CN109709147A - 一种线圈损伤的检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种线圈损伤的检测方法，其通过将待检测的漆包线绕制成线圈；将所述线圈与检测电源连接进行通电以使所述线圈发热；然后，通过热像仪获取通电后的线圈的热像图；根据所述热像图判断所述线圈的损伤位置；若所述热像图呈现同一颜色，则所述线圈不存在损伤；若所述热像图呈现不同颜色，则该不同颜色位置判定为所述线圈的损伤位置；不仅操作方便、检测更准确、适用范围更广，而且，无需利用化学试剂或进行机械接触，避免对线圈造成二次损伤。

Description

一种线圈损伤的检测方法

技术领域

本发明涉及线圈检测技术领域，特别是一种线圈损伤的检测方法。

背景技术

目前家用电器例如空调内部的主板大量使用到电感类器件，如变压器、电感类等，这些器件在实际生产和使用中会有一定比例的失效。经过初步测试分析发现变压器、扼流圈等器件失效与其漆包线破损造成匝间承受耐压不足有关。其中，漆包线的漆膜完整性对变压器、电感器件的可靠性具有一定影响。

因此，漆包线应用于电气设备中需确保其绝缘性能。但是，采用漆包线在制作成产品或半成品过程中，由于漆包线的漆膜相对较为脆弱，加工过程难免损伤漆膜，导致绝缘变差，从而需要对漆包线进行漆膜损伤检测。

现有技术的漆膜损伤检测通常包括：

1、化学实验方法：

例如，采用传统的盐水针孔实验进行漆包线的漆膜损伤检测。该实验依据漆包线浸没在NaCl、酚酞溶液中，漆包线如存在漆伤/针孔产生电流回路，通电后漆伤点发生电解水反应，生成NaOH，使得溶液呈碱性，根据酚酞遇碱变红的化学原理，实验时根据颜色来检测并查找漆膜伤。采用该盐水针孔实验的检测方法，不仅操作繁琐、检测较慢，而且，检测后的漆包线易受损伤。

2、机械实验方法：

例如，中国发明专利CN 104111275B公开了一种线圈裸露面绝缘层破损检测方法，其包括检测电源、导电夹、导电刷毛束，检测电源通过第一导线与导电夹相连接，检测电源通过第二导线与导电的刷毛束相连接，检测时，通过带电的刷毛束去刷待检测的线圈，若线圈存在破损点，则该破损点与刷毛束接触并产生打火现象；一方面，该方法通过刷毛束进行扫刷线圈，容易对线圈造成损伤；另一方面，该方法通过是否打火来判断是否破损，具有一定的安全隐患。

综上，上述检测方法都对线圈产生化学接触或机械接触，容易导致对线圈的二次损伤；并且，操作方式都较复杂，检测效率低。

发明内容

本发明为解决上述问题，提供了一种线圈损伤的检测方法，其通过将漆包线绕制成线圈进行通电加热，并通过热像仪对加热后的线圈进行检测，不仅操作方便，而且，无需利用化学试剂或进行机械接触，避免对线圈造成二次损伤。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种线圈损伤的检测方法，其包括以下步骤：

a.将待检测的漆包线绕制成线圈；

b.将所述线圈与检测电源连接进行通电以使所述线圈发热；

c.通过热像仪获取通电后的线圈的热像图；

d.根据所述热像图判断所述线圈的损伤位置；若所述热像图呈现同一颜色，则所述线圈不存在损伤；若所述热像图呈现不同颜色，则该不同颜色位置判定为所述线圈的损伤位置。

优选的，所述漆包线包括内层的导体和外层的漆膜；所述漆膜为绝缘层，或者，所述漆膜包括中间层的绝缘层和表层的自融层。

其中，所述线圈的损伤位置包括漆膜，该漆膜的损伤位置的反射率较低，通电后所述热像图呈现的温度较低，从而将所述热像图中呈现温度较低的颜色斑点判定为所述线圈的损伤位置。

或者，所述线圈的损伤位置包括导体，通电后该导体的损伤位置产生绕流效应和焦耳热效应，所述热像图呈现的温度较高，从而将所述热像图中呈现温度较高的颜色斑点判定为所述线圈的损伤位置。

优选的，所述检测电源采用直流电；且所述检测电源还连接有电流调节电路，通过所述电流调节电路进行调节所述直流电的电流值，得到所述线圈在不同电流值下对应的热像图，并将不同电流值下的热像图进行对齐处理和比较处理，得到所述线圈的损伤位置图。

和/或，所述检测电源采用直流电；且所述检测电源还连接有时间控制电路，通过所述时间控制电路进行控制所述线圈的通电时间，得到所述线圈在不同通电时长下对应的热像图，并将不同通电时长下的热像图进行对齐处理和比较处理，得到所述线圈的损伤位置图。

优选的，所述漆包线绕设在金属棒上形成线圈。

优选的，所述漆包线包括内层的导体和外层的漆膜，所述线圈的损伤位置为外层的漆膜，该漆膜的损伤位置的反射率较低，通电后所述热像图呈现的温度较低，从而将所述热像图中呈现温度较低的颜色斑点判定为所述线圈的损伤位置；和/或，所述线圈的损伤位置为内层的导体，通电后该导体的损伤位置产生绕流效应和焦耳热效应，所述热像图呈现的温度较高，从而将所述热像图中呈现温度较高的颜色斑点判定为所述线圈的损伤位置。

本发明的有益效果是：

(1)本发明通过将漆包线绕制成线圈进行通电加热，并通过热像仪对加热后的线圈进行检测，不仅操作方便，而且，无需利用化学试剂或进行机械接触，避免对线圈造成二次损伤；并且，测试效果明显，检测速度快，不易漏判；

(2)本发明不仅适用于漆包线的外层漆膜的损伤，也适用于内层导体的损伤，检测更准确，适用范围更广；

(3)本发明中，当仅漆膜损伤，则损伤位置的反射率较低，从而将热像图中温度较低的颜色斑点判定为损伤位置，从而能够准确判断漆膜的损伤；

(4)本发明中，当漆包线的损伤不仅包括漆膜，还包括内层导体，则该导体的损伤位置产生绕流效应和焦耳热效应，从而将所述热像图中呈现温度较高的颜色斑点判定为所述线圈的损伤位置，因此能够准确区分受损对象，进而便于评估损伤程度；

(5)本发明还进一步通过获取不同电流值下对应的热像图，和/或，不同通电时长下对应的热像图，进而将各个热像图进行对齐处理和比较处理的图像处理方法，得到线圈的损伤位置图，而不需要依赖人眼进行查找和判断损伤位置，从而能够获得更全面的损伤位置信息，避免人工疏漏。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明一种线圈损伤的检测方法的流程简图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明的一种线圈损伤的检测方法，其包括以下步骤：

a.将待检测的漆包线绕制成线圈；

b.将所述线圈与检测电源连接进行通电以使所述线圈发热；

c.通过热像仪获取通电后的线圈的热像图；

d.根据所述热像图判断所述线圈的损伤位置；若所述热像图呈现同一颜色，则所述线圈不存在损伤；若所述热像图呈现不同颜色，则该不同颜色位置判定为所述线圈的损伤位置。

所述热像仪采用红外热像仪，所述红外热像仪测温是靠接收被测物体表面发射的辐射来确定其温度的，所述红外热像仪接收到的有效辐射主要包括三个部分：物体自身辐射(发射率)、环境反射辐射(反射率)、大气辐射(辐射率)；本发明中，当漆包线绕设成线圈后，损伤位置的表面反射率与正常表面的反射率不同，从而得到不同的检测结果。当漆包线无损伤时，其表面较光滑，反射率较高，热像图中呈现的温度较高；当漆包线的漆膜受损时，其损伤位置的表面反射率较低，热像图中呈现的温度较低。

所述漆包线包括内层的导体和外层的漆膜，所述线圈的损伤位置为外层的漆膜时，该漆膜的损伤位置的反射率较低，通电后所述热像图呈现的温度较低，从而将所述热像图中呈现温度较低的颜色斑点判定为所述线圈的损伤位置；和/或，所述线圈的损伤位置为内层的导体时，通电后该导体的损伤位置产生绕流效应和焦耳热效应，所述热像图呈现的温度较高，从而将所述热像图中呈现温度较高的颜色斑点判定为所述线圈的损伤位置。从而不仅适用于漆包线的外层漆膜的损伤，也适用于内层导体的损伤，甚至可同时检测外层损伤和内层损伤，检测更准确，效率更高，适用范围更广。

其中，所述外层的漆膜通常采用绝缘材料，根据绝缘材料的不同，可分为：缩醛漆包线、聚酯漆包线、聚氨酯漆包线、改性聚酯漆包线、聚酯亚胺漆包线、聚酯亚胺/聚酰胺酰亚胺漆包线、聚酰亚胺漆包线等；或者，所述漆膜除了绝缘材料，还可能包括其他涂层，例如，从内之外依次包括：PEI涂层、耐电晕涂层、PAI涂层。所述内层的导体通常包括：铜线、铝线、合金线等。

所述漆包线包括内层的导体和外层的漆膜；所述漆膜为绝缘层，或者，所述漆膜包括中间层的绝缘层和表层的自融层；本实施例的漆膜包括绝缘层和自融层。

当所述线圈的损伤位置包括绝缘层和自融层，该绝缘层和自融层的损伤位置的反射率较低，通电后所述热像图呈现的温度较低，从而将所述热像图中呈现温度较低的颜色斑点判定为所述线圈的损伤位置；

当所述线圈的损伤位置包括自融层，该自融层的损伤位置的反射率较低，通电后所述热像图呈现的温度较低，从而将所述热像图中呈现温度较低的颜色斑点判定为所述线圈的损伤位置；

当所述线圈的损伤位置包括绝缘层，该绝缘层的损伤位置的反射率较低，通电后所述热像图呈现的温度较低，从而将所述热像图中呈现温度较低的颜色斑点判定为所述线圈的损伤位置；

当所述线圈的损伤位置包括导体，通电后该导体的损伤位置产生绕流效应和焦耳热效应，所述热像图呈现的温度较高，从而将所述热像图中呈现温度较高的颜色斑点判定为所述线圈的损伤位置。

另外，本发明的检测电源可采用交流电或直流电。本实施例优选的采用直流电。并且，本实施例的检测电源还连接有电流调节电路和/或时间控制电路。通过所述电流调节电路进行调节所述直流电的电流值，得到所述线圈在不同电流值下对应的热像图，并将不同电流值下的热像图进行对齐处理和比较处理，得到所述线圈的损伤位置图；和/或，通过所述时间控制电路进行控制所述线圈的通电时间，得到所述线圈在不同通电时长下对应的热像图，并将不同通电时长下的热像图进行对齐处理和比较处理，得到所述线圈的损伤位置图。

其中，所述热像图的对齐处理，是指用第一张热像图作为模板图像,其他热像图均与该模板图像进行对齐。所述的比较处理，是指将对齐后的其他热像图与模板图像进行比较，并计算对应位置的像素点的颜色差值，得到差值图像；然后，将不同电流值下的差值图像或不同通电时长下的差值图像进行叠加融合，得到所述线圈的损伤位置图。

需要说明的是，所述漆包线可绕设在金属棒上或者非金属棒上；本实施例优选的，所述漆包线绕设在金属棒上形成线圈，通电后的线圈形成电磁场，从而使得金属棒可在电磁场的作用下发热，从而对线圈进行辅助加热；即，线圈在自身电流和金属棒辅热的双重作用下加热，加热效率更高，极大的缩短检测时间，提高检测效率。但是，也适用于非金属棒或其他材质的棒体供漆包线绕设，同样能够解决本发明的技术问题。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种线圈损伤的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.将待检测的漆包线绕制成线圈；

b.将所述线圈与检测电源连接进行通电以使所述线圈发热；

c.通过热像仪获取通电后的线圈的热像图；

d.根据所述热像图判断所述线圈的损伤位置；若所述热像图呈现同一颜色，则所述线圈不存在损伤；若所述热像图呈现不同颜色，则该不同颜色位置判定为所述线圈的损伤位置。

2.根据权利要求1所述的一种线圈损伤的检测方法，其特征在于：所述漆包线包括内层的导体和外层的漆膜；所述漆膜为绝缘层，或者，所述漆膜包括中间层的绝缘层和表层的自融层。

3.根据权利要求2所述的一种线圈损伤的检测方法，其特征在于：所述线圈的损伤位置包括漆膜，该漆膜的损伤位置的反射率较低，通电后所述热像图呈现的温度较低，从而将所述热像图中呈现温度较低的颜色斑点判定为所述线圈的损伤位置。

4.根据权利要求2所述的一种线圈损伤的检测方法，其特征在于：所述线圈的损伤位置包括导体，通电后该导体的损伤位置产生绕流效应和焦耳热效应，所述热像图呈现的温度较高，从而将所述热像图中呈现温度较高的颜色斑点判定为所述线圈的损伤位置。

5.根据权利要求1至4任一项所述的一种线圈损伤的检测方法，其特征在于：所述检测电源采用直流电；且所述检测电源还连接有电流调节电路，通过所述电流调节电路进行调节所述直流电的电流值，得到所述线圈在不同电流值下对应的热像图，并将不同电流值下的热像图进行对齐处理和比较处理，得到所述线圈的损伤位置图。

6.根据权利要求1至4任一项所述的一种线圈损伤的检测方法，其特征在于：所述检测电源采用直流电；且所述检测电源还连接有时间控制电路，通过所述时间控制电路进行控制所述线圈的通电时间，得到所述线圈在不同通电时长下对应的热像图，并将不同通电时长下的热像图进行对齐处理和比较处理，得到所述线圈的损伤位置图。

7.根据权利要求1至4任一项所述的一种线圈损伤的检测方法，其特征在于：所述漆包线绕设在金属棒上形成线圈。

8.根据权利要求1所述的一种线圈损伤的检测方法，其特征在于：所述漆包线包括内层的导体和外层的漆膜，所述线圈的损伤位置为外层的漆膜，该漆膜的损伤位置的反射率较低，通电后所述热像图呈现的温度较低，从而将所述热像图中呈现温度较低的颜色斑点判定为所述线圈的损伤位置；和/或，所述线圈的损伤位置为内层的导体，通电后该导体的损伤位置产生绕流效应和焦耳热效应，所述热像图呈现的温度较高，从而将所述热像图中呈现温度较高的颜色斑点判定为所述线圈的损伤位置。