摘要:煤矿井下主接地电极腐蚀检测对于保护工作人员的安全起着极其重要的作用,当前通过运至井上人工肉眼检测的方法 耗时耗力且无法定损,因此本文提出了一种基于超声 SH 波回波特性的煤矿井下主接地电极在线腐蚀检测新方法。 首先推导 了液浸板结构中 SH 波的频散方程,选取频散小、传播距离长的零阶 SH 波作为检测激励信号,建立液浸板结构有限元模型,确 定了最佳超声激励频率;其次构建煤矿主接地电极声-固-流多物理场耦合检测模型,仿真研究超声 SH0 波在主接地电极上的传 播特性以及对于腐蚀的检测能力,分析了 1~ 5 mm 腐蚀深度以及 5~ 25 mm 腐蚀半径下的回波信号特征;最后搭建了煤矿主接 地电极无损检测系统,开展了实验验证工作。 实验结果表明,通过超声 SH 波检验井下主接地电极腐蚀缺陷具有可行性,在 500 mm×375 mm×5 mm 的主接地极板上腐蚀定位误差为 5. 64%,同时腐蚀信号的幅值与不同程度的腐蚀缺陷与成正相关性, 为煤矿井下主接地电极腐蚀检测以及腐蚀程度的定量评估提供了一种有效的方法。