[发明专利]一种瓷绝缘子内部缺陷的检测装置、方法及系统

说明书

本申请公开了一种瓷绝缘子内部缺陷的检测装置、方法及系统，利用光脉冲热激励加载装置向被待测瓷绝缘子施加光脉冲热激励作用，利用红外热像采集装置采集待测瓷绝缘子表面的红外热图序列，并由数据处理器将采集到的红外热图序列经拟合、压缩、重建等预处理，并根据预处理得到的原始红外热图序列提供的缺陷信息，与特征数据库中的数据进行分析比对，得到瓷绝缘子的缺陷类别及定量计算结果。本申请通过光脉冲热激励作用在瓷绝缘子的表面，利用被测瓷绝缘子表面动态温度场的变化来判断缺陷类型及对缺陷信息进行分析，具有测量快速、单次测量面积大、测量结果直观、非接触等特点，并可对瓷绝缘子内部缺陷相关信息进行准确、全面且深入的处理和分析。

技术领域

本申请实施例涉及电力设备检测技术领域，特别涉及一种瓷绝缘子内部缺陷的检测装置、方法及系统。

背景技术

瓷绝缘子是输变电系统重要的设备部件，被广泛地用于高压输电线路、变电站等电网系统中，对输电导线起着机械支撑和电力绝缘的作用。由于陶瓷本身工艺和配方的问题，瓷绝缘子在制造过程中容易形成气孔、夹杂、微裂纹等缺陷，造成局部应力集中现象。在长期运行过程中受到机电负荷、恶劣环境变化等的影响，绝缘子缺陷将进一步发展，甚至发生断裂或击穿故障，严重影响电网的安全运行。因此，加强对瓷绝缘子的检测和质量评价，对确保电网的安全运行十分重要。

目前采用红外线，紫外线，超声波等方法对瓷绝缘子进行检测，但是都存在比较严重的局限，应用效果不佳。缺陷绝缘子的发热功率与绝缘电阻有关，当绝缘电阻下降到5-10兆欧区间时，其温升与正常绝缘子相差很小，从红外检测的热场分布上很难区分，存在检测盲区。紫外线成像方法利用绝缘子在缺陷处局部放电发出的紫外线实现对缺陷的检测，但由于绝缘子串电场分布不均，处于低电场密度区域的缺陷处会因为放电量小而难以识别。而超声波检测法基于超声波在交界面的反射、折射和模式变换来实现缺陷的检测，属于接触式检测方法，检测过程中需要涂抹耦合剂，检测效率低。

近年来，主动红外热像检测技术由于在侦测火灾、检查故障等领域的应用逐渐受到各行业的广泛关注，其运用光电技术检测物体热辐射的红外线特定波段信号，并将该信号装换成可供人类视觉分辨的图像和图形信息，具有检测速度快、检测精度高、非接触测量、结果直观、便于分析等特点。但是截至目前，针对瓷绝缘子内部缺陷进行主动红外热像检测处理分析手段尚不成熟，其原因主要在于：瓷绝缘子运行现场工作环境复杂，图像背景干扰、现场红外噪声、瓷绝缘子本身发热等因素对测试结果造成一定影响，影响测试精度；另一方面，现有技术也无法解决如何对庞大的红外热图序列进行规范管理及处理的问题，导致无法全面的检测出缺陷信息。

发明内容

本申请提供了一种瓷绝缘子内部缺陷的检测装置、方法及系统，已解决现有技术中其它检测方法检测效率低、缺陷难以识别、存在检测盲区等问题，并且本申请提供的无损检测装置具有测量快速、单次测量面积大、测量结果直观、非接触等特点，并可对瓷绝缘子内部缺陷相关信息进行准确、全面且深入的处理和分析，提升瓷绝缘子检测工作水平。

本申请提供了一种瓷绝缘子内部缺陷的检测装置，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。

可选的，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。