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摘要
水轮机顶盖螺栓是连接水轮机顶盖与座环的重要连接件，其安全状态对水电站安全运行至关重要。超声波在金属内部具有透射深度大、反射率高的特点，可用于检测螺栓内部疲劳裂纹，但常规的超声检测必须在螺栓解体拆出状态下才能进行，否则无法保证裂纹的检出。为了有效监测运行状态下的顶盖螺栓裂纹和损伤情况，本文提出了一种基于压电阵列的超声波传感器，通过压电晶片的分区非均匀激发，形成偏心扇形超声声场，并通过对接收信号进行数字处理，实现水轮机顶盖大型螺栓裂纹的原位在线检测。该技术具有实时性强、精度高、可靠性好等优点，能够有效地在线监测水轮机顶盖大型螺栓的裂纹和损伤情况，为水电站安全运行提供重要保障。
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单位华东天荒坪抽水蓄能有限责任公司; 同济大学
