專利名稱:一種電力用窄帶非接觸式超聲局放測試儀器技術(shù)參數(shù)測評方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于電力設(shè)備局部放電檢測范疇,尤其適用于窄帶非接觸式超聲局放測試和檢測儀器測評方法技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
電氣設(shè)備的絕緣缺陷會導(dǎo)致局部放電,此類放電會以聲、電、光、氣體分解等現(xiàn)象表現(xiàn)出來。與電磁檢測法相比而言,聲音測量法對介質(zhì)類型比較敏感,尤其適合介質(zhì)表面類型的放電,如與空氣、油、SF6氣體直接接觸的導(dǎo)體、絕緣子、絕緣墊塊等表面放電。
聲音測量法的實質(zhì)是放電源促使周圍氣體分子發(fā)生振動,通過一種波的傳遞過程,基于各類型壓電傳感器將振動信號轉(zhuǎn)換為電信號。在實際應(yīng)用中,由于局部放電在起始和發(fā)展階段一般極為微弱,放電產(chǎn)生的聲響直接通過人耳很難進(jìn)行辨識。在放電頻率大于20kHz至上百kHz的人耳不可聽的超聲波頻段,電致振動的信息極為豐富,故而聲檢測法以超聲傳感器為基礎(chǔ)開展的更多,且更為成熟。從傳感器類型上看,分直接與電氣設(shè)備表面相接觸的傳感器和通過空氣以非接觸形式實現(xiàn)測試的傳感器?;?0kHz的固定頻率超聲波信號,在空氣中的表面放電超聲頻譜能量存在一相對大值,且當(dāng)電氣設(shè)備采用空氣絕緣、接地外裹金屬殼體存在肉眼可見的空氣縫隙時,利用窄帶非接觸式超聲局放測試儀器會有特定的檢出效果。作為一種窄帶非接觸式超聲局放檢測儀器,其超聲信號的衰減特性以及窄帶非接觸式超聲傳感器的方向性性能,直接決定了此類型儀器的現(xiàn)場應(yīng)用范圍,而檢測儀器的靈敏度參數(shù)又決定了設(shè)備的應(yīng)用效果。基于直接測量μ V值轉(zhuǎn)換為無單位的dB數(shù)值顯示應(yīng)用方式,此類型儀器應(yīng)用的判定依據(jù)是根據(jù)dB數(shù)值而定的,因此,檢測儀器的量程也需要的確認(rèn),避免不同廠家的儀器因量程不同而導(dǎo)致的判定依據(jù)不一致情況發(fā)生。目前來看,有關(guān)此類型檢測儀器的關(guān)鍵參數(shù)測評方法沒有參考依據(jù),基本無法開展。但基于其測量原理,借助超聲波發(fā)射器,可以對其關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行有效的量化測評。綜合上述情況,提出一種電力用窄帶非接觸式超聲局放測試儀器技術(shù)參數(shù)測評方法,以為此類型設(shè)備的選購、比對提供一種可實施、能量化、易復(fù)測的技術(shù)方案。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種電力用窄帶非接觸式超聲局放測試儀器技術(shù)參數(shù)測評方法,針對靈敏度、衰減特性、方向性、量程等核心技術(shù)參數(shù),利用函數(shù)發(fā)生器驅(qū)動超聲波發(fā)射器產(chǎn)生空間超聲波信號,基于輻射超聲波信號功率可調(diào)的特點,從距離、方向等方面進(jìn)行實際測試,以為此類型設(shè)備的選購、比對提供一種可實施、能量化、易復(fù)測的技術(shù)方案。本發(fā)明是通過下列技術(shù)方案來實現(xiàn)的。一種電力用窄帶非接觸式超聲局放測試儀器技術(shù)參數(shù)測評方法,本發(fā)明特征是
(I)用函數(shù)發(fā)生器輸出的幅值在O IOV連續(xù)變化、頻率為40kHz的正弦模擬電壓信號驅(qū)動窄帶超聲波發(fā)射器產(chǎn)生輻射功率可變的空間超聲波,在2 3m固定間距,且正對超聲波發(fā)射器的位置,對采用窄帶非接觸方式的超聲法測試儀器的測試數(shù)值與無模擬電壓信號時的測試數(shù)值間的差值在測試儀器量程5% 8%范圍所對應(yīng)的模擬電壓信號幅值進(jìn)行實測,測試的模擬電壓信號越小,表明儀器的靈敏度越高;(2)用函數(shù)發(fā)生器輸出的幅值在O IOV間的某一固定值、頻率為40kHz的正弦模擬電壓信號驅(qū)動窄帶超聲波發(fā)射器產(chǎn)生輻射功率固定的空間超聲波,在以超聲波發(fā)射器為中心,45夾角,半徑2 3m的固定間距圓錐面上,對采用窄帶非接觸方式的超聲法測試儀器,在不同夾角且測試儀器超聲傳感器與超聲波發(fā)射器軸線平行的情況下,進(jìn)行實測,在保證測試值小于測試儀器量程上限值、且大于儀器在無空間超聲波下的背景測試值下,以O(shè)夾角下的測試值為基準(zhǔn),基于其它夾角下的測試值相對基準(zhǔn)變化不大于20%,確認(rèn)測試儀器的方向性夾角;(3)用函數(shù)發(fā)生器輸出的幅值在O IOV間的某一固定值、頻率為40kHz的正弦 模擬電壓信號驅(qū)動窄帶超聲波發(fā)射器產(chǎn)生輻射功率固定的空間超聲波,在I 4m間距下,且正對超聲波發(fā)射器的位置,對采用窄帶非接觸方式的超聲法測試儀器在不同間距下的情況,進(jìn)行實測,在保證測試值小于測試儀器量程上限值、且大于儀器在無空間超聲波下的背景測試值下,以Im間距下的測試值為基準(zhǔn),基于其它間距下的測試值相對基準(zhǔn)變化不大于10%,確認(rèn)測試儀器的有效測試距離;(4)用函數(shù)發(fā)生器輸出的幅值為10V、頻率為40kHz的正弦模擬電壓信號驅(qū)動窄帶超聲波發(fā)射器產(chǎn)生輻射功率固定的空間超聲波,在正對、不接觸超聲波發(fā)射器,且間距在
O.5cm Icm的位置,對采用窄帶非接觸方式的超聲法測試儀器,測量儀器的最大量程,在無空間超聲波時,測量儀器的最小量程。下面結(jié)合附圖及實例進(jìn)一步闡述本發(fā)明內(nèi)容。
圖I為靈敏度、衰減參數(shù)測試結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為方向性測試結(jié)構(gòu)示意圖;圖3為量程測試結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、函數(shù)發(fā)生器;2、超聲波發(fā)射器;3、測試儀器;4、窄帶非接觸式超聲波探頭;5、數(shù)值顯示屏;α與β、圓錐面上測試儀器超聲傳感器與超聲波發(fā)射器軸線平行情況下不同位置三維夾角。
具體實施例方式本發(fā)明屬一種電力用窄帶非接觸式超聲局放測試儀器技術(shù)參數(shù)測評方法,其特征是,該方法為(I)用函數(shù)發(fā)生器輸出的幅值在O IOV連續(xù)變化、頻率為40kHz的正弦模擬電壓信號驅(qū)動窄帶超聲波發(fā)射器產(chǎn)生輻射功率可變的空間超聲波,在2 3m固定間距,且正對超聲波發(fā)射器的位置,對采用窄帶非接觸方式的超聲法測試儀器的測試數(shù)值與無模擬電壓信號時的測試數(shù)值間的差值在測試儀器量程5% 8%范圍所對應(yīng)的模擬電壓信號幅值進(jìn)行實測,測試的模擬電壓信號越小,表明儀器的靈敏度越高;(2)用函數(shù)發(fā)生器輸出的幅值在O IOV間的某一固定值、頻率為40kHz的正弦模擬電壓信號驅(qū)動窄帶超聲波發(fā)射器產(chǎn)生輻射功率固定的空間超聲波,在以超聲波發(fā)射器為中心,45夾角,半徑2 3m的固定間距圓錐面上,對采用窄帶非接觸方式的超聲法測試儀器,在不同夾角且測試儀器超聲傳感器與超聲波發(fā)射器軸線平行的情況下,進(jìn)行實測,在保證測試值小于測試儀器量程上限值、且大于儀器在無空間超聲波下的背景測試值下,以O(shè)夾角下的測試值為基準(zhǔn),基于其它夾角下的測試值相對基準(zhǔn)變化不大于20%,確認(rèn)測試儀器的方向性夾角;(3)用函數(shù)發(fā)生器輸出的幅值在O IOV間的某一固定值、頻率為40kHz的正弦模擬電壓信號驅(qū)動窄帶超聲波發(fā)射器產(chǎn)生輻射功率固定的空間超聲波,在I 4m間距下,且正對超聲波發(fā)射器的位置,對采用窄帶非接觸方式的超聲法測試儀器在不同間距下的情況,進(jìn)行實測,在保證測試值小于測試儀器量程上限值、且大于儀器在無空間超聲波下的背景測試值下,以Im間距下的測試值為基準(zhǔn),基于其它間距下的測試值相對基準(zhǔn)變化不大于 10%,確認(rèn)測試儀器的有效測試距離;(4)用函數(shù)發(fā)生器輸出的幅值為10V、頻率為40kHz的正弦模擬電壓信號驅(qū)動窄帶超聲波發(fā)射器產(chǎn)生輻射功率固定的空間超聲波,在正對、不接觸超聲波發(fā)射器,且間距在
O.5cm Icm的位置,對采用窄帶非接觸方式的超聲法測試儀器,測量儀器的最大量程,在無空間超聲波時,測量儀器的最小量程。見圖1,該圖示出了針對測試儀器的靈敏度、衰減參數(shù)測試結(jié)構(gòu)示意圖。圖中I為函數(shù)發(fā)生器,通過其產(chǎn)生的頻率為40kHz的正弦模擬電壓信號驅(qū)動窄帶超聲波發(fā)射器2產(chǎn)生空間超聲波,其輻射功率隨函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的40kHz信號幅值變化而正向變化。3為測試儀器,其中窄帶非接觸式超聲波探頭一體化裝設(shè)于3的測試端,5為一體化測試儀器的數(shù)值顯示屏幕。將2與4正對在固定距離情況下,調(diào)整模擬電壓信號的幅值以間接調(diào)整超聲波輻射功率,可以測試儀器的靈敏度幅值;在距離變化的情況下,固定模擬電壓信號幅值以間接固定超聲波輻射功率,可以從距離與超聲測試數(shù)值的同步變化過程中,實現(xiàn)儀器衰減參數(shù)的測試。見圖2,該圖示出了針對測試儀器的方向性測試結(jié)構(gòu)示意圖。圖中以超聲波發(fā)射器為三維中心,基于固定距離情況下,在45空間夾角的圓錐面上,測試儀器3的超聲傳感器4與超聲波發(fā)射器2在軸線平行情況下處于不同位置的三維夾角α、β下,可進(jìn)行固定超聲波輻射功率時,不同三維夾角的測試儀器超聲方向性參數(shù)測試。見圖3,該圖示出了針對測試儀器的量程測試結(jié)構(gòu)示意圖。圖中將測試儀器3的超聲傳感器4與超聲波發(fā)射器2在靠近、正對但不接觸情況下,通過調(diào)整函數(shù)發(fā)生器I的40kHz正弦模擬電壓信號至最大輸出幅值和無輸出,來測試儀器3的量程大值和小值。
權(quán)利要求
1. 一種電力用窄帶非接觸式超聲局放測試儀器技術(shù)參數(shù)測評方法,其特征是(1)用函數(shù)發(fā)生器輸出的幅值在0 10V連續(xù)變化、頻率為40kHz的正弦模擬電壓信 號驅(qū)動窄帶超聲波發(fā)射器產(chǎn)生輻射功率可變的空間超聲波,在2 3m固定間距,且正對超 聲波發(fā)射器的位置,對采用窄帶非接觸方式的超聲法測試儀器的測試數(shù)值與無模擬電壓信 號時的測試數(shù)值間的差值在測試儀器量程5% 8%范圍所對應(yīng)的模擬電壓信號幅值進(jìn)行實 測,測試的模擬電壓信號越小,表明儀器的靈敏度越高;(2)用函數(shù)發(fā)生器輸出的幅值在0 10V間的某一固定值、頻率為40kHz的正弦模擬 電壓信號驅(qū)動窄帶超聲波發(fā)射器產(chǎn)生輻射功率固定的空間超聲波,在以超聲波發(fā)射器為中 心,45夾角,半徑2 3m的固定間距圓錐面上,對采用窄帶非接觸方式的超聲法測試儀器, 在不同夾角且測試儀器超聲傳感器與超聲波發(fā)射器軸線平行的情況下,進(jìn)行實測,在保證 測試值小于測試儀器量程上限值、且大于儀器在無空間超聲波下的背景測試值下,以0夾 角下的測試值為基準(zhǔn),基于其它夾角下的測試值相對基準(zhǔn)變化不大于20%,確認(rèn)測試儀器的 方向性夾角;(3)用函數(shù)發(fā)生器輸出的幅值在0 10V間的某一固定值、頻率為40kHz的正弦模擬電 壓信號驅(qū)動窄帶超聲波發(fā)射器產(chǎn)生輻射功率固定的空間超聲波,在1 4m間距下,且正對 超聲波發(fā)射器的位置,對采用窄帶非接觸方式的超聲法測試儀器在不同間距下的情況,進(jìn) 行實測,在保證測試值小于測試儀器量程上限值、且大于儀器在無空間超聲波下的背景測 試值下,以lm間距下的測試值為基準(zhǔn),基于其它間距下的測試值相對基準(zhǔn)變化不大于10%, 確認(rèn)測試儀器的有效測試距離;(4)用函數(shù)發(fā)生器輸出的幅值為10V、頻率為40kHz的正弦模擬電壓信號驅(qū)動窄帶 超聲波發(fā)射器產(chǎn)生輻射功率固定的空間超聲波,在正對、不接觸超聲波發(fā)射器,且間距在 0. 5cm 1cm的位置,對采用窄帶非接觸方式的超聲法測試儀器,測量儀器的最大量程,在 無空間超聲波時,測量儀器的最小量程。
全文摘要
一種電力用窄帶非接觸式超聲局放測試儀器技術(shù)參數(shù)測評方法,本發(fā)明利用函數(shù)發(fā)生器輸出的幅值可調(diào)、頻率為40kHz的正弦模擬電壓信號驅(qū)動窄帶超聲波發(fā)射器產(chǎn)生輻射功率可正向變化的空間超聲波,對采用窄帶非接觸方式的超聲法測試儀器,進(jìn)行靈敏度幅值、方向性夾角、有效測試距離、量程等技術(shù)參數(shù)實際測評。本發(fā)明結(jié)合窄帶非接觸式超聲局放測試儀器的一體化封裝數(shù)值顯示特點,從超聲波空間輻射的傳播原理入手,針對靈敏度、方向性、衰減特性以及量程等核心技術(shù)參數(shù),利用函數(shù)發(fā)生器,從空間超聲波輻射角度解決了該類型設(shè)備的測評問題,具有細(xì)致、直觀、準(zhǔn)確、量化、可復(fù)測等顯著優(yōu)點。
文檔編號G01R35/00GK102650686SQ20121014779
公開日2012年8月29日 申請日期2012年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月14日
發(fā)明者彭晶, 王科, 董均宇, 譚向宇, 趙現(xiàn)平, 陳磊, 馬儀 申請人:云南電力試驗研究院(集團(tuán))有限公司電力研究院, 云南電網(wǎng)公司技術(shù)分公司