[发明专利]一种复合绝缘子芯棒酥朽缺陷的检测装置及其检测方法

权利要求书

1.一种复合绝缘子芯棒酥朽缺陷的检测装置，其特征在于：包括敲击棒(1)，敲击棒(1)的其中一侧端部上设有声学传感器(2)，所述检测装置还包括计算机(3)，声学传感器(2)与计算机(3)电通信连接在一起。

2.根据权利要求2所述的一种复合绝缘子芯棒酥朽缺陷的检测装置，其特征在于：所述敲击棒(1)采用绝缘材料制成。

3.根据权利要求1所述的一种复合绝缘子芯棒酥朽缺陷的检测装置，其特征在于：所述敲击棒(1)上还设有金属接地环(4)。

4.一种根据权利要求1～3任一所述的复合绝缘子芯棒酥朽缺陷的检测装置的检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤S1：在被测复合绝缘子芯棒(5)上选择敲击点，并使用敲击棒(1)进行敲击；

步骤S2：被测复合绝缘子芯棒(5)被敲击后产生振动，振动带动周围空气，在空气中以声波的形式进行传播，声学传感器(2)受到该声波影响产生电信号，并将该电信号发送至计算机(3)上；

步骤S3：计算机(3)对声学传感器(2)发送至的电信号进行处理计算，同时，计算机(3)生成诊断模型并根据计算机(3)计算所得数据对被测复合绝缘子芯棒(5)进行酥朽缺陷诊断。

5.根据权利要求3所述的一种复合绝缘子芯棒酥朽缺陷的检测装置的检测方法，其特征在于：所述步骤S1中敲击点的选择为位于被测复合绝缘子芯棒(5)上低压端金具的10cm处。

6.根据权利要求3所述的一种复合绝缘子芯棒酥朽缺陷的检测装置的检测方法，其特征在于：所述步骤S3中计算机(3)对声学传感器(2)发送至的电信号进行处理计算的方法为：计算机(3)将声学传感器(2)发送至的电信号进行放大、滤波、去噪及快速傅里叶变换，得到明显峰值处固有频率值f_i′。

7.根据权利要求5所述的一种复合绝缘子芯棒酥朽缺陷的检测装置的检测方法，其特征在于：所述步骤S3中生成诊断模型根据计算机(3)所得数据对被测复合绝缘子芯棒(5)进行酥朽缺陷诊断的方法包括以下步骤：

步骤T1：采集正常状态下复合绝缘子芯棒的固有频率值f_i；

步骤T2：建立CART决策树；

步骤T3：根据建立CART决策树对被测复合绝缘子芯棒(5)进行酥朽缺陷诊断。

8.根据权利要求6所述的一种复合绝缘子芯棒酥朽缺陷的检测装置的检测方法，其特征在于：所述步骤T2中建立CART决策树的方法包括以下步骤：

步骤U1：提取被测复合绝缘子芯棒(5)的固有频率值f_i′和采集到的正常状态下复合绝缘子芯棒的固有频率值f_i构建数据集D，数据集D的构建公式为：

数据集

需要说明的是，式中的F_i值在构建数据集D时需进行升序排列；

步骤U2：将数据集D中的连续数据进行离散化，离散化的方法为：将数据集D中连续两个样本值的均值作为节点；

步骤U3：计算节点对数据集D的基尼系数，基尼系数的计算公式为：

其中，p(x_i)是分类x_i出现的概率，n是分类的数目；

之后选取计算出的数据集D的基尼系数中最小的节点作为分类点F1，将数据集D划分为两部分D1和D2，数据集D中小于分类点F1的样本值划分为数据集D1，数据集D中大于分类点F1的样本值划分为数据集D2，之后再计算分类点F1对数据集D2的基尼系数，基尼系数的计算公式为：

其中，p(x_i)是分类x_i出现的概率，n是分类的数目；

之后选取计算出的数据集D2的基尼系数中最小的节点作为分类点F2；

步骤U4：将分类点F1和分类点F2采用CART算法进行递归，生成CART决策树。

9.根据权利要求7所述的一种复合绝缘子芯棒酥朽缺陷的检测装置的检测方法，其特征在于：步骤T3中根据建立CART决策树对被测复合绝缘子芯棒(5)进行酥朽缺陷诊断的方法为：利用建立的CART决策树对计算机(3)计算所得数据进行分类并输出结果，计算机(3)计算所得数据小于分类点F1，CART决策树输出结果0，计算机(3)计算所得数据大于分类点F1但小于分类点F2，CART决策树输出结果1，计算机(3)计算所得数据大于分类点F2，CART决策树输出结果2，CART决策树输出结果中0代表完好，1代表轻度酥朽，2代表严重酥朽。