本發(fā)明屬于密閉瓷套內(nèi)介電液體液位檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用超聲波非介入法檢測密閉瓷套內(nèi)介電液體液位的方法。

背景技術(shù)：
目前，各變電站的電纜終端很多都是用充油瓷套管進行絕緣。但瓷套管內(nèi)絕緣油會因漏油而導(dǎo)致液位降低，過低的油位導(dǎo)致電場分布改變甚至發(fā)生擊穿事故，因而必須經(jīng)常在線監(jiān)測油位。由于在線瓷套為密閉容器，一般的介入式液位計無法應(yīng)用；非介入的外貼式液位計由于瓷套外大量傘群而無法安放。目前和本發(fā)明相關(guān)的、解決此問題的方法主要有兩種：一是利用超聲波在陶瓷/空氣界面和陶瓷/油界面聲阻抗差異對瓷套內(nèi)油位進行檢測(對比文件1：申請?zhí)枮?01310628787.1的已公布專利)，但這種差異易受表面耦合、瓷套壁厚變化、瓷套壁內(nèi)余振波干涉、換能器非線性等影響使信號不穩(wěn)定易出現(xiàn)誤判，嚴(yán)重時甚至掩蓋這種差異甚至無法實現(xiàn)。另一種方法(對比文件2，申請?zhí)?01310473564.2的已公布專利)是利用雙探頭組成的檢測系統(tǒng)進行反射率變化比對進而確定液位，這種方法缺點是要利用雙探頭，在線檢測不易控制。鑒于上面方法的不足，本專利提出一種利用基于第一次界面回波的距離-波幅曲線進行液位檢測的方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種檢測結(jié)果準(zhǔn)確、檢測過程快速、便捷并且靈敏度高的超聲波非介入法檢測密閉瓷套內(nèi)介電液體液位的方法。為解決上述問題，本發(fā)明的采取的技術(shù)方案如下：該超聲波非介入法檢測密閉瓷套內(nèi)介電液體液位的方法，由以下步驟組成：(1)調(diào)整數(shù)字型超聲探傷儀水平時基線比例和掃描范圍，使時基線顯示范圍至少為瓷套管最大厚度，調(diào)整探傷儀的工作頻率為1～7.5MHz；(2)將未注入介電液體介質(zhì)的對照瓷套分為上段、中段以及下段上并在每一段上分別取至少1個點作為檢測點，將檢測探頭分別耦合在檢測點上，調(diào)整探傷儀的衰減器，使各個檢測點上的第一次界面回波波峰為80％滿屏?xí)r，記錄各檢測點所對應(yīng)的衰減器讀數(shù)ΔAi和距離瓷套上端面的距離Li，i為檢測點數(shù)，擬合曲線，繪制固/氣界面距離-波幅曲線；(3)向步驟(2)的對照瓷套中注滿介電液體介質(zhì)，并按照步驟(2)的操作重新檢測各檢測點所對應(yīng)的波幅Ti，重新擬合曲線，繪制固/液界面距離波幅曲線；(4)在與對照瓷套型號相同的待檢瓷套上選擇待檢點，將檢測探頭耦合在該待檢點上，若該待檢點上所得的第一次界面回波波峰落在固/氣界面距離-波幅曲線上或在該曲線下方臨近的位置，則對應(yīng)位置處的待檢瓷套內(nèi)介質(zhì)為氣體介質(zhì)，且待檢瓷套內(nèi)的介電液體的液位在該待檢點之下，在該待檢點之下重復(fù)檢測；若該待檢點所得到的第一次界面回波波峰落在固/液界面距離波幅曲線上或在該曲線下方臨近位置，則在對應(yīng)位置處瓷套內(nèi)的介質(zhì)為液體介質(zhì)，則在該瓷套的相鄰傘裙上方重復(fù)檢測，直至確定出該瓷套內(nèi)介電液體的液位。上述探傷儀的檢測探頭是縱波探頭,其工作頻率為1.25～7.5MHz，晶片長度為4～8mm。上述縱波探頭包括縱波直探頭和縱波小角度探頭，縱波小角度探頭的角度為6～8度。上述瓷套壁材聲速范圍為5000～8000m/s。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：1)本發(fā)明利用數(shù)字超聲探傷儀測液位，無需企業(yè)增加成本，只需利用現(xiàn)有設(shè)備便可完成；若作業(yè)人員是無損檢測專業(yè)人員，操作簡單方便；2)第一次界面回波高度是對介質(zhì)特性阻抗變化最為敏感的參數(shù)，本發(fā)明利用不同厚度處第一次界面回波峰值制作的距離-幅度曲線進行介質(zhì)性質(zhì)確定，保證在瓷套各個位置處都具有相同的檢測靈敏度，所以檢測靈敏度高；3)由于距離-波幅曲線是在同規(guī)格瓷套管多位置上用同一探頭制作，本質(zhì)是一種曲線靈敏度，消除了探頭耦合、瓷套外徑變化、壁厚變化及探頭非線性等造成的測量誤差，所以該方法檢測可靠性、一致性高；4)由于測量探頭和儀器都在容器外，無需在容器上開口，因此實施檢測操作時不接觸瓷套內(nèi)的液體，是一種完全非介入式超聲檢測方法，非常安全，既不泄漏液體，也不污染環(huán)境。附圖說明圖1是實施例1中距離波幅曲線制作時探頭放置位置示意圖；圖2是實施例1的固/氣界面距離-波幅曲線和固/液界面距離波幅曲線示意圖；圖3是實施例1中待檢點回波波峰與介質(zhì)性質(zhì)判定方法示意圖。具體實施方式結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步詳述，但是本發(fā)明不僅限于下述的實施情形。實施例1本實施例以110KV瓷套充油式戶外終端為例，壁材聲速為6850m/s，檢測該密閉瓷套內(nèi)的石油液位高度的超聲波非介入方法由以下步驟組成：(1)調(diào)整數(shù)字型探傷儀水平時基線比例和掃描范圍，使基線顯示范圍至少為瓷套管最大厚度，調(diào)整探傷儀的工作頻率為5MHz。本實施例中采用武漢中科生產(chǎn)的漢威HS620數(shù)字超聲波探傷儀，工作頻率(0.5-20MHz,)聲速范圍(100-20000)m/s，脈沖強度600V；衰減器精度<+1dB/12ddB；最大增益110dB。本實施例的探頭選用7.5MHzΦ10的縱波直探頭，晶片長度為6mm。(2)將未注入介電液體介質(zhì)的對照瓷套分為上段、中段以及下段三段，并且在每段上個取一個點作為檢測點，參見圖1，涂抹少量的耦合劑將探頭耦合到瓷套外表面，由于瓷套外表面的傘裙形狀的特殊性，傘裙表面接觸面積過小，無法放置探頭，所以探頭放置到兩個相鄰的傘裙之間的凹陷進去的側(cè)壁上；先將探頭耦合在上段的檢測點1處，耦合良好，探頭向瓷套壁內(nèi)發(fā)射超聲波，在瓷套壁內(nèi)傳播的聲波在固/氣界面發(fā)生反射，反射回波被探頭接收并在探傷儀顯示屏上顯示出來，調(diào)整探傷儀的衰減器，使第一次界面回波波峰為80％滿屏?xí)r，記錄檢測點1所對應(yīng)的衰減器讀數(shù)ΔA1和距離瓷套上端面的距離L1；然后調(diào)整探頭至瓷套中段的檢測點2，使第一次界面回波波峰為80％滿屏?xí)r，記錄檢測點2所對應(yīng)的衰減器讀數(shù)ΔA2和距離瓷套上端面的距離L2；最后在瓷套下段的檢測點3處檢測，使第一次界面回波波峰為80％滿屏?xí)r，記錄檢測點3所對應(yīng)的衰減器讀數(shù)ΔA3和距離瓷套上端面的距離L3，應(yīng)用數(shù)字探傷儀制作距離波幅曲線功能將三個檢測點所得數(shù)據(jù)連成一條曲線，此即固/氣界面距離-波幅曲線，參見圖2。(3)向步驟(2)的對照瓷套中注滿介電液體介質(zhì)，并按照步驟(2)的操作重新檢測3個檢測點所對應(yīng)的波幅T1、T2、T3，重新擬合曲線，繪制固/液界面距離波幅曲線，參見圖2，將制作好的固/氣界面距離-波幅曲線和固/液界面距離波幅曲線存儲在儀器中，作為基準(zhǔn)線，應(yīng)用時隨時調(diào)用，調(diào)用兩條距離波幅曲線，使其顯示在探傷儀顯示屏上。(4)同時在與對照瓷套型號相同的待檢瓷套上選擇位置1作為待檢點，將探傷儀的檢測探頭耦合在該待檢點上，觀察第一次界面回波峰值的位置，若該待檢點上所得的第一次界面回波波峰落在固/氣界面距離-波幅曲線上，則對應(yīng)位置處的待檢瓷套內(nèi)腔介質(zhì)為氣體介質(zhì)，參見圖3的曲線1，待檢瓷套內(nèi)的介電液體的液位在該待檢點之下，則探頭下移至位置2處作為待檢點，重復(fù)檢測；該待檢點所得到的第一次界面回波波峰落在固/液界面距離波幅曲線上，參見圖3的曲線2，則在對應(yīng)位置處瓷套內(nèi)的介質(zhì)為液體介質(zhì)，則在該瓷套的相鄰傘裙上方重復(fù)檢測，直至確定出該瓷套內(nèi)介電液體的液位。實施例2本實施例探頭選用1.25MHzΦ10的縱波直探頭，晶片長度為4mm，并且選用壁材聲速為5960m/s的瓷套，其規(guī)格大小與實施例1的相同。為了保證擬合的對照曲線更精確，本實施例在步驟(2)中，將未注入介電液體介質(zhì)的對照瓷套分為上段、中段以及下段上并在每一段上分別取2個點作為檢測點，涂抹少量的耦合劑將探頭耦合到瓷套外兩個相鄰的傘裙之間的凹陷進去的側(cè)壁上；先將探頭耦合在上段的檢測點1處，探頭向瓷套壁內(nèi)發(fā)射超聲波，在瓷套壁內(nèi)傳播的聲波在固/氣界面發(fā)生反射，反射回波被探頭接收并在探傷儀顯示屏上顯示出來，調(diào)整探傷儀的衰減器，使第一次界面回波波峰為80％滿屏?xí)r，記錄檢測點1所對應(yīng)的衰減器讀數(shù)ΔA1和距離瓷套上端面的距離L1；再調(diào)整探頭至瓷套上段的檢測點2，使第一次界面回波波峰為80％滿屏?xí)r，記錄檢測點2所對應(yīng)的衰減器讀數(shù)ΔA2和距離瓷套上端面的距離L2；如此重復(fù)，直至獲得6個檢測點所對應(yīng)的衰減器讀數(shù)ΔAi和距離瓷套上端面的距離Li，i為檢測點數(shù)，i＝6，將6個檢測點所得數(shù)據(jù)連成一條曲線，擬合出固/氣界面距離-波幅曲線。步驟(3)向步驟(2)的對照瓷套中注滿介電液體介質(zhì)，并按照步驟(2)的操作重新檢測6個檢測點所對應(yīng)的波幅T1、T2、T3、T4、T5、T6，重新擬合曲線，繪制固/液界面距離波幅曲線。其他的步驟與實施例1相同。實施例3本實施例的探頭選用10MHzΦ10的縱波小角度探頭，其角度為8度，晶片長度為8mm，并且選用壁材聲速為7530m/s的瓷套，其規(guī)格大小與實施例1的相同。其他的步驟與實施例1或2相同。在實際檢測過程中可能由于待檢瓷套內(nèi)的介電液體老化，在待檢點上所得的第一次界面回波波峰可能會落在固/氣界面距離-波幅曲線或固/液界面距離-波幅曲線下方臨近的位置，其屬于合理誤差，不影響檢測結(jié)果的判定。本發(fā)明的瓷套可以選用壁材聲速范圍在5000～8000m/s的標(biāo)準(zhǔn)瓷套，規(guī)格大小可以根據(jù)實際使用調(diào)整，而且探傷儀的工作頻率可以在1～7.5MHz之間調(diào)整，并且越小越好，檢測探頭的頻率、晶片大小也可以根據(jù)所檢測的瓷套的材料、規(guī)格進行適應(yīng)性調(diào)整，此外對于檢測點的選取，點越密，其結(jié)果更精確，不僅限于上述的實施情形。