CN106769683A - 一种憎水性分析系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种憎水性分析系统，它包括测试机柜，测试机柜的左侧设置有操作台，操作台的中部设置有功能按钮与总电源，卡轨板的右侧连接有承载梁，承载梁的右侧连接有夹具，夹具的下端连接有绝缘子，绝缘子的上部右侧设置有定量喷水装置，定量喷水装置连接有喷头，绝缘子的正上侧设置有相机，测试机柜的下部设置有引流托盘，引流托盘的下侧连接有储水箱，测试机柜与分析主机相连接，定量喷水装置与相机的输入端均为分析主机，电动轨道与温湿度测量装置由供电电源进行供电，总之本发明具有操作简单、分析数据精确、自动化程度较高的优点。

Description

一种憎水性分析系统

技术领域

本发明属于分析测试方法领域，具体涉及一种憎水性分析系统。

背景技术

绝缘子良好的憎水性可以很好的防止污闪，减少事故发生。所谓憎水性是指绝缘子表面不易受潮，吸附的水分以不连续的孤立小水珠的形式存在，不形成连续水膜，从而限制了表面泄漏电流，提高闪络电压。憎水性等级较差的绝缘子在运行中极易发生沿面闪络，造成污闪。污闪事故往往造成大面积、长时间停电，导致经济受到严重损失，因此复合绝缘子在出厂前必须进行憎水性等级评价。

复合绝缘子憎水性实验室评价系统是基于IEC推荐的由瑞典输配电研究所（STRI）提出的憎水性检测技术喷水分级法，按照电力行业标准（DL/T 864-2004，GB24622-2009）中对喷水分级法的规定，对绝缘子伞裙进行精确定量喷洒水雾；拍摄被测绝缘子表面高清憎水图片；并由憎水性分析软件进行分析；软件基于先进的数字图像处理技术，通过提取憎水性图片的信息熵、种子率、频谱幅值等信息，计算水珠或水迹的形状因子和面积百分比，对复合绝缘子的憎水性状态进行客观判断，最终按照DL/T810-2012中对憎水性的等级特征描述，确定绝缘子憎水性级别。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种操作简单、分析数据精确、自动化程度较高的憎水性分析系统。

本发明的目的是这样实现的：一种憎水性分析系统，它包括测试机柜，所述的测试机柜的左侧设置有操作台，所述的操作台的中部设置有功能按钮与总电源，所述的操作台的上部设置有显示屏，所述的测试机柜的右侧设置有测试机柜，所述的测试机柜的上部左右两侧分别设置有除湿装置与温湿度测量装置，所述的测试机柜的左侧内设置有电动轨道，所述的电动轨道的右侧设置有与其相匹配的卡轨板，所述的卡轨板的右侧连接有承载梁，所述的承载梁的右侧连接有夹具，所述的夹具的下端连接有绝缘子，所述的绝缘子的上部右侧设置有定量喷水装置，所述的定量喷水装置连接有喷头，所述的绝缘子的正上侧设置有相机，所述的测试机柜的下部设置有引流托盘，所述的引流托盘的下侧连接有储水箱，所述的测试机柜与分析主机相连接，所述的定量喷水装置与相机的输入端均为分析主机，所述的电动轨道与温湿度测量装置由供电电源进行供电。

所述的承载梁设置有两根。

所述的测试机柜与操作台的型号为HB-HS864。

所述的喷头距绝缘子表面距离为15-25cm。

所述的除湿装置包括两个延时器和一个触发按钮。

本发明的有益效果：HB-HS864复合绝缘子憎水性实验室评价系统主要由检测机柜装置和系统分析操作台两大机构组成，其中机柜内由绝缘子夹具、轨道、电动喷水、图像拍摄装置、除湿风扇、引流托盘、储水瓶、温湿度测量模块组成；操作台由工控机、液晶显示器、键盘、鼠标、控制按钮组成，整体结构简单，在操作的时候只需要利用键盘鼠标以及控制按钮进行控制，操作简单，相机采用工业级别像素的摄像分辨率，得到的数据更为精确，将采集到的数据通过装置中内置的软件进行自动化分析，在喷水的过程中，绝缘子通过电动轨道进行移动，整体运行自动化程较高，总之本发明具有操作简单、分析数据精确、自动化程度较高的优点。

附图说明

图1是本发明一种憎水性分析系统的结构示意图。

图2是本发明一种憎水性分析系统的卡轨板与承载梁的连接关系图。

图3是本发明一种憎水性分析系统的原理图。

图中：1、操作台 2、功能按钮 3、显示屏 4、总电源 5、卡轨板 6、电动轨道7、夹具 8、除湿装置 9、温湿度测量装置 10、相机 11、喷头 12、测试机柜 13、定量喷水装置 14、绝缘子 15、引流托盘 16、储水箱 17、承载梁 18、供电电源 19、分析主机。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

实施例1

如图1-3所示，一种憎水性分析系统，它包括测试机柜12，所述的测试机柜12的左侧设置有操作台1，所述的操作台1的中部设置有功能按钮2与总电源4，所述的操作台1的上部设置有显示屏3，所述的测试机柜12的右侧设置有测试机柜12，所述的测试机柜12的上部左右两侧分别设置有除湿装置8与温湿度测量装置9，所述的测试机柜12的左侧内设置有电动轨道6，所述的电动轨道6的右侧设置有与其相匹配的卡轨板5，所述的卡轨板5的右侧连接有承载梁17，所述的承载梁17的右侧连接有夹具7，所述的夹具7的下端连接有绝缘子14，所述的绝缘子14的上部右侧设置有定量喷水装置13，所述的定量喷水装置13连接有喷头11，所述的绝缘子14的正上侧设置有相机10，所述的测试机柜12的下部设置有引流托盘15，所述的引流托盘15的下侧连接有储水箱16，所述的测试机柜12与分析主机19相连接，所述的定量喷水装置13与相机10的输入端均为分析主机19，所述的电动轨道6与温湿度测量装置9由供电电源18进行供电。

本发明在实施时，本分析系统的原理为：（1）采用喷水分级法（即HC法）辅助以静态接触角法（即CA法）；（2）工作人员把待测绝缘子挂入试验机柜；（3）先对待测伞裙进行定量喷洒水雾，然后用设备上的相机对喷水后的绝缘子进行拍照保存；（4）将拍摄存储到电脑上的憎水性图像导入憎水性分析软件中，进行判断绝缘子的憎水等级。其中憎水性等级分级方法为：喷水分级法将绝缘子表面憎水性分为HC1-HC7 七个等级，HC1级对应憎水性最好的状态，HC7则对应完全亲水性的表面。本装置采用如下所述的两种方法来对绝缘子表面的憎水性状态进行分级：

（1）图像对比法，将获得的绝缘子憎水图像同标准图像进行对比，通过分析待测图像与各标准图像的相似性并参考表1所示的各HC等级的特征描述来进行分级。

表1 不同憎水性等级的图像特征描述（注：θr接触角）

HC值	绝缘子表面水滴的状态
		1	仅形成分离的水珠，大部分水珠θr≥80°
2	仅形成分离的水珠，大部分水珠50°<θr<80°
		3	仅形成分离的水珠，水珠一般不再是圆的，大部分水珠20°<θr≤50°
4	同时存在分离的水珠和水膜（θr＝0°），总的水膜覆盖面积<被测面积的90％，最大的水膜面积<2cm2
		5	总的水膜覆盖面积<被测面积的90％，最大的水膜面积>2cm2
6	总的水膜覆盖面积>被测面积的90％，有少量的干燥区域（点或狭窄带）
		7	全部试验面积上覆盖了连续的水膜

（2）改进形状因子法，通过计算绝缘子憎水图像中的最大水珠（或最大水膜）的面积比K和形状因子fc，并依据表1所示数据来进行分级。面积比K的计算公式为：

上式中，最大水珠（水迹）的面积和图像总面积的单位均为像素。形状因子fc由专用计算公式得到，总之本发明具有操作简单、分析数据精确、自动化程度较高的优点。

实施例2

如图1-3所示，一种憎水性分析系统，它包括测试机柜12，所述的测试机柜12的左侧设置有操作台1，所述的操作台1的中部设置有功能按钮2与总电源4，所述的操作台1的上部设置有显示屏3，所述的测试机柜12的右侧设置有测试机柜12，所述的测试机柜12的上部左右两侧分别设置有除湿装置8与温湿度测量装置9，所述的测试机柜12的左侧内设置有电动轨道6，所述的电动轨道6的右侧设置有与其相匹配的卡轨板5，所述的卡轨板5的右侧连接有承载梁17，所述的承载梁17的右侧连接有夹具7，所述的夹具7的下端连接有绝缘子14，所述的绝缘子14的上部右侧设置有定量喷水装置13，所述的定量喷水装置13连接有喷头11，所述的绝缘子14的正上侧设置有相机10，所述的测试机柜12的下部设置有引流托盘15，所述的引流托盘15的下侧连接有储水箱16，所述的测试机柜12与分析主机19相连接，所述的定量喷水装置13与相机10的输入端均为分析主机19，所述的电动轨道6与温湿度测量装置9由供电电源18进行供电，所述的承载梁17设置有两根，所述的测试机柜12与操作台1的型号为HB-HS864，所述的喷头11距绝缘子14表面距离为15-25cm，所述的除湿装置8包括两个延时器和一个触发按钮。

本发明在实施时，本憎水性分析系统的操作步骤为：

（1）绝缘子憎水性检测时环境湿度应尽量不大于80%。

（2）绝缘子憎水性检测时，为了防止喷水装置储水瓶中的水结冰以及喷出的水雾在绝缘子表面结冰，环境温度应高于0℃，但不应大于40℃，以免水分蒸发过快。

（3）对于每串待测绝缘子，可选择位置合适进行测量。

（4）操作前先检查机柜两路电源是否插好；实验柜内摄像头传输线是否插好；打开操作台上总电源开关，打开主机开关，开启测试电源开关；此时机柜内LED灯亮起，喷水、取照装置进入工作状态。

（5）取下储水瓶装入去离子水；挂入待测绝缘子，并移动挂件到中央卡槽位置，此时绝缘子伞裙正对摄像机位置。

（6）主机系统启动之后，输入憎水性分析软件管理密码打开分析软件；打开取照软件的相机界面显示相机画面；若屏幕显示图像不清楚可手动调节机柜内相机镜头，左右旋转镜头光圈直至画面清晰。

（7）喷水操作人员调节喷头的出水方向使其与待测伞裙表面基本垂直，使喷水装置的喷头距离待测伞裙约20cm；关闭实验柜玻璃门，开始定量喷水操作。

（8）按动操作台上的喷水控制按钮，开始对待测绝缘子表面进行一次喷水过程；一次喷水操作完成后，使用相机软件进行拍照保存绝缘子憎水性测试图像。

（9）在操作台上调出憎水性分析软件，将刚刚检测的绝缘子憎水性测试图像导入，进行憎水性等级分析操作；记录检测的背景信息，包括：绝缘子型号、检测时间、温度、湿度等。

（10）操作完毕后关闭测试开关、主机开关、打开除湿风扇；主机系统完全关闭后关闭控制台上总电源开关，总之本发明具有操作简单、分析数据精确、自动化程度较高的优点。

Claims (5)

1.一种憎水性分析系统，它包括测试机柜，其特征在于：所述的测试机柜的左侧设置有操作台，所述的操作台的中部设置有功能按钮与总电源，所述的操作台的上部设置有显示屏，所述的测试机柜的右侧设置有测试机柜，所述的测试机柜的上部左右两侧分别设置有除湿装置与温湿度测量装置，所述的测试机柜的左侧内设置有电动轨道，所述的电动轨道的右侧设置有与其相匹配的卡轨板，所述的卡轨板的右侧连接有承载梁，所述的承载梁的右侧连接有夹具，所述的夹具的下端连接有绝缘子，所述的绝缘子的上部右侧设置有定量喷水装置，所述的定量喷水装置连接有喷头，所述的绝缘子的正上侧设置有相机，所述的测试机柜的下部设置有引流托盘，所述的引流托盘的下侧连接有储水箱，所述的测试机柜与分析主机相连接，所述的定量喷水装置与相机的输入端均为分析主机，所述的电动轨道与温湿度测量装置由供电电源进行供电。

2.如权利要求1所述的一种憎水性分析系统，其特征在于：所述的承载梁设置有两根。

3.如权利要求1所述的一种憎水性分析系统，其特征在于：所述的测试机柜与操作台的型号为HB-HS864。

4.如权利要求1所述的一种憎水性分析系统，其特征在于：所述的喷头距绝缘子表面距离为15-25cm。

5.如权利要求1所述的一种憎水性分析系统，其特征在于：所述的除湿装置包括两个延时器和一个触发按钮。