超声波可视化和RTV涂层内部缺陷的定量分析
Hao Yang1,2, Zhibo Song1, Xuanxiang Zhao3
1School of Electronics and Information, Xi'an Polytechnic University, Xi'an, 710048, China.
Heliyon
|November 6, 2023
概括
一种超声波脉冲回声方法可以有效地检测和可视化室温化 (RTV) 涂层中的内部解缺陷. 该技术准确量化了缺陷大小,提高了电气设备的安全性和维护.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 非破坏性测试 不破坏性测试
- 电气工程 电气工程
背景情况:
- 室温火化 (RTV) 涂层增强了电气设备的绝缘性,但容易出现内部缺陷.
- 像解接这样的缺陷会降低绝缘能力,构成安全风险并使检测具有挑战性.
- 现有的方法难以准确可视化和量化内部RTV涂层缺陷.
研究的目的:
- 开发和验证一种基于超声波脉冲回声的方法,用于检测和成像RTV涂层的内部解接缺陷.
- 为了可视化三维形态,并准确量化这些缺陷的大小.
- 建立一个可靠的基础,在现场检查和维护RTV涂层.
主要方法:
- 有限元模型模拟超声波传播和探针影响在RTV涂层.
- 构建一个专门的超声波检测系统,使用波束包分析来检测回声信号.
- 通过集成的回声幅度和位置数据,对缺陷形态的3D重建,然后进行适应值细分以量化尺寸.
主要成果:
- 在RTV材料中的超声波以球形波的形式传播,并观察到能量度和光束分散.
- 开发的方法为缺陷尺寸 (长度,宽度,深度) 提供了准确的3D可视化.
- 适应值细分在缺陷大小量化方面实现了较低的平均错误率 (5.7%),表现优于OTSU (9.8%) 和FCM (7.9%).
结论:
- 拟议的超声波方法可实现精确的3D可视化和RTV涂层脱缺陷的精确尺寸量化.
- 这种技术比现有的缺陷评估方法有显著的改进.
- 该研究提供了一种可靠的工具,用于提高RTV涂层的电气设备的安全性和维护.
