[发明专利]电树枝三维形态实时检测装置

说明书

一种电树枝三维形态实时检测装置，包括：旋转支撑模块和设置于其上的观测模块以及高压模块，高压模块在检测过程中静止不动，观测模块以高压模块为中心旋转观测。本发明能够可在施加高压电场的同时旋转观测模块以拍摄不同旋转角度的电树枝截面，再通过图像处理还原电树枝的三维信息，实现对电树枝三维结构的实时观测。

技术领域

本发明涉及的是一种固体绝缘材料检测领域的技术，具体是一种电树枝三维形态实时检测装置。

背景技术

电树枝是导致电力电缆绝缘失效的重要因素之一。目前，各科研单位对不同条件下绝缘材料中电树枝的引发与生长特性已经进行了广泛的研究。实验室对电树枝的引发与生长特性的研究主要采用的是针板电极的结构，观测手段主要有两种：一是在实验结束之后对试样切片，用显微镜等设备观测；二是在实验过程中使用工业相机等拍摄设备对电树枝实时观测。然而实际上电树枝是三维的结构，上述两种对电树枝的观测方法看到的均是电树枝在镜头焦平面上的截面，会丢失电树枝的一部分信息。

发明内容

本发明针对现有观测三维电树枝技术只能通过检测后将样片进行CT观测，无法实时观测并且成本较高的不足，提出一种电树枝三维形态实时检测装置，能够在施加高压电场的同时旋转拍摄不同旋转角度的电树枝截面，再通过图像处理还原电树枝的三维信息，实现对电树枝三维结构的实时观测。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括：旋转支撑模块和设置于其上的观测模块以及高压模块，高压模块在检测过程中静止不动，观测模块以高压模块为中心旋转观测。

所述的高压模块包括：高压腔体、通过限位装置设置于高压腔体内部的针电极和通过接地装置设置于高压腔体内的地电极，其中：针电极与高压腔体外部的高压源相连，地电极与高压腔体外部的地电位相连。

所述的高压腔体及待测试样均为透明材质制成。

所述的高压腔体上方与高压源连接处设有均压球。

所述的待测试样设置于针电极和地电极之间且三者位于高压腔的中轴线上，针电极插入待测试样中，并通过移动限位片压紧在地电极上。

所述的地电极通过地线与地电位相连，该地线通过腔体下方的橡胶塞以及地电极外套将地电极接地。

所述的观测模块包括：旋转机架以及分别活动设置于其两端的光源机构和观测机构，其中：旋转机架转动设置于旋转支撑模块上，光源机构和观测机构分别设置于高压模块的相对侧，实验过程中旋转机架转动并带动光源机构和观测机构环绕高压模块将半个圆周划分成若干拍摄角度，拍摄待测试样在不同角度过中心线的截面，进而通过图像处理技术，将不同角度的照片合成维电树枝的三维结构。

所述的活动设置，即光源机构和观测机构与高压模块之间的水平距离和垂直距离均可按需调整。

所述的观测机构包括：工业相机和与之相连的图像处理模块，其中：工业相机将采集到的照片通过数据线传输给图像处理模块。

所述的旋转支撑模块包括：底座以及设置于其上的支柱、托盘和驱动机构，其中：支柱与观测模块相连，驱动机构通过齿轮链条驱动观测模块转动，托盘设置于支柱顶部并与高压模块相连。

所述的齿轮链条驱动，通过分别设置于驱动机构和支柱上的齿轮以及与齿轮相连的链条实现。

所述的驱动机构，采用但不限于电机。

技术效果

与现有技术相比，本发明可实现电树枝三维结构的实时观测。本发明以圆柱状试样的中心线为轴旋转观测设备，根据预设的旋转轨迹，将半圆周划分为若干角度，拍摄相应角度的电树枝截面图片。将拍摄的图片处理恢复后即可得到电树枝的三维结构信息。将电树枝的三维结构信息与时间相对应，可得电树枝三维形态随时间的变化规律。

附图说明