CN109030634B - 电缆橡胶接头内部缺陷超声成像及绝缘评估方法及装置 - Google Patents

电缆橡胶接头内部缺陷超声成像及绝缘评估方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN109030634B
CN109030634B CN201810681871.2A CN201810681871A CN109030634B CN 109030634 B CN109030634 B CN 109030634B CN 201810681871 A CN201810681871 A CN 201810681871A CN 109030634 B CN109030634 B CN 109030634B
Authority
CN
China
Prior art keywords
cable rubber
rubber joint
defect
cable
internal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810681871.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109030634A (zh
Inventor
聂章翔
马佳炜
王锐
曾飏
余欣
金海云
黄振
高乃奎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong Power Grid Co Ltd
Electric Power Research Institute of Guangdong Power Grid Co Ltd
Original Assignee
Guangdong Power Grid Co Ltd
Electric Power Research Institute of Guangdong Power Grid Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong Power Grid Co Ltd, Electric Power Research Institute of Guangdong Power Grid Co Ltd filed Critical Guangdong Power Grid Co Ltd
Priority to CN201810681871.2A priority Critical patent/CN109030634B/zh
Publication of CN109030634A publication Critical patent/CN109030634A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109030634B publication Critical patent/CN109030634B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04—Analysing solids
    • G01N29/11—Analysing solids by measuring attenuation of acoustic waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G01R31/1209—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing using acoustic measurements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/023—Solids
    • G01N2291/0235—Plastics; polymers; soft materials, e.g. rubber
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/028—Material parameters
    • G01N2291/0289—Internal structure, e.g. defects, grain size, texture

Abstract

本发明公开了一种电缆橡胶接头内部缺陷超声成像及绝缘评估方法及装置，解决了目前对于电缆接头的内部缺陷大小的状况评估存在精度低、效率低等技术问题。本发明中，通过计算电缆橡胶接头各监测点的超声衰减系数，来生成电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图，最后根据电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图来缺陷电缆橡胶接头内部缺陷面积大小，从而得到电缆橡胶接头内部缺陷面积大小等级，得到对电缆橡胶接头的第一评估结果，解决了目前对于电缆接头的内部缺陷大小的状况评估存在精度低、效率低等技术问题。

Description

电缆橡胶接头内部缺陷超声成像及绝缘评估方法及装置
技术领域
本发明涉及电缆技术领域，尤其涉及一种电缆橡胶接头内部缺陷超声成像及绝缘评估方法及装置。
背景技术
由于不规范的生产工艺和现场安装工艺，电缆接头在生产和安装的过程中难免引入缺陷。长期运行过程中承受着电场、热场、机械应力等作用，电缆接头内部容易产生气隙或裂纹等微观缺陷，并且长时间电-热-机械联合作用下，缺陷引起的电场应力集中会形成不断延伸发展的电树枝，使其绝缘性能逐渐劣化，最终导致绝缘发生击穿。而对于电缆接头的内部缺陷探测和绝缘状况评估，目前还没有行之有效的规范标准，相关电缆附件标准规范仅对原材料的性能提出要求，不适用于成型产品的无损检测。
超声检测是无损检测中的一种，基于检测所得缺陷信号，可获得材料内部缺陷图像。对于刚性材料，超声检测具有较好的分辨率和穿透性。橡胶电缆接头内部材料属柔性材料，超声波在电缆接头传播过程中衰减较大，利用微弱的缺陷回波信号进行超声成像较为困难，目前对于电缆接头的内部缺陷大小的状况评估存在精度低、效率低等技术问题。
因此，提出一种电缆橡胶接头内部缺陷超声成像及绝缘评估方法及装置是十分必要的。
发明内容
本发明提供了一种电缆橡胶接头内部缺陷超声成像及绝缘评估方法及装置，解决了目前对于电缆接头的内部缺陷大小的状况评估存在精度低、效率低等技术问题。
本发明提供了一种电缆橡胶接头内部缺陷超声成像及绝缘评估方法，包括：
S1、获取电缆橡胶接头的超声信号；
S2、提取电缆橡胶接头的超声信号中的超声表面波和底面波；
S3、根据超声表面波和底面波，计算电缆橡胶接头各检测点的超声衰减系数；
S4、将电缆橡胶接头各检测点的超声衰减系数大小作为电缆橡胶接头的内部缺陷图像对应点的像素值，生成电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图；
S5、统计电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图中超声衰减系数大于预设值的检测点的数量，并根据检测点在电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图中的灰度值或彩色值，得到电缆橡胶接头内部缺陷面积大小；
S6、根据电缆橡胶接头内部缺陷面积大小对应的电缆橡胶接头内部缺陷面积大小等级，得到对电缆橡胶接头的第一评估结果。
可选地，步骤S6之后还包括：
将电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图中缺陷部分与非缺陷部分进行颜色对比度的计算，根据颜色对比度的计算结果确定电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图颜色对比度等级；
结合电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图颜色对比度等级和电缆橡胶接头内部缺陷面积大小等级，得到对电缆橡胶接头的第二评估结果。
可选地，步骤S5之后还包括：
通过预置电缆橡胶接头缺陷图像库，对电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图中的缺陷类型进行类型识别，确定电缆橡胶接头的缺陷类型。
可选地，通过预置电缆橡胶接头缺陷图像库，对电缆橡胶接头内部缺陷二位分布图中的缺陷类型进行类型识别，确定电缆橡胶接头的缺陷类型之后还包括：
结合定电缆橡胶接头的缺陷类型、电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图颜色对比度等级和电缆橡胶接头内部缺陷面积大小等级，得到对电缆橡胶接头的第三评估结果。
可选地，步骤S5之前还包括：
根据一定数量的已知缺陷类型的电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图构建预置电缆橡胶接头缺陷图像库。
本发明提供了一种电缆橡胶接头内部缺陷超声成像及绝缘评估装置，包括：
信号获取单元，用于获取电缆橡胶接头的超声信号；
信号提取单元，用于提取电缆橡胶接头的超声信号中的超声表面波和底面波；
衰减系数计算单元，用于根据超声表面波和底面波，计算电缆橡胶接头各检测点的超声衰减系数；
图像生成单元，用于将电缆橡胶接头各检测点的超声衰减系数大小作为电缆橡胶接头的内部缺陷图像对应点的像素值，生成电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图；
面积计算单元，用于统计电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图中超声衰减系数大于预设值的检测点的数量，并根据检测点在电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图中的灰度值或彩色值，得到电缆橡胶接头内部缺陷面积大小；
第一评估单元，用于根据电缆橡胶接头内部缺陷面积大小对应的电缆橡胶接头内部缺陷面积大小等级，得到对电缆橡胶接头的第一评估结果。
可选地，还包括：
对比度等级确定单元，用于将电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图中缺陷部分与非缺陷部分进行颜色对比度的计算，根据颜色对比度的计算结果确定电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图颜色对比度等级；
第二评估单元，用于结合电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图颜色对比度等级和电缆橡胶接头内部缺陷面积大小等级，得到对电缆橡胶接头的第二评估结果。
可选地，还包括：
缺陷类型确定单元，用于通过预置电缆橡胶接头缺陷图像库，对电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图中的缺陷类型进行类型识别，确定电缆橡胶接头的缺陷类型。
可选地，还包括：
第三评估单元，用于结合定电缆橡胶接头的缺陷类型、电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图颜色对比度等级和电缆橡胶接头内部缺陷面积大小等级，得到对电缆橡胶接头的第三评估结果。
可选地，还包括：
建库单元，用于根据一定数量的已知缺陷类型的电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图构建预置电缆橡胶接头缺陷图像库。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
本发明提供了一种电缆橡胶接头内部缺陷超声成像及绝缘评估方法，包括：S1、获取电缆橡胶接头的超声信号；S2、提取电缆橡胶接头的超声信号中的超声表面波和底面波；S3、根据超声表面波和底面波，计算电缆橡胶接头各检测点的超声衰减系数；S4、将电缆橡胶接头各检测点的超声衰减系数大小作为电缆橡胶接头的内部缺陷图像对应点的像素值，生成电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图；S5、统计电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图中超声衰减系数大于预设值的检测点的数量，并根据检测点在电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图中的灰度值或彩色值，得到电缆橡胶接头内部缺陷面积大小；S6、根据电缆橡胶接头内部缺陷面积大小对应的电缆橡胶接头内部缺陷面积大小等级，得到对电缆橡胶接头的第一评估结果。
本发明中，通过计算电缆橡胶接头各监测点的超声衰减系数，来生成电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图，最后根据电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图来缺陷电缆橡胶接头内部缺陷面积大小，从而得到电缆橡胶接头内部缺陷面积大小等级，得到对电缆橡胶接头的第一评估结果，解决了目前对于电缆接头的内部缺陷大小的状况评估存在精度低、效率低等技术问题。
附图说明
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明提供的一种电缆橡胶接头内部缺陷超声成像及绝缘评估方法的一个实施例的流程示意图；
图2为本发明提供的一种电缆橡胶接头内部缺陷超声成像及绝缘评估方法的另一个实施例的流程示意图；
图3为本发明提供的一种电缆橡胶接头内部缺陷超声成像及绝缘评估装置的一个实施例的结构示意图；
图4为本发明提供的一种电缆橡胶接头内部缺陷超声成像及绝缘评估装置的另一个实施例的结构示意图；
图5为电缆橡胶接头中超声信号衰减示意图；
图6为电缆橡胶接头缺陷面积大小评估等级示意图；
图7为电缆橡胶接头内部不同缺陷的示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种电缆橡胶接头内部缺陷超声成像及绝缘评估方法及装置，解决了目前对于电缆接头的内部缺陷大小的状况评估存在精度低、效率低等技术问题。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供的一种电缆橡胶接头内部缺陷超声成像及绝缘评估方法的一个实施例，包括：
101、获取电缆橡胶接头的超声信号；
需要说明的是，首先需要采集对电缆橡胶接头的超声信号。
102、提取电缆橡胶接头的超声信号中的超声表面波和底面波；
需要说明的是，如图5电缆橡胶接头中超声信号衰减示意图所示，通过超声探头1发出表面波A0，经过耦合液2，在耦合液2与电缆橡胶接头半导电屏蔽层间的分界面3部分反射，经过电缆橡胶接头半导电屏蔽层4时，超声信号幅值由A1衰减至A2，在电缆橡胶接头绝缘层6时，超声信号幅值由A2衰减至A3，在电缆橡胶接头绝缘层6与电缆交接头外空气层间的分界面7几乎全部反射，该反射信号经过系统的路径返回至超声探头1，形成底面波A4。
103、根据超声表面波和底面波，计算电缆橡胶接头各检测点的超声衰减系数；
需要说明的是，超声衰减系数具体是指超声波在材料中传播时，随着传播距离的增大，垂直于声路上的单位面积通过的声能会逐渐减小。该衰减与材料内部成分、结构和粘滞性等方面因素有关，当传播声路中存在缺陷和界面时，超声信号发生散射衰减和吸收衰减，声能减弱的幅度逐渐增大。超声衰减系数的计算公式为
Figure BDA0001710648500000061
104、将电缆橡胶接头各检测点的超声衰减系数大小作为电缆橡胶接头的内部缺陷图像对应点的像素值，生成电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图；
需要说明的是，将各检测点的位置坐标形成二维位置矩阵，将所有检测点的衰减系数中的最小值定义为255，最大值定义为0，其间划分出256级(根据需要可划分16位图像及以上)，每一级对应一个灰度值或伪彩色值，将灰度值或伪彩色值与二维位置矩阵相对应，从而绘制出衰减系数二维分布灰度图或伪彩色图。
105、统计电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图中超声衰减系数大于预设值的检测点的数量，并根据检测点在电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图中的灰度值或彩色值，得到电缆橡胶接头内部缺陷面积大小；
需要说明的是，通过统计电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图中超声衰减系数大于预设值的检测点的数量，并根据检测点在电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图中的灰度值或彩色值，转化为缺陷面积，得到电缆橡胶接头内部缺陷面积大小。
106、根据电缆橡胶接头内部缺陷面积大小对应的电缆橡胶接头内部缺陷面积大小等级，得到对电缆橡胶接头的第一评估结果；
需要说明的是，根据获得的电缆橡胶接头内部缺陷面积大小，如图6所示，将电缆接头绝缘状况初步评估为优、良、中、差和极差等级，缺陷面积小于0.1mm×0.1mm评估为优，缺陷面积为0.1mm×0.1mm-0.5mm×0.5mm评估为良，缺陷面积为0.5mm×0.5mm-1mm×1mm评估为中，缺陷面积为1mm×1mm-5mm×5mm评估为差，缺陷面积大于5mm×5mm评估为极差，对于贯穿型缺陷，按照其最长的宽度范围评估。缺陷越大，代表电缆接头失效的可能性越大，最终得到对电缆橡胶接头的第一评估结果。
本发明中，通过计算电缆橡胶接头各监测点的超声衰减系数，来生成电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图，最后根据电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图来缺陷电缆橡胶接头内部缺陷面积大小，从而得到电缆橡胶接头内部缺陷面积大小等级，得到对电缆橡胶接头的第一评估结果，解决了目前对于电缆接头的内部缺陷大小的状况评估存在精度低、效率低等技术问题。
以上是对本发明提供的一种电缆橡胶接头内部缺陷超声成像及绝缘评估方法的一个实施例进行的说明，以下将对本发明提供的一种电缆橡胶接头内部缺陷超声成像及绝缘评估方法的另一个实施例进行说明。
请参阅图2，本发明提供的一种电缆橡胶接头内部缺陷超声成像及绝缘评估方法的另一个实施例，包括：
201、获取电缆橡胶接头的超声信号；
需要说明的是，首先需要采集对电缆橡胶接头的超声信号。
202、提取电缆橡胶接头的超声信号中的超声表面波和底面波；
需要说明的是，如图5电缆橡胶接头中超声信号衰减示意图所示，通过超声探头1发出表面波A0，经过耦合液2，在耦合液2与电缆橡胶接头半导电屏蔽层间的分界面3部分反射，经过电缆橡胶接头半导电屏蔽层4时，超声信号幅值由A1衰减至A2，在电缆橡胶接头绝缘层6时，超声信号幅值由A2衰减至A3，在电缆橡胶接头绝缘层6与电缆交接头外空气层间的分界面7几乎全部反射，该反射信号经过系统的路径返回至超声探头1，形成底面波A4。
203、根据超声表面波和底面波，计算电缆橡胶接头各检测点的超声衰减系数；
需要说明的是，超声衰减系数具体是指超声波在材料中传播时，随着传播距离的增大，垂直于声路上的单位面积通过的声能会逐渐减小。该衰减与材料内部成分、结构和粘滞性等方面因素有关，当传播声路中存在缺陷和界面时，超声信号发生散射衰减和吸收衰减，声能减弱的幅度逐渐增大。超声衰减系数的计算公式为
Figure BDA0001710648500000071
204、将电缆橡胶接头各检测点的超声衰减系数大小作为电缆橡胶接头的内部缺陷图像对应点的像素值，生成电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图；
需要说明的是，将各检测点的位置坐标形成二维位置矩阵，将所有检测点的衰减系数中的最小值定义为255，最大值定义为0，其间划分出256级(根据需要可划分16位图像及以上)，每一级对应一个灰度值或伪彩色值，将灰度值或伪彩色值与二维位置矩阵相对应，从而绘制出衰减系数二维分布灰度图或伪彩色图。
205、根据一定数量的已知缺陷类型的电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图构建预置电缆橡胶接头缺陷图像库；
需要说明的是，如图7所示，电缆橡胶接头内部缺陷主要包括单一气隙缺陷1，密集气隙缺陷2，金属颗粒缺陷3，毛刺状缺陷4，绝缘层与半导电层分层或裂纹缺陷5，电树枝缺陷6。在电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图中，单一气隙缺陷表现为深颜色的单个点状缺陷图像，密集气隙缺陷表现为单个点状的团聚体缺陷图像，金属颗粒缺陷表现为缺陷区域普遍为衰减系数很小(成像时接近黑色)的部分，毛刺状缺陷表现为尖锐状的缺陷图像，绝缘层与半导电层分层缺陷或裂纹缺陷表现为图像中深浅颜色分界明显，电树枝缺陷表现为模糊的树枝状缺陷图像。通过大量电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图进行缺陷识别，建立预置电缆橡胶接头缺陷图像库，用于对图像中缺陷类型进行分类识别。
206、统计电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图中超声衰减系数大于预设值的检测点的数量，并根据检测点在电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图中的灰度值或彩色值，得到电缆橡胶接头内部缺陷面积大小；
需要说明的是，通过统计电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图中超声衰减系数大于预设值的检测点的数量，并根据检测点在电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图中的灰度值或彩色值，转化为缺陷面积，得到电缆橡胶接头内部缺陷面积大小。
207、根据电缆橡胶接头内部缺陷面积大小对应的电缆橡胶接头内部缺陷面积大小等级，得到对电缆橡胶接头的第一评估结果；
需要说明的是，根据获得的电缆橡胶接头内部缺陷面积大小，如图6所示，将电缆接头绝缘状况初步评估为优、良、中、差和极差等级，缺陷面积小于0.1mm×0.1mm评估为优，缺陷面积为0.1mm×0.1mm-0.5mm×0.5mm评估为良，缺陷面积为0.5mm×0.5mm-1mm×1mm评估为中，缺陷面积为1mm×1mm-5mm×5mm评估为差，缺陷面积大于5mm×5mm评估为极差，对于贯穿型缺陷，按照其最长的宽度范围评估。缺陷越大，代表电缆接头失效的可能性越大，最终得到对电缆橡胶接头的第一评估结果。
208、将电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图中缺陷部分与非缺陷部分进行颜色对比度的计算，根据颜色对比度的计算结果确定电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图颜色对比度等级；
需要说明的是，根据获得的电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图，将电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图中缺陷部分和非缺陷部分进行划分，缺陷部分进行如下缺陷分类处理：将衰减系数二维分布图主要缺陷部分与非缺陷部分颜色对比度分级处理，分为ABCDE等级，A级范围为0％-20％，B级范围为20％-40％，C级范围为40％-60％，D级范围为60％-80％，E级范围为80％-100％，对比度百分比越大，代表主要缺陷部分与非缺陷部分颜色深浅相差越明显，缺陷回波信号峰值越大，即缺陷越大，电缆接头失效的可能性越大。
209、结合电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图颜色对比度等级和电缆橡胶接头内部缺陷面积大小等级，得到对电缆橡胶接头的第二评估结果；
需要说明的是，根据电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图颜色对比度等级和电缆橡胶接头内部缺陷面积大小等级，将电缆接头绝缘状况初步评估为优、良、中、差和极差等级。优等级为电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图厌恶对比度级别及缺陷面积大小级别均为A级，良等级为电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图颜色对比度级别及缺陷面积大小级别均为B级或B级以上，中等级为电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图颜色对比度级别及缺陷面积大小级别均为C级或C级以上，差等级为电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图颜色对比度级别及缺陷面积大小级别均为D级或D级以上，极差等级为电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图颜色对比度级别及缺陷面积大小级别均为E级或E级以上。
210、通过预置电缆橡胶接头缺陷图像库，对电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图中的缺陷类型进行类型识别，确定电缆橡胶接头的缺陷类型；
需要说明的是，通过由步骤205构成的预置电缆橡胶接头缺陷图像库对电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图中的缺陷类型进行类型识别，确定电缆橡胶接头的缺陷类型。
211、结合定电缆橡胶接头的缺陷类型、电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图颜色对比度等级和电缆橡胶接头内部缺陷面积大小等级，得到对电缆橡胶接头的第三评估结果；
需要说明的是，结合定电缆橡胶接头的缺陷类型、电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图颜色对比度等级和电缆橡胶接头内部缺陷面积大小等级，对于出现金属颗粒、电树枝缺陷的情况，电缆橡胶接头绝缘状况分级在第二评估结果的前提下下调一个等级；对于其他缺陷，包括单一气隙缺陷、密集气隙缺陷、毛刺状缺陷、绝缘层与半导电层分层缺陷，电缆橡胶接头绝缘状况分级不变；
电缆橡胶接头绝缘状况等级分级，对所检测的电缆橡胶接头做如下处理：对于绝缘状况评级为优良的电缆橡胶接头，可正常使用但仍需定期检查；对于绝缘状况评级为中的电缆橡胶接头，需进行其他绝缘性能测试分析综合评定；对于绝缘状况评级为差、极差的电缆橡胶接头，需考虑退役及更换处理。
以上是对本发明提供的一种电缆橡胶接头内部缺陷超声成像及绝缘评估方法的另一个实施例进行的说明，以下将对本发明提供的一种电缆橡胶接头内部缺陷超声成像及绝缘评估装置的一个实施例进行说明。
请参阅图3，本发明提供的一种电缆橡胶接头内部缺陷超声成像及绝缘评估装置的一个实施例，包括：
信号获取单元301，用于获取电缆橡胶接头的超声信号；
信号提取单元302，用于提取电缆橡胶接头的超声信号中的超声表面波和底面波；
衰减系数计算单元303，用于根据超声表面波和底面波，计算电缆橡胶接头各检测点的超声衰减系数；
图像生成单元304，用于将电缆橡胶接头各检测点的超声衰减系数大小作为电缆橡胶接头的内部缺陷图像对应点的像素值，生成电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图；
面积计算单元305，用于统计电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图中超声衰减系数大于预设值的检测点的数量，并根据检测点在电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图中的灰度值或彩色值，得到电缆橡胶接头内部缺陷面积大小；
第一评估单元306，用于根据电缆橡胶接头内部缺陷面积大小对应的电缆橡胶接头内部缺陷面积大小等级，得到对电缆橡胶接头的第一评估结果。
以上是对本发明提供的一种电缆橡胶接头内部缺陷超声成像及绝缘评估装置的一个实施例进行的说明，以下将对本发明提供的一种电缆橡胶接头内部缺陷超声成像及绝缘评估装置的另一个实施例进行说明。
请参阅图4，本发明提供的一种电缆橡胶接头内部缺陷超声成像及绝缘评估装置的另一个实施例，包括：
信号获取单元401，用于获取电缆橡胶接头的超声信号；
信号提取单元402，用于提取电缆橡胶接头的超声信号中的超声表面波和底面波；
衰减系数计算单元403，用于根据超声表面波和底面波，计算电缆橡胶接头各检测点的超声衰减系数；
图像生成单元404，用于将电缆橡胶接头各检测点的超声衰减系数大小作为电缆橡胶接头的内部缺陷图像对应点的像素值，生成电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图；
建库单元405，用于根据一定数量的已知缺陷类型的电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图构建预置电缆橡胶接头缺陷图像库；
面积计算单元406，用于统计电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图中超声衰减系数大于预设值的检测点的数量，并根据检测点在电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图中的灰度值或彩色值，得到电缆橡胶接头内部缺陷面积大小；
第一评估单元407，用于根据电缆橡胶接头内部缺陷面积大小对应的电缆橡胶接头内部缺陷面积大小等级，得到对电缆橡胶接头的第一评估结果；
对比度等级确定单元408，用于将电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图中缺陷部分与非缺陷部分进行颜色对比度的计算，根据颜色对比度的计算结果确定电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图颜色对比度等级；
第二评估单元409，用于结合电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图颜色对比度等级和电缆橡胶接头内部缺陷面积大小等级，得到对电缆橡胶接头的第二评估结果；
缺陷类型确定单元410，用于通过预置电缆橡胶接头缺陷图像库，对电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图中的缺陷类型进行类型识别，确定电缆橡胶接头的缺陷类型；
第三评估单元411，用于结合定电缆橡胶接头的缺陷类型、电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图颜色对比度等级和电缆橡胶接头内部缺陷面积大小等级，得到对电缆橡胶接头的第三评估结果。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电缆橡胶接头内部缺陷超声成像及绝缘评估方法，其特征在于，包括：
S1、获取电缆橡胶接头的超声信号；
S2、提取电缆橡胶接头的超声信号中的超声表面波和底面波；
S3、根据超声表面波和底面波，计算电缆橡胶接头各检测点的超声衰减系数；
S4、将电缆橡胶接头各检测点的超声衰减系数大小作为电缆橡胶接头的内部缺陷图像对应点的像素值，生成电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图；
S5、统计电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图中超声衰减系数大于预设值的检测点的数量，并根据检测点在电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图中的灰度值或彩色值，得到电缆橡胶接头内部缺陷面积大小；
S6、根据电缆橡胶接头内部缺陷面积大小对应的电缆橡胶接头内部缺陷面积大小等级，得到对电缆橡胶接头的第一评估结果。
2.根据权利要求1所述的电缆橡胶接头内部缺陷超声成像及绝缘评估方法，其特征在于，步骤S6之后还包括：
将电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图中缺陷部分与非缺陷部分进行颜色对比度的计算，根据颜色对比度的计算结果确定电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图颜色对比度等级；
结合电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图颜色对比度等级和电缆橡胶接头内部缺陷面积大小等级，得到对电缆橡胶接头的第二评估结果。
3.根据权利要求2所述的电缆橡胶接头内部缺陷超声成像及绝缘评估方法，其特征在于，步骤S5之后还包括：
通过预置电缆橡胶接头缺陷图像库，对电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图中的缺陷类型进行类型识别，确定电缆橡胶接头的缺陷类型。
4.根据权利要求3所述的电缆橡胶接头内部缺陷超声成像及绝缘评估方法，其特征在于，通过预置电缆橡胶接头缺陷图像库，对电缆橡胶接头内部缺陷二位分布图中的缺陷类型进行类型识别，确定电缆橡胶接头的缺陷类型，将电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图中缺陷部分与非缺陷部分进行颜色对比度的计算，根据颜色对比度的计算结果确定电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图颜色对比度等级；结合电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图颜色对比度等级和电缆橡胶接头内部缺陷面积大小等级，得到对电缆橡胶接头的第二评估结果之后还包括：
结合电缆橡胶接头的缺陷类型、电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图颜色对比度等级和电缆橡胶接头内部缺陷面积大小等级，得到对电缆橡胶接头的第三评估结果。
5.根据权利要求3所述的电缆橡胶接头内部缺陷超声成像及绝缘评估方法，其特征在于，步骤S5之前还包括：
根据一定数量的已知缺陷类型的电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图构建预置电缆橡胶接头缺陷图像库。
6.一种电缆橡胶接头内部缺陷超声成像及绝缘评估装置，其特征在于，包括：
信号获取单元，用于获取电缆橡胶接头的超声信号；
信号提取单元，用于提取电缆橡胶接头的超声信号中的超声表面波和底面波；
衰减系数计算单元，用于根据超声表面波和底面波，计算电缆橡胶接头各检测点的超声衰减系数；
图像生成单元，用于将电缆橡胶接头各检测点的超声衰减系数大小作为电缆橡胶接头的内部缺陷图像对应点的像素值，生成电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图；
面积计算单元，用于统计电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图中超声衰减系数大于预设值的检测点的数量，并根据检测点在电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图中的灰度值或彩色值，得到电缆橡胶接头内部缺陷面积大小；
第一评估单元，用于根据电缆橡胶接头内部缺陷面积大小对应的电缆橡胶接头内部缺陷面积大小等级，得到对电缆橡胶接头的第一评估结果。
7.根据权利要求6所述的电缆橡胶接头内部缺陷超声成像及绝缘评估装置，其特征在于，还包括：
对比度等级确定单元，用于将电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图中缺陷部分与非缺陷部分进行颜色对比度的计算，根据颜色对比度的计算结果确定电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图颜色对比度等级；
第二评估单元，用于结合电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图颜色对比度等级和电缆橡胶接头内部缺陷面积大小等级，得到对电缆橡胶接头的第二评估结果。
8.根据权利要求7所述的电缆橡胶接头内部缺陷超声成像及绝缘评估装置，其特征在于，还包括：
缺陷类型确定单元，用于通过预置电缆橡胶接头缺陷图像库，对电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图中的缺陷类型进行类型识别，确定电缆橡胶接头的缺陷类型。
9.根据权利要求8所述的电缆橡胶接头内部缺陷超声成像及绝缘评估装置，其特征在于，还包括：
第三评估单元，用于结合电缆橡胶接头的缺陷类型、电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图颜色对比度等级和电缆橡胶接头内部缺陷面积大小等级，得到对电缆橡胶接头的第三评估结果。
10.根据权利要求8所述的电缆橡胶接头内部缺陷超声成像及绝缘评估装置，其特征在于，还包括：
建库单元，用于根据一定数量的已知缺陷类型的电缆橡胶接头内部缺陷二维分布图构建预置电缆橡胶接头缺陷图像库。
CN201810681871.2A 2018-06-27 2018-06-27 电缆橡胶接头内部缺陷超声成像及绝缘评估方法及装置 Active CN109030634B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810681871.2A CN109030634B (zh) 2018-06-27 2018-06-27 电缆橡胶接头内部缺陷超声成像及绝缘评估方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810681871.2A CN109030634B (zh) 2018-06-27 2018-06-27 电缆橡胶接头内部缺陷超声成像及绝缘评估方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109030634A CN109030634A (zh) 2018-12-18
CN109030634B true CN109030634B (zh) 2020-11-03

Family

ID=65520600

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810681871.2A Active CN109030634B (zh) 2018-06-27 2018-06-27 电缆橡胶接头内部缺陷超声成像及绝缘评估方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109030634B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111007370A (zh) * 2019-12-27 2020-04-14 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种电缆中间接头绝缘件老化诊断方法、系统以及设备
CN112924548B (zh) * 2020-12-25 2022-07-12 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种电缆附件橡胶件的超声探伤方法及系统
CN115062495B (zh) * 2022-08-05 2022-12-16 深圳市联嘉祥科技股份有限公司 材料绝缘性能分析方法、装置、电子设备及存储介质

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012154954A2 (en) * 2011-05-10 2012-11-15 Edison Welding Institute, Inc. Three-dimensional matrix phased array spot weld inspection system
CN103512954A (zh) * 2013-10-09 2014-01-15 浙江大学 聚烯烃复合管接头超声波周向自动检测装置及检测方法
CN107870202A (zh) * 2017-11-13 2018-04-03 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种电缆接头内部缺陷的检测方法
CN108008016A (zh) * 2018-01-03 2018-05-08 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院 基于x射线与超声联合检测的电力电缆及接头无损检测系统及方法
CN108037191A (zh) * 2017-12-14 2018-05-15 南京大学 一种基于虚拟仪器的多参数谐波成像超声显微镜
CN207379983U (zh) * 2017-11-13 2018-05-18 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种电缆接头内部缺陷探测系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012154954A2 (en) * 2011-05-10 2012-11-15 Edison Welding Institute, Inc. Three-dimensional matrix phased array spot weld inspection system
CN103512954A (zh) * 2013-10-09 2014-01-15 浙江大学 聚烯烃复合管接头超声波周向自动检测装置及检测方法
CN107870202A (zh) * 2017-11-13 2018-04-03 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种电缆接头内部缺陷的检测方法
CN207379983U (zh) * 2017-11-13 2018-05-18 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种电缆接头内部缺陷探测系统
CN108037191A (zh) * 2017-12-14 2018-05-15 南京大学 一种基于虚拟仪器的多参数谐波成像超声显微镜
CN108008016A (zh) * 2018-01-03 2018-05-08 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院 基于x射线与超声联合检测的电力电缆及接头无损检测系统及方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
基于Tikhonov 正则化的灌注桩超声波衰减成像方法;董清华 等;《岩土工程学报》;20100831;全文 *
轧制ＧＨ４１６９合金超声衰减系数测定;戴成睿 等;《无损探伤》;20160430;全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN109030634A (zh) 2018-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7156782B2 (ja) 複合材料構造物のためのリンクル特性評価及び性能予測
CN109030634B (zh) 电缆橡胶接头内部缺陷超声成像及绝缘评估方法及装置
EP3382386B1 (en) Defect detection using ultrasound scan data
Hay et al. A comparison of embedded sensor Lamb wave ultrasonic tomography approaches for material loss detection
CN111521691B (zh) 一种基于时间反转加权分布的复合材料Lamb波损伤成像方法
CN110926386B (zh) 基于改进小波阈值去噪的变压器绕组超声检测成像方法
CN103674968A (zh) 材料外观腐蚀形貌特征机器视觉原值检测评价方法及装置
US10775349B2 (en) Defect detection using ultrasound scan data
Luo et al. A dual-scale morphological filtering method for composite damage identification using FBP
JP2007155724A (ja) 超音波検査の方法及びシステム
JP2007155724A5 (zh)
CN113607817B (zh) 一种管道环焊缝检测方法、系统、电子设备及介质
CN114720560A (zh) 一种基于模态分解成像算法的碳纤维复合材料板分层缺陷空气耦合Lamb波超声检测方法
CN109269453A (zh) Pbf增材制造高频超声在线检测单次检测层数确定方法
Febrianti et al. Analysis of non-destructive testing ultrasonic signal for detection of defective materials based on the Simulink Matlab Mathematica computation method
CN108362358A (zh) 瓷套管液位检测方法、装置、计算机设备和存储介质
CN117233257A (zh) 检测方法、装置、设备及存储介质
CN112816557A (zh) 一种缺陷检测方法、装置、设备和存储介质
CN109059813A (zh) 一种起重机械钢结构腐蚀强度检测方法
CN112485329B (zh) 基于热成像与超声相结合检测排污口的方法、装置及系统
CN115389514A (zh) 一种材料缺陷检测方法和装置
Sun et al. Automated quality characterization for composites using hybrid ultrasonic imaging techniques
CN113781513A (zh) 一种电厂供水管道泄漏检测方法及系统
Zhou et al. Fractal dimension-based damage imaging for composites
CN113945810A (zh) 电缆终端头绝缘缺陷的检测方法、装置、终端及存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant