[实用新型]一种用于断路器储能弹簧无损检测的超声导波装置

说明书

本实用新型涉及超声无损探伤技术领域，具体涉及一种用于断路器储能弹簧无损检测的超声导波装置，包括电源供电模块、发射电路、T/R保护电路、接收电路、模数转换器、数模转换器、FPGA模块、CPU模块、接口模块、人机交互模块；本实用新型可实现在不解体情况下变电站断路器储能弹簧无损检测，为今后评价储能弹簧质量检测提供新的技术手段，确保电网的安全稳定运行。

技术领域

本实用新型涉及超声无损探伤技术领域，具体涉及一种用于断路器储能弹簧无损检测的超声导波装置。

背景技术

储能弹簧是高压断路器的关键零件，在电网系统中得到了广泛使用。储能弹簧通过产生和恢复的弹性形变来达到储能和释放能量的目的。在这个过程中，储能弹簧经历了疲劳加载，加之制造过程产生的缺陷等因素，在使用一定时间后，零件内部会出现疲劳裂纹等损伤。若不及时发现损伤，让储能弹簧继续带“病”工作，则会发生断裂，严重影响电网的安全稳定运行。然而，储能弹簧总长度约4500mm，层与层之间距离约为15mm，超声导波检测时探头只能放置在最外圈位置，导致超声回波信号在传输过程中衰减较大，受仪器收发性能指标所限，市面上常规超声导波仪无法提供足够的灵敏度，分辨率较低。因此，开展储能弹簧超声导波检测仪的研制，对断路器储能弹簧进行缺陷检测，准确掌握其健康状态，及时预警并消除缺陷，降低电网非计划停电对客户的影响程度，提高电网运行质量，同时可以避免发生电力事故，最大限度地减少经济损失，消除因停电带来的社会影响，显得尤为重要。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种用于断路器储能弹簧无损检测的超声导波装置，具体技术方案如下：

一种用于断路器储能弹簧无损检测的超声导波装置，包括电源供电模块、发射电路、T/R保护电路、接收电路、模数转换器、数模转换器、FPGA模块、CPU模块、接口模块、人机交互模块；

所述电源供电模块用于给超声探伤仪供电；所述发射电路用于产生高压信号；所述T/R保护电路用于对发射电路产生的高压电信号进行限幅，同时让回波信号无损通过，保护接收电路；所述接收电路用于对接收的回波信号进行阻抗匹配、放大、衰减、电平转换和滤波；所述模数转换器用于对接收电路处理后的回波信号进行模数转换并将转换后的回波数据传输至FPGA模块进行处理；所述FPGA模块用于采集和处理模数转换器转换后的回波数据，并将处理后的回波数据传输至CPU模块，以及控制发射电路、接收电路、接口模块；所述CPU模块用于处理FPGA模块处理后的回波数据，并进行可视化处理；所述接口模块用于实现超声探伤仪与外部设备的数据交互；所述人机交互模块用于实现人机交互；所述发射电路、T/R保护电路、接收电路、模数转换器、FPGA模块、CPU模块依次连接；所述FPGA模块通过数模转换器与接收电路连接；所述FPGA模块分别与发射电路、接口模块连接；所述CPU模块分别与人机交互模块、接口模块连接。

优选地，所述电源供电模块包括适配器、升压电路、降压电路、电压反向电路、电源充放电控制电路、仪器电源；所述降压电路包括第一降压电路、第二降压电路、第三降压电路、第四降压电路；所述适配器、电源充放电控制电路、仪器电源、第一降压电路依次连接；所述第一降压电路分别与升压电路、第二降压电路、第三降压电路、第四降压电路、电压反向电路连接。

优选地，所述电源充放电控制电路包括电源回路控制电路、电源充电电路；所述电源回路控制电路、电源充电电路分别与适配器、仪器电源连接。

优选地，所述仪器电源包括仪器电源总输入电路、待机电源；所述仪器电源总输入电路分别与待机电源、电源充放电控制电路、第一降压电路连接。

优选地，所述升压电路包括反激式开关电源；所述反激式开关电源包括高压电源控制器、变压器；所述高压电源控制器与变压器连接。