[发明专利]基于磁致式扭转波的高压电缆铝护套检测系统及检测方法

权利要求书

1.基于磁致式扭转波的高压电缆铝护套检测系统，其特征在于，它包括：

上位机、信号处理与控制模块、功率放大模块、换能器和前置放大模块；所述的信号处理与控制模块包括导波激励信号发生单元、回波信号处理单元和信号时序控制单元；

所述的导波激励信号发生单元与功率放大模块相连，功率放大模块与换能器相连，所述的上位机将工作参数传输给导波激励信号发生单元，所述的导波激励信号发生单元产生相应频率的导波激励信号，该导波激励信号经过功率放大模块功率放大且经信号时序控制单元时序调整后传送到换能器中；

所述的换能器与前置放大模块相连，前置放大模块与回波信号处理单元相连，回波信号处理单元与上位机相连，在导波激励过程中，换能器同时开始接收导波信号，并将其转换成电信号通过前置放大模块和回波信号处理单元后上传到上位机。

2.根据权利要求1所述的高压电缆铝护套检测系统，其特征在于，所述的换能器采用磁致伸缩式换能器，所述的换能器中有两路线圈，间隔为1/4导波波长，通过控制激励信号的延时，实现导波的方向控制。

3.利用权利要求1或2所述高压电缆铝护套检测系统的检测方法，包括如下步骤：

步骤一：确定检测模态、频率及群速度，将铝护套简化，视为波纹管，根据其材料和厚度参数，按频散方程绘制出对应的频散曲线；

步骤二：设置工作参数，对导波激励信号发生单元发出的秒冲进行设置，产生相应频率的导波激励信号，该导波激励信号通过功率放大模块传送到换能器；

步骤三：换能器中通入两路经过汉宁窗调制的5个周期的正弦电信号，该两路正弦电信号的相位差为90°，使用换能器在靠近铝护套端面激发扭转波，扭转波与铝护套中的缺陷相互作用产生回波；在导波激励过程中，换能器同时开始接收导波信号，每个换能器接收到两路导波信号，并将其转换成电信号，这两路电信号经过信号时序控制单元时序控制后叠加在一起作为该换能器的接收信号；

步骤四：换能器接收到的两路回波信号在通过前置放大模块、回波信号处理单元依次经过放大、调理、滤波、A/D转换步骤数字化，数字化的回波信号经步骤二发送的导波激励信号归一化处理；再将归一化后的回波信号传输至上位机。

4.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于，步骤一中，检测模态为零阶扭转波模态，即T(0,1)模态，激励频率为20-250kHz。