CN203799002U - 一种用于局部放电超声波检测仪校验试验的数据采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于局部放电超声波检测仪校验试验的数据采集装置，包括试验试块、声发射器、声发射换能器、示波器、参考传感器、被测检测仪和夹具；声发射器与声发射换能器相连；示波器与参考传感器相连；声发射换能器、参考传感器和被测检测仪的传感器均设置在试验试块上。与现有技术相比，本实用新型提供的一种用于局部放电超声波检测仪校验试验的数据采集装置，易于实现、声源重复性好、操作简单，能够广泛适用于电力行业对局部放电超声波检测仪的技术参数校验试验。

Description

一种用于局部放电超声波检测仪校验试验的数据采集装置

技术领域

本实用新型涉及一种校验试验的数据采集装置，具体讲涉及一种用于局部放电超声波检测仪校验试验的数据采集装置。

背景技术

高压电力设备存在绝缘缺陷时会导致其产生局部放电，通过检测高压电力设备内部的局部放电水平，能够间接地反映高压电力设备的绝缘状况。局部放电时会伴随着声、光、电信号及化学物质的发生，并向外传播。目前局部放电检测方法主要是电量检测法和非电量检测法，包括脉冲电流法、高频电流法、超高频法、超声波法和温度检测法等。

其中局部放电超声波检测法具有较宽的检测带宽，一般为20kHz～200kHz。超声波检测时可以通过声发射传感器耦合局部放电的超声波信号；声发射传感器通常采用压电晶体的结构，包括固体耦合方式和空气耦合方式，适用于不同的检测频段和检测灵敏度。超声波检测法是一种非侵入式的检测方法，其检测系统与高压回路之间没有电气联系，因此原理上超声波检测法可以避免电磁信号的影响，具有良好的抗干扰能力和较高的灵敏度。同时超声波检测法可以在不影响高压电力设备运行的情况下实现局部放电源的精确定位。

超声波信号由局部放电源沿着绝缘介质和金属件传导到电力设备外壳，并通过介质和缝隙向周围空气传播。通过在电力设备外壳或设备附近安装的超声波传感器，可以耦合到局部放电产生的超声波信号，进而判断电力设备的局部放电情况。超声波检测法包括接触检测方式和非接触检测方式；接触方式主要用于变压器、GIS等电力设备的检测，非接触方式主要用于开关柜、电力电缆等电力设备的检测。具有定位功能的局部放电超声波检测仪，可以利用超声波信号到达不同位置传感器的信号的时延或强度进行定位。

超声波检测法在金属探伤等领域已经得到了较为成熟的应用，近年来，逐步应用于电力设备局部放电的检测，并作为带电检测和在线监测的重要手段，在电力变压器、电抗器、GIS、电力电缆、开关柜等电力设备的局部放电监测中发挥了重要作用。然而由于局部放电超声波检测技术起步较晚，监测装置的研发和制造水平良莠不齐，监测装置的检测技术和手段尚不完备等原因，给监测装置的应用效果带来了影响，对监测结果的评价分析带来了困难，并限制了超声波检测技术的进一步发展。

因此，提供一种适用于局部放电超声波检测仪校验试验的数据采集装置，以提高局部放电超声波检测仪技术指标校验准确性，保证其安全可靠运行显得尤为重案要。

发明内容

为了满足现有技术的需要，本实用新型提供了一种用于局部放电超声波检测仪校验试验的数据采集装置，所述数据采集装置包括试验试块、声发射器、声发射换能器、示波器、参考传感器、被测检测仪和夹具；所述声发射器与所述声发射换能器相连；所述示波器与所述参考传感器相连；所述声发射换能器、参考传感器和被测检测仪的传感器均设置在所述试验试块上。

优选的，所述局部放电超声波检测仪进行纵波灵敏度试验时：所述示波器分别与参考传感器和被测检测仪的传感器相连；所述声发射换能器设置在所述试验试块的中心点；所述参考传感器和被测检测仪的传感器通过耦合剂对称设置在所述中心点的两侧；

优选的，所述局部放电超声波检测仪进行表面波灵敏度试验时：所述示波器分别与参考传感器和被测检测仪的传感器相连；所述声发射换能器设置在所述试验试块的中心点；所述参考传感器和被测检测仪的传感器通过耦合剂对称设置在所述声发射换能器的两侧；

优选的，所述局部放电超声波检测仪进行压力场灵敏度试验时：若所述示波器与参考传感器相连，则所述声发射换能器与参考传感器通过所述夹具面对面固定放置，其中接触面涂抹耦合剂；若所述示波器与被测检测仪的传感器相连，则所述声发射换能器与被测检测仪的传感器通过所述夹具面对面固定放置，其中接触面涂抹耦合剂；

优选的，所述局部放电超声波检测仪进行被测检测仪的灵敏度、频带、线性度误差和重复性的检测试验时：所述示波器与参考传感器相连；所述声发射换能器设置在所述试验试块的中心点；所述参考传感器和被测检测仪的传感器通过耦合剂对称设置在所述中心点的两侧；

优选的，所述纵波灵敏度试验的试验试块为直径不小于200mm，高度不小于100mm的钢制圆柱型材；

优选的，所述表面波灵敏度试验的试验试块为直径不小于400mm，高度不小于180mm的钢制圆柱型材。

与最接近的现有技术相比，本实用新型的优异效果是：

1、本实用新型技术方案中，校验试验进行纵波灵敏度试验时，声发射换能器设置在试验试块的中心点，参考传感器和被测检测仪的传感器通过耦合剂对称设置在中心点的两侧，能够准确采集并传输电力设备内部超声波信号以纵波传播时的输出数据；

2、本实用新型技术方案中，校验试验进行表面波灵敏度试验时，声发射换能器设置在试验试块的中心点，参考传感器和被测检测仪的传感器通过耦合剂对称设置在声发射换能器的两侧，能够准确采集并传输电力设备内部超声波信号以表面波传播时的输出数据；

3、本实用新型技术方案中，校验试验进行压力场灵敏度试验时，声发射换能器与参考传感器（或被测检测仪的传感器）通过夹具面对面固定放置，其中接触面涂抹耦合剂，能够准确采集并传输在压力场作用下电力设备内部超声波信号传播时的输出数据；

4、本实用新型技术方案中，纵波灵敏度试验的试验试块为直径不小于200mm，高度不小于100mm的钢制圆柱型材，满足对超声波信号的测量和分辨精度要求，并尽可能的减小了声波折反射的影响；表面波灵敏度试验的试验试块为直径不小于400mm，高度不小于180mm的钢制圆柱型材，满足对超声波信号的测量和分辨精度要求，并尽可能的减小了声波折反射的影响；

5、本实用新型提供的一种用于局部放电超声波检测仪校验试验的数据采集装置，易于实现、声源重复性好、操作简单，广泛适合于电力行业对局部放电超声波检测仪进行测试和校验试验。

附图说明

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

图1是：本实用新型实施例中用于局部放电超声波检测仪校验试验的数据采集装置结构图；

图2是：本实用新型实施例中局部放电超声波检测仪进行纵波灵敏度试验的数据采集装置结构图；

图3是：本实用新型实施例中局部放电超声波检测仪进行表面波灵敏度试验的数据采集装置结构图；

图4是：本实用新型实施例中局部放电超声波检测仪进行压力场灵敏度试验的数据采集装置结构图；

图5是：本实用新型实施例中局部放电超声波检测仪进行灵敏度、频带、线性度误差和重复性检测试验的数据采集装置结构图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型提供了一种用于局部放电超声波检测仪校验试验的数据采集装置，可以在局部放电超声波检测仪进行纵波灵敏度试验、表面波灵敏度试验、压力场灵敏度试验以及对所述被测检测仪的灵敏度、频带、线性度误差和重复性进行校验试验中提供高精度的数据信息，从而对局部放电超声波检测仪的技术参数考核提供重要保证。

如图1-5所示，该数据采集装置包括声发射器1、声发射换能器2、示波器3、参考传感器4、试验试块5、被测检测仪6和夹具7；

声发射器1用于产生满足局部放电超声波检测仪校验用的标准声波信号；

声发射换能装置2用于将声发射器1产生的标准声波信号转化为校验用的标准声源；

参考传感器4用于检测试验试块中的超声波信号；

试验试块5用于传导超声波信号，是超声波信号的传播媒介；

夹具7作为压力场灵敏度试验时的传感器固定夹具；

示波器3用于接收、显示参考传感器4和被测检测仪6的超声波信号，并将检测数据发送到外部PC机，PC机依据上述检测数据分别对被测检测仪6进行超声波信号以纵波方式传输时的灵敏度计算、超声波信号以表面波方式传输时灵敏度计算、超声波信号在压力场作用下传播时的灵敏度就计算以及对被测检测仪的灵敏度计算、频带计算、线性度误差计算和重复性计算。

（1）对被测检测仪6进行纵波灵敏度试验时：

声发射器1与声发射换能器2相连；示波器3分别与参考传感器4和被测检测仪6的传感器相连；声发射换能器2设置在试验试块5的中心点；参考传感器4和被测检测仪6的传感器通过耦合剂对称设置在中心点的两侧；如图2所示本实施例中试验试块5为直径不小于200mm，高度不小于100mm的钢制圆柱型材；

声发射器1向声发射换能器2发送一组测试信号后，示波器分别测得参考传感器4的和被测检测仪6的输出数据，并将该输出数据发送到外部PC机。

（2）对被测检测仪6进行表面波灵敏度试验时：

示波器3分别与参考传感器4和被测检测仪6的传感器相连；声发射换能器2设置在试验试块5的中心点；参考传感器4和被测检测仪6的传感器通过耦合剂对称设置在声发射换能器2的两侧；如图3所示本实施例中试验试块5为直径不小于400mm，高度不小于180mm的钢制圆柱型材

声发射器1向声发射换能器2发送一组测试信号后，示波器分别测得参考传感器4和被测检测仪6的输出数据，并将该输出数据发送到外部PC机。

（3）如图4所示对被测检测仪6进行压力场灵敏度试验时：

若示波器3与参考传感器4相连，则声发射换能器2与参考传感器4通过夹具7面对面固定放置，其中接触面涂抹耦合剂；若示波器3与被测检测仪6的传感器相连，则声发射换能器2与被测检测仪6的传感器通过夹具7面对面固定放置，其中接触面涂抹耦合剂；

声发射器1向声发射换能器2发送一组测试信号后，示波器分别测得参考传感器4和被测检测仪6的输出数据，并将该输出数据发送到外部PC机。

（4）如图5所示对被测检测仪6进行灵敏度、频带、线性度误差和重复性的检测试验时：

示波器3与参考传感器4相连；声发射换能器2设置在试验试块5的中心点；参考传感器4和被测检测仪6的传感器通过耦合剂对称设置在中心点的两侧；

检测试验时，声发射器1向声发射换能器2发送一组测试信号后，示波器分别测得参考传感器4和被测检测仪6的输出数据，并将该输出数据发送到外部PC机。

最后应当说明的是：所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

Claims (7)

1.一种用于局部放电超声波检测仪校验试验的数据采集装置，所述数据采集装置包括试验试块，其特征在于，所述数据采集装置包括声发射器、声发射换能器、示波器、参考传感器、被测检测仪和夹具；所述声发射器与所述声发射换能器相连；所述示波器与所述参考传感器相连；所述声发射换能器、参考传感器和被测检测仪的传感器均设置在所述试验试块上。

2.如权利要求1所述的一种用于局部放电超声波检测仪校验试验的数据采集装置，其特征在于，所述局部放电超声波检测仪进行纵波灵敏度试验时：所述示波器分别与参考传感器和被测检测仪的传感器相连；所述声发射换能器设置在所述试验试块的中心点；所述参考传感器和被测检测仪的传感器通过耦合剂对称设置在所述中心点的两侧。

3.如权利要求1所述的一种用于局部放电超声波检测仪校验试验的数据采集装置，其特征在于，所述局部放电超声波检测仪进行表面波灵敏度试验时：所述示波器分别与参考传感器和被测检测仪的传感器相连；所述声发射换能器设置在所述试验试块的中心点；所述参考传感器和被测检测仪的传感器通过耦合剂对称设置在所述声发射换能器的两侧。

4.如权利要求1所述的一种用于局部放电超声波检测仪校验试验的数据采集装置，其特征在于，所述局部放电超声波检测仪进行压力场灵敏度试验时：若所述示波器与参考传感器相连，则所述声发射换能器与参考传感器通过所述夹具面对面固定放置，其中接触面涂抹耦合剂；若所述示波器与被测检测仪的传感器相连，则所述声发射换能器与被测检测仪的传感器通过所述夹具面对面固定放置，其中接触面涂抹耦合剂。

5.如权利要求1所述的一种用于局部放电超声波检测仪校验试验的数据采集装置，其特征在于，所述局部放电超声波检测仪进行被测检测仪的灵敏度、频带、线性度误差和重复性的检测试验时：所述示波器与参考传感器相连；所述声发射换能器设置在所述试验试块的中心点；所述参考传感器和被测检测仪的传感器通过耦合剂对称设置在所述中心点的两侧。

6.如权利要求2所述的一种用于局部放电超声波检测仪校验试验的数据采集装置，其特征在于，所述纵波灵敏度试验的试验试块为直径不小于200mm，高度不小于100mm的钢制圆柱型材。

7.如权利要求3所述的一种用于局部放电超声波检测仪校验试验的数据采集装置，其特征在于，所述表面波灵敏度试验的试验试块为直径不小于400mm，高度不小于180mm的钢制圆柱型材。