CN108732173A - 一种复合绝缘材料表面憎水性分级直读方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的复合绝缘材料表面憎水性分级直读方法及装置，所述的方法包括：调节喷头与绝缘材料表面的距离，使得喷头与绝缘材料表面的距离为标准距离；将定量的去离子水通过喷头以一定速率和角度喷射于绝缘材料表面；选定喷水范围中的一部分进行拍照；对拍照的图像进行数字化处理，获得包含水珠数量和覆盖面积的数字化图像；将获得的数字化图像与各个憎水等级标准图像比对；根据比对结果显示憎水分级结果。所述的装置包括激光定距单元、增压注射单元、图像拍摄单元、图像处理单元、图像分析单元、憎水性分级显示单元。该发明通过定量控制水量、喷射角度与高度，实现绝缘材料表面憎水性分级的准确测量。

Description

一种复合绝缘材料表面憎水性分级直读方法及装置

技术领域

本发明属于绝缘材料憎水性检测领域，特别涉及一种直读式复合绝缘材料表面憎水性分级直读方法及装置。

背景技术

有机外绝缘材料预防污闪事故主要是利用其憎水特性，如果其憎水性失效，也就预示着这种材料的寿命行将终止。而当有机外绝缘材料的表面污积严重时，就会导致其憎水性能下降，并有可能造成闪络事故。一般情况下，由于气温、紫外线、电磁场等环境因素的影响，有机外绝缘材料不可避免地会发生老化，出现起皮、龟裂、粉化、脱落等老化现象，情况严重时，其憎水性完全丧失，以致演变成严重的电网运行安全隐患。

喷水分级法是现在一种常用的憎水判断方法，按一定的规范在绝缘表面喷水，根据绝缘表面的水滴形状和水滴分布状况，把憎水性分为HC1～HC7一共7个等级，然后人工通过与每一等级的典型图样进行比较以确定憎水性等级。该种方法操作简单，快捷，易于快速对憎水性能进行判断，但是由于存在装置误差和主观判断，在对憎水等级进行分析时，难免会出现一定的误差。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种直读式复合绝缘材料表面憎水性分级直读方法及装置，通过定量控制水量、喷射角度与高度，实现绝缘材料表面憎水性分级的准确测量。

本发明的技术方案是按以下方式实现的：

本发明实施例提供一种复合绝缘材料表面憎水性分级直读方法及装置，所述的方法包括：

S1,调节喷头与绝缘材料表面的距离，使得喷头与绝缘材料表面的距离为标准距离；

S2，将定量的去离子水通过喷头以一定速率和角度喷射于绝缘材料表面；

S3，选定喷水范围中的一部分进行拍照；

S4，对拍照的图像进行数字化处理，获得包含水珠数量和覆盖面积的数字化图像；

S5，将获得的数字化图像与各个憎水等级标准图像比对；

S6，根据比对结果显示憎水分级结果。

进一步的，所述的方法还包括：

S0，建立憎水等级标准数据库，所述的憎水等级标准数据库内存储每一个憎水等级对应的标准图像。

进一步的，步骤S0的具体实现过程为：

获取已经确定憎水性等级的的复合绝缘材料；

对该复合绝缘材料表面喷水并拍照；

对拍照图像中的水珠数量和覆盖面积进行数字化处理，得到一个标准图像；

重复上述步骤，直到获得每一个憎水性等级对应的标准图像。

进一步的，步骤S1中，所述的标准距离为25cm。

进一步的，步骤S2中，喷头喷出的水量为5ml，喷射速率为0.5ml/s，喷射角度为50°-70°。

进一步的，步骤S3中，选取的范围大小是以喷水中心点为中心的4cm*4cm范围的区域。

进一步的，步骤S4中，对拍照的图像进行数字化处理的过程中，首先对图像进行滤波来锐化边界，从而降低干扰。

进一步的，步骤S6中，憎水分级的显示结果为以下结果中的一种：HC1、HC2、HC3、HC4、HC5、HC6、HC7，当分析结果为处于两个等级之间时，显示结果为以下结果中的一种：HC1-HC2、HC2-HC3、HC3-HC4、HC4-HC5、HC5-HC6、HC6-HC7。

本发明实施例提供一种复合绝缘材料表面憎水性分级直读装置，所述的装置包括：

激光定距单元，用于测量增压注射单元与绝缘材料表面的距离是否为标准距离；

增压注射单元，当增压注射单元与绝缘材料表面达到标准距离时，将定量的去离子水以一定速率和角度喷射于绝缘材料表面；

图像拍摄单元，当增压注射单元完成喷水后，采集一定面积的绝缘材料表面水珠形态图像；

图像处理单元，用于将采集的图像处理为包含水珠数量、覆盖面积两种数字化参数的图像；

图像分析单元，用于将图像处理单元处理后的图像与憎水等级的标准图像对比，并生成比对结果；

憎水性分级显示单元，用于显示憎水分级结果。

进一步的，所述的装置还包括：

憎水等级标准数据库，用于存储每一个憎水等级对应的标准图像。

本发明的有益效果是：

本发明将憎水分级法定量化操作，将喷头与材料表面的距离定为25cm，由于缩短了喷射距离，因此利用较小的驱动即可将水喷射到材料表面，结合喷头喷出的水量为5ml，喷射速率为0.5ml/s，喷射角度为50°-70°，还节省了喷射水量，降低了喷射范围，这不仅能节省资源，还能确保绝缘材料表面快速风干。

结合憎水等级标准数据库，可以降低检测误差，同时通过各个处理单元的协同工作，易于直接读取检测结果，提高检测效率。

附图说明

图1是本发明实施例1的方法流程图；

图2是本发明实施例1的装置原理图；

图3是本发明实施例2的方法流程图。

具体实施方式

以下结合附图详细说明本发明的具体实施方式，下文的公开提供了具体实施方式用来实现本发明的装置及方法，使本领域的技术人员更清楚地理解如何实现本发明。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。应当理解，尽管本发明描述了其优选的具体实施方案，然而这些只是对实施方案的阐述，而不是限制本发明的范围。

实施例1

如图1所示，实施例1提供了一种一种复合绝缘材料表面憎水性分级直读方法及装置，所述的方法包括以下步骤：

S1,调节喷头与绝缘材料表面的距离，使得喷头与绝缘材料表面的距离为标准距离。在该过程中，调节喷头和绝缘材料表面距离时，可以采用激光测距的原理，通过控制芯片和电机自动调节喷头和绝缘材料表面的距离，最终的标准距离为25cm。

S2，将定量的去离子水通过喷头以一定速率和角度喷射于绝缘材料表面。其中，喷头喷出的水量为5ml，喷射速率为0.5ml/s，喷射角度为50°-70°。

S3，选定喷水范围中的一部分进行拍照，选取的范围大小是以喷水中心点为中心的4cm*4cm范围的区域。

S4，对拍照的图像进行数字化处理，先对图像进行滤波来锐化边界，然后数字化图像，获得包含水珠数量和覆盖面积的数字化图像。

S5，将获得的数字化图像与各个憎水等级标准图像比对，依据国家能源局颁布的DL/T810-2002《±500kV直流棒形悬式复合绝缘子技术条件》中规定的憎水性分级标准，对分级结果进行比对。

S6，根据比对结果显示憎水分级结果。憎水分级的显示结果为以下结果中的一种：HC1、HC2、HC3、HC4、HC5、HC6、HC7，当分析结果为处于两个等级之间时，显示结果为以下结果中的一种：HC1-HC2、HC2-HC3、HC3-HC4、HC4-HC5、HC5-HC6、HC6-HC7。

如图2所示，实施例1还提供了一种复合绝缘材料表面憎水性分级直读装置，所述的装置包括激光定距单元、增压注射单元、图像拍摄单元、图像处理单元、图像分析单元和憎水性分级显示单元。

所述的激光定距单元，用于保证增压注射单元和图像拍摄单元与复合绝缘材料的距离保持为定量，满足标准距离后，增压注射单元将定量的去离子水以一定速率和角度喷射于绝缘材料表面。其中，所述的标准距离为25cm。

所述的增压注射单元，用于保证喷射水的定量、定速、定角度，优选的是，所述的水量为5ml，喷射速率为0.5ml/s，喷射角为50°-70°。

所述的图像拍摄单元用于拍摄固定面积的图像，以注射单元为中心的4cm*4cm范围的图像。

所述的图像处理单元对图像进行滤波，锐化边界以降低干扰，再根据水珠数量、覆盖面积等参数，使图像数字化。

图像分析单元用处理后的图像对应憎水等级标准数据库进行比较分析，憎水性分级显示单元显示结果。

所述的憎水性分级显示单元直接显示憎水分级结果，显示结果为HC1、HC2、HC3、HC4、HC5、HC6、HC7，当分析结果为处于两个等级之间时，显示HC1-HC2、HC2-HC3、HC3-HC4、HC4-HC5、HC5-HC6、HC6-HC7。

实施例2

如图3所示，实施例2提供了一种一种复合绝缘材料表面憎水性分级直读方法及装置，所述的方法包括以下步骤：

S0，建立憎水等级标准数据库，所述的憎水等级标准数据库内存储每一个憎水等级对应的标准图像。

步骤S0的具体实现过程为：获取已经确定憎水性等级的的复合绝缘材料；对该复合绝缘材料表面喷水并拍照；对拍照图像中的水珠数量和覆盖面积进行数字化处理，得到一个标准图像；重复上述步骤，直到获得每一个憎水性等级对应的标准图像。

S1,调节喷头与绝缘材料表面的距离，使得喷头与绝缘材料表面的距离为标准距离。在该过程中，调节喷头和绝缘材料表面距离时，可以采用激光测距的原理，通过控制芯片和电机自动调节喷头和绝缘材料表面的距离，最终的标准距离为25cm。

S2，将定量的去离子水通过喷头以一定速率和角度喷射于绝缘材料表面。其中，喷头喷出的水量为5ml，喷射速率为0.5ml/s，喷射角度为50°-70°。

S3，选定喷水范围中的一部分进行拍照，选取的范围大小是以喷水中心点为中心的4cm*4cm范围的区域。

S4，对拍照的图像进行数字化处理，先对图像进行滤波来锐化边界，然后数字化图像，获得包含水珠数量和覆盖面积的数字化图像。

S5，将获得的数字化图像与各个憎水等级标准图像比对，依据国家能源局颁布的DL/T810-2002《±500kV直流棒形悬式复合绝缘子技术条件》中规定的憎水性分级标准，对分级结果进行比对。

S6，根据比对结果显示憎水分级结果。憎水分级的显示结果为以下结果中的一种：HC1、HC2、HC3、HC4、HC5、HC6、HC7，当分析结果为处于两个等级之间时，显示结果为以下结果中的一种：HC1-HC2、HC2-HC3、HC3-HC4、HC4-HC5、HC5-HC6、HC6-HC7。

实施例2还提供了一种复合绝缘材料表面憎水性分级直读装置，所述的装置包括激光定距单元、增压注射单元、图像拍摄单元、图像处理单元、图像分析单元、憎水性分级显示单元和憎水等级标准数据库。

所述的激光定距单元，用于保证增压注射单元和图像拍摄单元与复合绝缘材料的距离保持为定量，满足标准距离后，增压注射单元将定量的去离子水以一定速率和角度喷射于绝缘材料表面。其中，所述的标准距离为25cm。

所述的增压注射单元，用于保证喷射水的定量、定速、定角度，优选的是，所述的水量为5ml，喷射速率为0.5ml/s，喷射角为50°-70°。

所述的图像拍摄单元用于拍摄固定面积的图像，以注射单元为中心的4cm*4cm范围的图像。

所述的图像处理单元对图像进行滤波，锐化边界以降低干扰，再根据水珠数量、覆盖面积等参数，使图像数字化。

图像分析单元用处理后的图像对应憎水等级标准数据库进行比较分析，憎水性分级显示单元显示结果。

所述的憎水性分级显示单元直接显示憎水分级结果，显示结果为HC1、HC2、HC3、HC4、HC5、HC6、HC7，当分析结果为处于两个等级之间时，显示HC1-HC2、HC2-HC3、HC3-HC4、HC4-HC5、HC5-HC6、HC6-HC7。

所述的憎水等级标准数据库是按照上述的定量原则对不同憎水等级表面进行拍摄的标准图像，其中水滴的数量和覆盖面积为数字化参数。

此外，本发明的应用范围不局限于说明书中描述的特定实施例的工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法及步骤。从本发明的公开内容，作为本领域的普通技术人员将容易地理解，对于目前已存在或者以后即将开发出的工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法或步骤，其中它们执行与本发明描述的对应实施方式大体相同的功能或者获得大体相同的结果，依照本发明可以对它们进行应用。因此，本发明所附权利要求旨在将这些工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法或步骤包含在其保护范围内。

Claims (10)

1.一种复合绝缘材料表面憎水性分级直读方法及装置，其特征在于，所述的方法包括：

S1,调节喷头与绝缘材料表面的距离，使得喷头与绝缘材料表面的距离为标准距离；

S2，将定量的去离子水通过喷头以一定速率和角度喷射于绝缘材料表面；

S3，选定喷水范围中的一部分进行拍照；

S4，对拍照的图像进行数字化处理，获得包含水珠数量和覆盖面积的数字化图像；

S5，将获得的数字化图像与各个憎水等级标准图像比对；

S6，根据比对结果显示憎水分级结果。

2.根据权利要求1所述的一种复合绝缘材料表面憎水性分级直读方法及装置，其特征在于，所述的方法还包括：

S0，建立憎水等级标准数据库，所述的憎水等级标准数据库内存储每一个憎水等级对应的标准图像。

3.根据权利要求2所述的一种复合绝缘材料表面憎水性分级直读方法及装置，其特征在于，步骤S0的具体实现过程为：

获取已经确定憎水性等级的的复合绝缘材料；

对该复合绝缘材料表面喷水并拍照；

对拍照图像中的水珠数量和覆盖面积进行数字化处理，得到一个标准图像；

重复上述步骤，直到获得每一个憎水性等级对应的标准图像。

4.根据权利要求1或2所述的一种复合绝缘材料表面憎水性分级直读方法及装置，其特征在于，步骤S1中，所述的标准距离为25cm。

5.根据权利要求1或2所述的一种复合绝缘材料表面憎水性分级直读方法及装置，其特征在于，步骤S2中，喷头喷出的水量为5ml，喷射速率为0.5ml/s，喷射角度为50°-70°。

6.根据权利要求1或2所述的一种复合绝缘材料表面憎水性分级直读方法及装置，其特征在于，步骤S3中，选取的范围大小是以喷水中心点为中心的4cm*4cm范围的区域。

7.根据权利要求1或2所述的一种复合绝缘材料表面憎水性分级直读方法及装置，其特征在于，步骤S4中，对拍照的图像进行数字化处理的过程中，首先对图像进行滤波来锐化边界。

8.根据权利要求1或2所述的一种复合绝缘材料表面憎水性分级直读方法及装置，其特征在于，步骤S6中，憎水分级的显示结果为以下结果中的一种：HC1、HC2、HC3、HC4、HC5、HC6、HC7，当分析结果为处于两个等级之间时，显示结果为以下结果中的一种：HC1-HC2、HC2-HC3、HC3-HC4、HC4-HC5、HC5-HC6、HC6-HC7。

9.一种复合绝缘材料表面憎水性分级直读装置，其特征在于，所述的装置包括：

激光定距单元，用于测量增压注射单元与绝缘材料表面的距离是否为标准距离；

增压注射单元，当增压注射单元与绝缘材料表面达到标准距离时，将定量的去离子水以一定速率和角度喷射于绝缘材料表面；

图像拍摄单元，当增压注射单元完成喷水后，采集一定面积的绝缘材料表面水珠形态图像；

图像处理单元，用于将采集的图像处理为包含水珠数量、覆盖面积两种数字化参数的图像；

图像分析单元，用于将图像处理单元处理后的图像与憎水等级的标准图像对比，并生成比对结果；

憎水性分级显示单元，用于显示憎水分级结果。

10.根据权利要求9所述的一种复合绝缘材料表面憎水性分级直读装置，其特征在于，所述的装置还包括：

憎水等级标准数据库，用于存储每一个憎水等级对应的标准图像。