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應用案例丨風電主軸的實驗檢測
V52 型風電主軸,，檢測狀態(tài)為未拆卸狀態(tài),，因而能夠接觸探頭的部位只有主軸法蘭盤端部和法蘭盤外部收口面。
主軸長度 1730mm,，主軸直徑（法蘭盤除外）275~320mm 漸變,，主軸中空。
主機： Omniscan MX2 相控陣探傷儀
相控陣探頭：2.25MHz,，32 晶片相控陣探頭
設置：縱波扇掃
探頭放置位置：法蘭盤端部靠近中心孔位置,，由下圖的聲束模擬可知，放置于法蘭盤端部,，聲束基本可以覆蓋整個軸身區(qū)域,。
（1） V52 型風機上的檢測結果
下圖是原始的檢測數(shù)據(jù)，經(jīng)過測量得到底波信號的位置測量值為 1728.54mm,，與設計尺寸 1730mm 接近,。
能夠看到清晰的底波信號，且測量值與設計尺寸吻合，可以得到以下幾個結論：
1）工件的聲學穿透性能良好,，能夠得到清晰的底面回波,。
2）工件中該位置沒有斷裂的缺陷，因為如果有斷裂的缺陷,，底波會受到阻斷,。
3）設置的材料聲速 5890m/s 與實際工件的聲速基本吻合。
將檢測結果與裸軸圖紙對比,，通過底面回波和-30~30°的角度范圍的比例調(diào)整,，使得檢測結果的深度和寬度坐標與實際工件的長度和直徑取得一致，得到如下的結果,。
由上面圖中可以看到,，超聲相控陣扇形掃查區(qū)域與軸身區(qū)域的重合區(qū)域為關注的區(qū)域，其他軸身以外的區(qū)域為非關注區(qū)域,。
而在關注區(qū)域比較強烈的信號有四個 A,、B、C,、D,，分別位于 406mm 左右，1156mm 左右和 1729mm 左右,。而且 A,、B、C 這三個信號在整個 360°掃查結果中均聯(lián)系存在,，且該主軸為新造主軸,，可判斷這三個信號為固有幾何反射信號。
信號 A：在主軸幾何外形上此處無結構突變,，且信號主體在軸身以外,，因而在后面的分析中進行分析。
信號 B：為主軸結合外形突變引起的回波,，且距離和寬度位置均可非常好的與結合外形突變位置吻合,。
信號 C：為主軸底面回波。
信號 D：斷續(xù)出現(xiàn),，且結合該信號的位置,，判斷為軸端部的頂針孔信號。因而此處結論為 A,、B,、C、D 四個信號均為結構回波信號,。
非關心區(qū)域信號的出現(xiàn)有可能是聲波在復雜主軸內(nèi)部多次折射和波形轉換造成的,，不作為缺陷判斷的依據(jù),。將檢測結果與裝配圖紙結合結果如下：
由裝配圖與掃查圖的結合結果可見，406mm 位置剛好是軸承加載位置,，因而該位置的信號有可能是聲波穿過軸承箱以后的信號,，且由于這個信號是一直存在，因而也認為是固有幾何回波信號,。
（2） V52 型風機主軸檢測結果
由下面的在役主軸檢測結果可見,，406mm 附近的 A 信號依然存在,，而底波的 C 信號也依然存在,。但結構信號 B 和頂針孔信號信號 D 不明顯，可能是由于長期磨損或者油污造成幾何反射減弱,。
而在軸身結構內(nèi)容無明顯缺陷信號,，在 830mm 和 930mm 附近的信號，由于不在軸身范圍內(nèi),，因而不判斷為缺陷信號,。
如果將完好主軸信號與在役主軸信號疊加比較，可以得到如下的結果,。
兩個檢測信號疊加以后可見,，在 830mm 和 930mm 處，完好的主軸也會有兩個信號,，只是該信號較弱,，也間接輔助判斷 830mm 和 930mm 處的信號可能不是缺陷信號。
通過 B 掃視圖的對比法,，也未發(fā)現(xiàn)明顯的,、獨立的缺陷信號。
使用超聲相控陣技術可以肯定基本可以檢測風機主軸,，在完好主軸上采集的數(shù)據(jù)可以作為基礎樣本,，作為參考對比，并確認了哪些信號是固有回波信號,。
通過與圖紙的對比,，了解哪些信號是非關心區(qū)域的信號，排除了一部分干擾信號,。同時對比了完好主軸和在役主軸的檢測結果,，未發(fā)現(xiàn)在役主軸中有異常缺陷信號出現(xiàn)。
以上的檢測結果均基于數(shù)據(jù)對比方法得到,，而按照之前的討論思路,，最好能夠提供一根完好主軸進行校準試塊的制備，通過校準試塊上的數(shù)據(jù)獲取,，能夠更加清晰明確地判斷缺陷的存在與否,，以及對缺陷進行當量評定,。