一种绝缘子超声波在线多点检测的探头和方法
【专利摘要】本发明提出了一种绝缘子超声波在线多点检测的探头，包括依次并列设置的爬坡探头、直探头和横波斜探头，且三种探头的接触面都为圆弧形，其检测方法包括：a、采用超声固体耦合胶将探头和待检测的绝缘子耦合；b、探头向所述待检测的绝缘子发出超声波；c、检测到超声波在进入到待检测的绝缘子和穿出待检测的绝缘子时的反射波来限定绝缘子的位置区间；d、检测仪的接收到反射波的波形图，当待检测的绝缘子出现缺陷时,则在接收到的反射波的时间轴上将出现该缺陷的缺陷波,信号传动到检测仪，检测仪通过无线数据传输模块将数据传输到地面服务器终端，并显示在服务器终端的显示屏；e、根据检测到波形图的缺陷波的大小及位置确定缺陷的长度。本发明解决了衰减及实时准确性的问题，可以第一时间作出反应。
【专利说明】一种绝缘子超声波在线多点检测的探头和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种绝缘子超声波在线多点检测的探头和方法。
【背景技术】
[0002]绝缘子是发电厂和变电站运行的重要组成设备，起着支撑导线和绝缘的作用，其工作状态直接影响电网供电安全。由于绝缘子无固有形变且韧性极低，大多数瓷绝缘子长期承受电网运行中的机械负荷以及风雪日晒等恶劣天气的影响，使其附加应力增大而集中，导致内部缺陷急速扩大，极易引发瓷绝缘子脆性断裂，造成电网严重事故。
[0003]由于我国电网存在输变电设备老旧，设备没有改造完，抗御多重事故能力差等问题，输变电设备事故原因不明仍存在，其中一个重要问题是绝缘子闪络，支撑绝缘子不明原因断裂等，而目前的劣化绝缘子检测技术尚不能完全满足实际需要。
[0004]传统的绝缘子测量方法有:红外线法、紫外线法等。红外线测试方法是通过红外线仪器观测绝缘子各部位的温度来检测绝缘子的绝缘程度，因运行中的绝缘子会发热，正常时发热是比较均匀的，当绝缘子绝缘性能下降时，故障部位将导致严重发热，使局部温度过高，此方法对绝缘子上端的故障比较容易发现，但对于法兰附件的机械故障不容易检测到。
[0005]紫外线与红外线的方法类似，但是它是利用绝缘子各部分的电场强度来实现故障检测的，同样，它的缺点是不能实现绝缘子法兰处内部机械故障的检测，或者检测效果不佳。
[0006]因此，传统的红外线、紫外线测试方法容易受缘子表面的污秽程度、负荷、检测位置、辐射角度、方向、距离、天气、大气吸收以及仪器等诸多因素的影响，无法利用有效电压对瓷绝缘子进行检测，无法成为独立的绝缘子及套管的无损检测方法。
【发明内容】
[0007]本发明提出一种绝缘子超声波在线多点检测方法，解决了新型耦合剂的耦合、衰减及检测方法远距离遥测的难题，有效且实时的判断绝缘子内部的缺陷变化，可以第一时间向工作人员反应情况。
[0008]本发明的技术方案是这样实现的:
[0009]一种绝缘子超声波在线多点检测的探头，包括依次并列设置的爬坡探头、直探头和横波斜探头，且三种探头的接触面都为圆弧形。
[0010]进一步地，所述爬坡探头的波速角度80°?87°，直探头的波速角度0°?8。，横波斜探头的波速角度30°?37° ;
[0011]进一步地，三种探头连接至多通道超声波测试仪；
[0012]进一步地，所述多通道超声波测试仪为锂可充电池或太阳能电池供电。
[0013]一种绝缘子超声波在线多点检测方法包括:
[0014]a、采用超声固体耦合胶将探头和待检测的绝缘子耦合；
[0015]b、探头向所述待检测的绝缘子发出超声波；[0016]C、检测到超声波在进入到待检测的绝缘子和穿出待检测的绝缘子时的反射波来限定绝缘子的位置区间；
[0017]d、检测仪的接收到反射波的波形图，当待检测的绝缘子出现缺陷时，则在接收到的反射波的时间轴上将出现该缺陷的缺陷波，信号传动到检测仪，检测仪通过无线数据传输模块将数据传输到地面服务器终端，并显示在服务器终端的显示屏；
[0018]e、根据检测到波形图的缺陷波的大小及位置确定缺陷的长度。
[0019]优选地，所述步骤e中采用6dB法计算缺陷的长度。
[0020]本发明产生的有益效果是:能够实时、准确、直观的判断绝缘子内部的缺陷，供工作人员第一时间作出反应，且不用多次更换探头，减小了工作强度。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为探头耦合绝缘子时的侧视截面图；
[0023]图2为探头耦合绝缘子时的俯视截面图。
【具体实施方式】
[0024]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0025]如图1?2所示，一种绝缘子超声波在线多点检测的探头，包括依次并列设置的爬坡探头103、直探头102和横波斜探头101，且三种探头的接触面都为圆弧形，保证探头的接触面可以和绝缘子2表面吻合，在耦合胶的作用下达到完全耦合的效果，提高超声波检测的准确性。
[0026]将爬坡探头103的波速角度控制在80°?87°，直探头102的波速角度0°?8°，横波斜探头101的波速角度30°?37°，当探头完全吻合在绝缘子上时三种探头，由于三种探头并列排列，在垂直方向的角度一样，但是波速角度不同，可以达到三种探头发出的超声波可以完全扫查绝缘子的整个根部，避免现有使用单一探头测试时要更换探头的问题。
[0027]上述三种探头都连接至多通道超声波测试仪，如连接ZXUD系列绝缘子专用多通道在线测试仪，当遇到有裂纹等缺陷时，爬波会被反射回来，通过信号转换传送到仪器，多通道超声波测试仪通过无线数据传输模块将数据传输到地面服务器终端，并显示在服务器终端的显示屏，在显示屏上会有独立的缺陷回波显示，通过观察仪器就可以很容易地实行对绝缘子的无损检测，这种方法除了能克服以上方法的不足，最大优点是简单、直观、有效，避免直接接电产生的不良效果，保证测试人员和测试设备的安全。同时多通道超声波测试仪为锂可充电池或太阳能电池供电，方便地下或者不能直接供电地点的测试工作。[0028]一种绝缘子超声波在线多点检测方法，包括:
[0029]a、采用超声固体耦合胶将探头I和待检测的绝缘子2耦合；
[0030]b、探头向所述待检测的绝缘子发出超声波；
[0031]C、检测到超声波在进入到待检测的绝缘子2和穿出待检测的绝缘子2时的反射波来限定绝缘子的位置区间；
[0032]d、检测仪的接收到反射波的波形图，当待检测的绝缘子出现缺陷时，则在接收到的反射波的时间轴上将出现该缺陷的缺陷波，信号传动到检测仪，并显示在仪器显示屏；
[0033]e、根据检测到波形图的缺陷波的大小及位置确定缺陷的长度。
[0034]其中步骤e中采用6dB法测试缺陷的长度，采用本发明的探头和检测方法，可以避免现有探头的衰减且不能实时准确检测到绝缘子内部缺陷的目的，需要多次更换探头、多次检测，这样对于远距离遥测很不方便，因此本发明可以实时有效的判断绝缘子内部的缺陷，第一时间作出反应，减小了工作强度。
[0035]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种绝缘子超声波在线多点检测的探头，其特征在于，包括依次并列设置的爬坡探头、直探头和横波斜探头，且三种探头的接触面都为圆弧形。
2.如权利要求1所述的一种绝缘子超声波在线多点检测的探头，其特征在于，所述爬坡探头的波速角度80°?87°，直探头的波速角度0°?8°，横波斜探头的波速角度30。?37°。
3.如权利要求1所述的一种绝缘子超声波在线多点检测的探头，其特征在于，三种探头连接至多通道超声波测试仪。
4.如权利要求3所述的一种绝缘子超声波在线多点检测的探头，其特征在于，所述多通道超声波测试仪为锂可充电池或太阳能电池供电。
5.利用上述探头的一种绝缘子超声波在线多点检测方法，其特征在于，包括: a、采用超声固体耦合胶将探头和待检测的绝缘子耦合； b、探头向所述待检测的绝缘子发出超声波； C、检测到超声波在进入到待检测的绝缘子和穿出待检测的绝缘子时的反射波来限定绝缘子的位置区间； d、检测仪的接收到反射波的波形图，当待检测的绝缘子出现缺陷时，则在接收到的反射波的时间轴上将出现该缺陷的缺陷波，信号传动到检测仪，检测仪通过无线数据传输模块将数据传输到地面服务器终端，并显示在服务器终端的显示屏； e、根据检测到波形图的缺陷波的大小及位置确定缺陷的长度。
6.如权利要求5所述的一种绝缘子超声波在线多点检测方法，其特征在于，所述步骤e中采用6dB法计算缺陷的长度。
【文档编号】G01N29/24GK103698406SQ201310663891
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月9日 优先权日:2013年12月9日
【发明者】张辉, 宋树, 左林, 盛钢 申请人:武汉中旭科技有限公司