[实用新型]一种基于横波法的局部放电超声检测传感器校准系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力设备状态检测与故障诊断技术领域，具体涉及一种基于横波法的局部放电超声检测传感器校准电路。

背景技术

高压电气设备在制造和装配过程中，往往由于工艺等问题会使设备内部存在缺陷，如金属颗粒、绝缘气隙等，这些微小的缺陷在设备运行过程中将衍变为危险的放电通道，并最终导致绝缘击穿事故，影响设备安全。

在超声学中，振动是形成超声波的主要原因。在产生局部放电时，脉冲力影响所在位置的料，又因材料具有弹性而产生振动，生成超声信号。同理，设备内部产生的局部放电时存在电荷中和过程，并伴生较陡的电流脉冲，进而导致局部区域瞬间受热膨胀，但是放电结束后受热膨胀的区域仍然会恢复原有体积。超声法是当前广泛应用的局部放电带电检测方法，其优势在于非侵入式的带电检测，且不受电磁波信号干扰，已成为发现电力变压器、气体绝缘组合电气等高压电气设备潜在绝缘缺陷的有效手段。但由于超声信号的高频部分易衰减，且在不同材料的边界处存在反射情况，信号探测和程度判断变得很复杂；故迫切需要能够量化评价超声传感器性能指标的有效手段。所述情况已制约了超声法在带电巡检工作中的应用效果，甚至导致监测误告警、漏告警的严重后果；所以行业内各主要单位纷纷着手品控监测装置及检测仪器的性能，如中国南方电网公司在＂十三五＂设备状态监测评价中心推进工作方案（南方电网设备〔2016〕23号文 ）中明确要求了搭建局部放电测试仪器的检测平台，并检测局部放电传感器的性能。

鉴于此，有必要研制、应用成套的基于横波法的局部放电超声检测传感器校准电路，品控检验高频局部放电测试仪的关键技术指标是否达到技术规范的要求。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种基于横波法的局部放电超声检测传感器校准系统，具体技术方案如下：

一种基于横波法的局部放电超声检测传感器校准系统包括任意波形发生器、衰减器、超声波发射传感器、标定试块、标准传感器、被标定传感器、宽频放大器、信号采集处理器；所述任意波形发生器与衰减器连接，衰减器与超声波发射传感器连接，超声波发射传感器和标准传感器、被标定传感器安装在标定试块的同一面上，标准传感器、被标定传感器对称安装在超声波发射传感器的两侧，标准传感器与超声波发射传感器的距离和被标定传感器与超声波发射传感器的距离相等；标准传感器、被标定传感器分别与宽频放大器连接，宽频放大器与信号采集处理器连接。

进一步，所述任意波形发生器采用ARB1410-10任意波形发生器，所述任意波形发生器用以产生所需波形的标准超声波信号。

进一步，所述衰减器采用阻抗匹配器。

进一步，所述标准传感器为S9208系列的标准声发射传感器，所述标准声发射传感器具有已知标定曲线。

进一步，所述信号采集处理器采用PCI-2超声波信号采集处理器。

本实用新型的有益效果为：

1）本实用新型率先研制、应用了基于横波法的超声检测传感器校准电路，适用于校准传感器检测超声信号在设备绝缘气体及金属壳体中的特征，促进提升了高压试验人员装备质量的精益管理水平；

2）成功搭建了保障局部放电带电测试仪器的品控检验平台，彻底摆脱了以往检测过程中测试、判断结果与实际缺陷情况不一致的被动局面，一举达到了风险、效能和成本的综合最优。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

为了更好的理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明：

如图1所示，一种基于横波法的局部放电超声检测传感器校准系统包括任意波形发生器、衰减器、超声波发射传感器、标定试块、标准传感器、被标定传感器、宽频放大器、信号采集处理器；任意波形发生器通过信号电缆与衰减器连接，衰减器通过信号电缆与超声波发射传感器连接，超声波发射传感器和标准传感器、被标定传感器安装在标定试块的同一面上，标准传感器、被标定传感器对称安装在超声波发射传感器的两侧，标准传感器与超声波发射传感器的距离和被标定传感器与超声波发射传感器的距离相等；标准传感器、被标定传感器分别通过信号电缆与宽频放大器连接，宽频放大器通过信号电缆与信号采集处理器连接。