度 L2=0. 51mm。
本實(shí)用新型的工作原理為由于在圓柱體試塊1上涂有第一、二 PTV涂料層2、 4，能夠補(bǔ)償由于支柱瓷絕緣子表面涂有PTV涂料而造 成的衰減。
本實(shí)用新型的理論根據(jù)如下
由超聲波透射公式可知
2Z， =-^~
式中t為透射率 Z,為第一種介質(zhì)的聲阻抗； Z2第二種介質(zhì)的聲阻抗。 由此可知，由于玻璃(超聲波探頭上的)、涂料、陶瓷的聲阻抗 不同，當(dāng)縱波傳入陶瓷中時(shí)，其能量有一定衰減，其衰減量是一定的； 由此可知，可以通過在標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比試塊上涂上一層RTV涂料，可以解決 其由于穿過不同介質(zhì)而造成的衰減量，而且兩者在程度上是一致的。 影響其衰減量的另 一個(gè)因素就是涂料的厚度L，試塊表面RTV涂 料的厚度確定方法如下
根據(jù)中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T627-2004《絕緣子用常
溫固化硅橡膠防污閃涂料》要求，在支柱瓷絕緣子上涂有的RTV涂料 的厚度在0.4 0.5mm之間。由于涂料是固橡膠性材料，經(jīng)過檢驗(yàn)其 內(nèi)部縱波傳播聲速約為1100m/s。
根據(jù)超聲波爬波探頭可知，其縱波入射角為24.8° ，入射到涂料 內(nèi)后，根據(jù)下述公式(1):
5sin ^ sin 0S
(1)
C乙 Cs
C,為第一介質(zhì)縱波聲速；Cs為第二介質(zhì)縱波聲速。 《為第一介質(zhì)入射角；《.為第二介質(zhì)縱波折射角。 由于縱波在玻璃中的傳播速度為2730m/s,代入上述公式(1)
可知，在涂料中縱波折射角為9.73° 。設(shè)涂料其厚度為L(zhǎng)，則在涂料
中縱波傳播的距離為D:
〖
將涂料厚度0.4 0.5rnrn代入可知，涂料中傳播的距離為0.41' 0. 51nmu
由超聲波穿過不同介質(zhì)的透射公式
,=|-J——^ (3)
'1 + 0.25(/ —丄)2 sin2 ，
公式中t為超聲波的透射率，d2為涂料的厚度，入2為涂料中
聲波傳播的波長(zhǎng)(由其計(jì)算公式可知其波長(zhǎng)為0.44mm)， m是兩種介 質(zhì)聲阻抗，這可根據(jù)資料查出。n^Zl/Z2。由上式可知當(dāng)L1=0. 44mm(即 正好為RTV中縱波的波長(zhǎng))時(shí)，透射率t最大，此時(shí)超聲波通過涂料 時(shí)衰減最小。
可知當(dāng)厚度在L2i.51mm時(shí)，時(shí)其透射率最小，縱波穿過涂料引 起的衰減量最大，為此可以考慮將兩種情況都作到試塊上面。
權(quán)利要求1、支柱瓷絕緣子超聲波探傷試塊，它包括有圓柱體試塊(1)，在圓柱體試塊(1)中部的同一圓周面上均布有4個(gè)徑向的、切割深度分別為1mm、3mm、5mm、7mm的人工缺陷；其特征在于以所述4個(gè)人工缺陷為界的左右兩邊的圓柱面上分別涂有第一涂料層(2)和第二涂料層(4)，第一涂料層(2)的厚度小于第二涂料層(4)的厚度。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的支柱瓷絕緣子超聲波探傷試塊，其特 征在于所述圓柱體試塊(1)的直徑為100mm,長(zhǎng)度為300mm;所述圓 柱體試塊(1)的材質(zhì)為高強(qiáng)瓷或普通瓷。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的支柱瓷絕緣子超聲波探傷試塊，其特 征在于所述涂料采用PTV涂料。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的支柱瓷絕緣子超聲波探傷試塊，其特 征在于所述第一涂料層(2)的厚度L1=0. 44ram，所述第二涂料層(4) 的厚度L2=0. 51mm。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種支柱瓷絕緣子超聲波探傷試塊，屬于標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比試塊。本實(shí)用新型包括有圓柱體試塊，在圓柱體試塊中部的同一圓周面上均布有4個(gè)徑向的、切割深度分別為1mm、3mm、5mm、7mm的人工缺陷；其特征在于以所述4個(gè)人工缺陷為界的左右兩邊的圓柱面上分別涂有第一涂料層和第二涂料層，第一涂料層的厚度小于第二涂料層的厚度。本實(shí)用新型的有益效果是本試塊具有目前常用標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定試塊的反射體，能滿足進(jìn)行涂有RTV涂料的支柱瓷絕緣子爬波探傷工作。
文檔編號(hào)G01N29/22GK201273893SQ200820106038
公開日2009年7月15日 申請(qǐng)日期2008年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月26日
發(fā)明者劉宏亮, 劉海峰, 杜大全, 瑾 潘, 濤 胡, 陳志勇, 高樹國(guó) 申請(qǐng)人:河北省電力研究院