[发明专利]一种瓷绝缘子内部缺陷的检测装置、方法及系统

权利要求书

1.一种瓷绝缘子内部缺陷的检测装置，其特征在于，所述检测装置包括数据处理器，红外热像采集装置和光脉冲热激励加载装置，其中，

所述数据处理器的输出端电连接至所述红外热像采集装置；

所述红外热像采集装置包括互相电连接的红外热成像仪和数据采集卡；所述红外热成像仪位于待测瓷绝缘子的一侧；

所述光脉冲热激励加载装置包括脉冲发射装置和电源箱；所述脉冲发射装置位于所述红外热成像仪和待测瓷绝缘子之间；所述电源箱通过导线与所述脉冲发射装置连接；

所述脉冲发射装置包括遮光罩及位于所述遮光罩内部的高能脉冲闪光灯阵列；所述遮光罩的中心设有红外热成像仪镜头通孔。

2.根据权利要求1所述的一种瓷绝缘子内部缺陷的检测装置，其特征在于，所述电源箱包括脉冲触发电路，能量调节电路和供电电源；所述供电电源分别电连接至所述脉冲触发电路和所述能量调节电路；所述脉冲触发电路和所述能量调节电路的输出端分别与所述高能脉冲闪光灯阵列电连接。

3.根据权利要求1所述的一种瓷绝缘子内部缺陷的检测装置，其特征在于，所述遮光罩由位于所述高能脉冲闪光灯阵列一侧的反光罩及位于所述高能脉冲闪光灯阵列另一侧的透明玻璃围成；所述反光罩位于所述红外热成像仪与所述高能脉冲闪光灯阵列之间；所述透明玻璃位于所述待测瓷绝缘子与所述高能脉冲闪光灯阵列之间。

4.根据权利要求1所述的一种瓷绝缘子内部缺陷的检测装置，其特征在于，所述高能脉冲闪光灯阵列由12支闪光灯组成，12支所述闪光灯按3×4阵列均匀排布。

5.根据权利要求4所述的一种瓷绝缘子内部缺陷的检测装置，其特征在于，所述闪光灯发射脉冲的脉冲宽度在500μs-1000μs之间，脉冲能量大于或等于800J。

6.一种瓷绝缘子内部缺陷的检测方法，其特征在于，所述检测方法包括以下步骤：

调节红外热成像仪的位置及焦距，使数据处理器的显示屏上清晰显示被检测区域的红外热成像图；

由数据处理器设置红外热像采集装置的图像采集时长和采集频率；

由数据处理器设置光脉冲热激励加载装置输出光脉冲激励的能量与脉宽；

通过光脉冲热激励加载装置向待测瓷绝缘子施加光脉冲热激励；

由红外热像采集装置采集待测区域的动态温度分布信息，并将动态温度分布信息发送至数据处理器；

数据处理器对采集到的动态温度分布信息进行拟合、压缩、重建等预处理，输出瓷绝缘子原始红外热图序列；

数据处理器将瓷绝缘子原始红外热图序列进行分析处理，得到瓷绝缘子缺陷类别和定量计算结果。

7.根据权利要求6所述的一种瓷绝缘子内部缺陷的检测方法，其特征在于，所述通过光脉冲热激励加载装置向待测瓷绝缘子施加光脉冲热激励包括：

通过供电电源输出低压直流或低压交流；

脉冲触发电路将所述低压直流或低压交流变换为交流高电压，再经半波整流变换为脉动直流对电容进行充电；

当电压达到一定数值，电容放电触发闪光灯发出光脉冲；

通过能量调节电路调节高能脉冲闪光灯阵列的光辐射频率，调节待测表面受热程度。

8.根据权利要求6所述的一种瓷绝缘子内部缺陷的检测方法，其特征在于，所述数据处理器将瓷绝缘子原始红外热图序列进行分析处理，得到瓷绝缘子缺陷类别和定量计算结果包括：

逐帧播放重建后的原始红外热图序列，搜索热图序列上不连续的热斑，对瓷绝缘子缺陷进行初步识别；

对每一个像元的温度-时间曲线做微分处理，得到温度-时间微分曲线；

对温度-时间微分曲线进行插值并重建图像，得到瓷绝缘子表面温度的微分热图序列；

数据处理器将得到的微分热图序列与特征数据库中的数据进行分析比对，得到瓷绝缘子缺陷类别和定量计算结果。