CN107680873A - 一种超声波无损检测真空管真空度的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电力无损检测和电力仪器仪表技术领域，具体涉及一种超声法无损检测真空管真空度的装置。本发明主要针对现有的真空管真空度的检测方法存在拆装麻烦、费时费力且测量结果不准确的问题，提供一种无损检测真空管真空度的装置。本发明一种超声波无损检测真空管真空度的装置，包括超声波发射探头、超声波接收探头、真空灭弧室、主机和温度传感器，所述超声波发射探头放置在动触头一侧的端口，超声波接收探头放置在静触头一侧的端口，超声波发射探头、超声波接收探头和温度传感器都与主机相连接。
Description
技术领域
本发明属于电力无损检测和电力仪器仪表技术领域，具体涉及一种超声法无损检测真空管真空度的装置。
背景技术
目前真空管真空度的检测多采用高压法进行检测，如公布号为CN104409275A的发明公开了一种基于耦合电容法、具有温度及电压补偿、准确度高的真空灭弧室真空度在线监测装置，有置于屏蔽盒中的耦合电容传感器，所述屏蔽盒内还设有温度传感器，所述耦合电容传感器依次通过信号调理模块A、移相模块A、差分放大模块与单片机相接，单片机的输出通过自动调零模块反馈至差分放大模块，单片机的输出与显示器相接；设有电压传感器，所述电压传感器依次通过信号调理模块B、移相模块B与差分放大模块相接；所述温度传感器与单片机相接。但是这种方法需要在真空管上安装耦合电容传感器和温度传感器，实际操作中难以实现。现场真空管外围是玻璃，其表面光滑无法安装，另外A、B、C相间间距仅300mm左右，也没有足够的安装空间。且高压法在测量时需要现场在真空管上接线和拆卸传感器，非常不方便，检测时由于在真空管外施加高压和磁场后会产生附加电磁干扰，测量也不准确。
发明内容
本发明主要针对现有的真空管真空度的检测方法存在拆装麻烦、费时费力且测量结果不准确的问题，提供一种无损检测真空管真空度的装置。
本发明为解决上述问题而采取的技术方案为：
一种超声波无损检测真空管真空度的装置，包括超声波发射探头、超声波接收探头、真空灭弧室、主机和温度传感器，所述超声波发射探头放置在动触头一侧的端口，超声波接收探头放置在静触头一侧的端口，超声波发射探头、超声波接收探头和温度传感器都与主机相连接。
进一步地，本发明所述的主机包括电源模块、控制器模块、脉冲发生器、一号功率放大器、A/D转换器、脉冲接收器、二号功率放大器和显示屏组成，在控制器模块上设有“测量”、“停止”、“检查”、“复位”、共四个按键，电源模块为控制器模块提供电能，控制器模块一个端口与脉冲发生器相连接，脉冲发生器与一号功率放大器相连接，一号功率放大器再与超声波发射探头相连接，控制器模块的另一个端口与A/D转换器相连接，A/D转换器与脉冲接收器相连接，脉冲接收器再与超声波接收探头相连接，所述测量键用于向控制器模块发出开始测量的指令，按下测量键时，控制器模块发出指令使得脉冲发生器发出测量脉冲，经过一号功率放大器放大后送到超声波发射探头，进入真空灭弧室，超声波在经过真空灭弧室后，此时超声波接收探头接收到经衰减的超声波，经衰减的超声波依次通过二号功率放大器、脉冲接收器和A/D转换器再传回控制器模块，经过控制器模块的显示屏显示出来，所述停止键用于控制器模块向脉冲发生器发出停止测量的指令，检查键用于脉冲发生器故障自检功能，复位键用于脉冲发生器的复位。所述的温度传感器与控制器模块相连接用于将其采集的温度信号传送给控制器模块并修正计算结果通过显示屏显示出来。
本发明采用上述技术方案，利用超声波通过真空灭弧室后的衰减情况来确定真空灭弧室内的真空度，使用时首先将超声波发射探头放置在真空灭弧室动触头一侧的端口，将超声波接收探头放置在静触头一侧的端口。按下测量键，使脉冲发生器发出40KHz的测量脉冲，经过功率放大器放大后送到发射探头进入真空灭弧室，超声波在经过真空灭弧室时，产生衰减，其衰减程度与真空灭弧室内的真空度有关，当真空灭弧室内真空度良好时，超声波不能在真空灭弧室内传播，接收探头无法接收到超声波信号；当真空灭弧室内真空度下降，超声波在真空灭弧室中传播时发生衰减，能被接收探头接收到。
接收到的超声波，经功率放大器放大和脉冲接收器转化为电信号，再经12位的A/D转换器转换成数字信号，经过控制器的计算，显示结果为相对于1.0×10-5Pa的偏差率，故偏差率越大，说明真空灭弧室内的真空度越差，偏差率越小，说明真空灭弧室内的真空度越好。由于环境温度的变化，使仪器的测量精度降低，故增加了温度传感器进行环境温度检测，仪器根据环境温度的高低修正计算结果。测量结束按停止键完成本次测量。
本发明控制器根据测量接收到的超声波衰减结果计算出相对于1.0×10-5Pa的偏差率。由于真空灭弧室内的真空度和超声波衰减程度成线性关系，超声波衰减的越多，说明真空灭弧室内的真空度越好，相对于1.0×10-5Pa的偏差率越小；超声波衰减的越少，说明真空灭弧室内的真空度越差，相对于1.0×10-5Pa的偏差率越大。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明主机的框图。
具体实施方式
实施例1
如图1和图2所示，一种超声波无损检测真空管真空度的装置，包括超声波发射探头1、超声波接收探头3、真空灭弧室5、主机6和温度传感器7，所述超声波发射探头1放置在动触头2一侧的端口，超声波接收探头3放置在静触头4一侧的端口，超声波发射探头1、超声波接收探头3和温度传感器7都与主机6相连接，所述的主机6包括电源模块8、控制器模块9、脉冲发生器10、一号功率放大器11、A/D转换器13、脉冲接收器14、二号功率放大器15和显示屏12组成，在控制器模块9上设有“测量”、“停止”、“检查”、“复位”、共四个按键，电源模块8为控制器模块9提供电能，控制器模块9一个端口与脉冲发生器10相连接，脉冲发生器10与一号功率放大器11相连接，一号功率放大器11再与超声波发射探头1相连接，控制器模块9的另一个端口与A/D转换器13相连接，A/D转换器13与脉冲接收器14相连接，脉冲接收器14再与超声波接收探头3相连接，所述测量键用于向控制器模块9发出开始测量的指令，按下测量键时，控制器模块9发出指令使得脉冲发生器10发出测量脉冲，经过一号功率放大器11放大后送到超声波发射探头1，进入真空灭弧室，超声波在经过真空灭弧室时，此时当超声波接收探头3接收到超声波时，超声波依次通过二号功率放大器15、脉冲接收器14和A/D转换器13再传回控制器模块9，经过控制器模块9的显示屏12显示出来，所述停止键用于控制器模块9向脉冲发生器10发出停止测量的指令，检查键用于脉冲发生器10故障自检功能，复位键用于脉冲发生器10的复位，所述的温度传感器7与控制器模块9相连接用于将其采集的温度信号传送给控制器模块9并通过显示屏12显示出来。
Claims (2)
1.一种超声波无损检测真空管真空度的装置，其特征是包括超声波发射探头(1)、超声波接收探头(3)、真空灭弧室(5)、主机(6)和温度传感器(7)，所述超声波发射探头1放置在动触头2一侧的端口，超声波接收探头3放置在静触头4一侧的端口，超声波发射探头1、超声波接收探头3和温度传感器7都与主机(6)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种超声波无损检测真空管真空度的装置，其特征是所述的主机(6)包括电源模块(8)、控制器模块(9)、脉冲发生器(10)、一号功率放大器(11)、A/D转换器(13)、脉冲接收器(14)、二号功率放大器(15)和显示屏(12)组成，在控制器模块(9)上设有“测量”、“停止”、“检查”、“复位”、共四个按键，电源模块(8)为控制器模块(9)提供电能，控制器模块(9)一个端口与脉冲发生器(10)相连接，脉冲发生器(10)与一号功率放大器(11)相连接，一号功率放大器(11)再与超声波发射探头(1)相连接，控制器模块(9)的另一个端口与A/D转换器(13)相连接，A/D转换器(13)与脉冲接收器(14)相连接，脉冲接收器(14)再与超声波接收探头(3)相连接，所述测量键用于向控制器模块(9)发出开始测量的指令，按下测量键时，控制器模块(9)发出指令使得脉冲发生器(10)发出测量脉冲，经过一号功率放大器(11)放大后送到超声波发射探头(1)，进入真空灭弧室，超声波在经过真空灭弧室后，此时超声波接收探头(3)接收到经衰减的超声波，经衰减的超声波依次通过二号功率放大器(15)、脉冲接收器(14)和A/D转换器(13)再传回控制器模块(9)，经过控制器模块(9)的显示屏(12)显示出来，所述停止键用于控制器模块(9)向脉冲发生器(10)发出停止测量的指令，检查键用于脉冲发生器(10)故障自检功能，复位键用于脉冲发生器(10)的复位，所述的温度传感器(7)与控制器模块(9)相连接用于将其采集的温度信号传送给控制器模块(9)并修正计算结果通过显示屏(12)显示出来。
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