CN111007368A - 超声波非接触式漏放电检测器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超声波非接触式漏放电检测器，包括设置在屏蔽机壳前端的锥形超声波聚能器，底座的中心开设有通孔，屏蔽机壳上正对通孔处开设一个凹蜗，凹蜗内嵌装有超声波传感器；所述屏蔽机壳上前后设置有激光定位发射器和显示屏，屏蔽机壳的内部设置有锂电池和控制机构，锂电池的输出端连接控制机构的电源输入端，超声波传感器的输出端连接控制机构的输入端，控制机构的输出端分别连接超声波聚能器、激光定位发射器和显示屏的输入端；所述屏蔽机壳的下方设置有手柄，手柄上设置有开关，开关的输出端连接控制机构的输入端。本发明采用非接触式检测，通过激光进行定位，定位距离远，检测精度高，无需工作人员登高检测，安全可靠。

Description

超声波非接触式漏放电检测器

技术领域

本发明涉及电力检测技术领域，特别是一种超声波非接触式漏放电检测器。

背景技术

电力设备在发生局部放电时，会产生声、光、电、热、磁等物理现象，其中光热现象可以用红外测温仪、红外摄像仪和紫外摄像仪等设备来检测。但是在放电初期，放电比较微弱，光热现象不是很明显，检测起来比较困难；同时，环境温度、光照以及周围发光体都会对测量产生一定的干扰，影响检测的结果，甚至无法进行检测。

电力设备在局部放电的过程中，超声波信号始终存在，由于超声波属于机械波，不受电磁干扰，有较高的检测灵敏度，因此可使用超声波局部放电巡检仪进行检测。

目前大多数的超声波检测仪接线比较复杂，不便于携带，多为接触或近距离检测为主，无法远距离定位，在检测时存在着极大的安全隐患。

中国专利CN201810522322公开了一种便携式超声波局部放电寻线仪，通过超声波采集设备来采集超声波信号，采集的信号通过485通信传送给主机，主机将信号处理后进行显示和存储。虽然该专利实现了便携式超声波局部放电检测，但是仍然存在以下几个问题：1)采集设备与主机是分开的，需要通过485通讯进行传输，当通信故障或者是距离过远时，很容易造成信息传输不全面，或者是信息传输的过程中出现乱码，引起主机信号分析不准确；2)采集设备采集的范围较大，很难定位放电的位置，造成检测的误差比较大。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种便携式超声波局部放电寻线仪，可实现故障点远距离定位，提高检测的精度。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

超声波非接触式漏放电检测器，包括通过安装底座设置在屏蔽机壳前端用于聚集超声波的锥形超声波聚能器，底座的中心开设有供超声波通过的通孔，屏蔽机壳上正对通孔处开设一个凹蜗，凹蜗内嵌装有用于采集超声波信号的超声波传感器；所述屏蔽机壳上前后设置有用于定位检测位置的激光定位发射器和用于显示检测信息的显示屏，屏蔽机壳的内部设置有用于提供电源的锂电池和用于处理超声波传感器采集信号的控制机构，锂电池的输出端连接控制机构的电源输入端，超声波传感器的输出端连接控制机构的输入端，控制机构的输出端分别连接超声波聚能器、激光定位发射器和显示屏的输入端；所述屏蔽机壳的下方设置有用于手持的手柄，手柄上设置有用于开始测试的开关，开关的输出端连接控制机构的输入端。

上述超声波非接触式漏放电检测器，所述屏蔽机壳的后面板上还设置有用于连接耳机的耳机插孔，耳机插孔连接控制机构的输出端。

上述超声波非接触式漏放电检测器，所述控制机构包括用于将采集信号进行放大的前置放大电路、用于将放大后的信号进行阻抗变换的阻抗变换电路以及用于处理信号的处理器，超声波传感器的输出端连接前置放大电路的输入端，前置放大电路的输出端连接阻抗变换电路的输入端，阻抗变换电路的输出端连接处理器的输入端，处理器的输出端连接显示屏的输入端。

上述超声波非接触式漏放电检测器，所述屏蔽机壳的后面板上还设置用于指示寻线仪工作的电源指示灯，电源指示灯的输入端连接处理器的输出端。

上述超声波非接触式漏放电检测器，所述屏蔽机壳的后面板上还设置有用于给锂电池充电的充电口，充电口的输出端连接锂电池的输入端。

上述超声波非接触式漏放电检测器，所述显示屏为可触摸液晶显示屏。

由于采用了以上技术方案，本发明所取得技术进步如下。

本发明采用非接触式检测，通过激光进行定位，定位距离远，检测精度高，无需工作人员登高检测，安全可靠，在检测的过程中检测人员可直接通过显示屏和耳机获取检测结果，提高了检测的效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明所述的控制机构的结构框图；

图3为本发明所述的前置放大电路的电路图；

图4为本发明所述的检波电路的电路图；

图5为本发明所述的功放电路的电路图；

图6为本发明所述的阻抗变换电路的电路图；

图7为本发明所述的液晶显示电路的电路图；

图8为本发明所述的处理器的电路图；

其中：1.屏蔽机壳、2.超声波聚能器、3.激光定位发射器、4.显示屏、5.手柄、6.开关。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例对本发明进行进一步详细说明。

超声波非接触式漏放电检测器，其结构如图1所示，包括屏蔽机壳1、超声波聚能器2、超声波传感器、激光定位发射器3、显示屏4、锂电池和控制机构。超声波聚能器2设置屏蔽机壳1上，用来聚集超声波，超声波传感器设置在超声波聚能器中心的屏蔽机壳1上，用来采集超声波信号，激光定位发射器3设置在屏蔽机壳1的上方，用来发射激光定位检测位置，显示屏4设置激光定位发射器3后方的屏蔽机壳1上，用来显示检测信息，锂电池设置在屏蔽机壳1的内部，用来提供电源，控制机构设置在屏蔽机壳1的内部，用来处理检测信号。锂电池的输出端连接控制机构的电源输入端，超声波传感器的输出端连接控制机构的输入端，控制机构的输出端分别连接超声波聚能器2、激光定位发射器3和显示屏4的输入端。

超声波聚能器2呈薄壁圆锥形状，大直径端朝向超声信号源，小直径端设置有安装座，通过安装座安装在屏蔽机壳1的前端，安装底座的中心开设有通孔，通孔与超声波聚能器2的内室相通，供超声波通过。

屏蔽机壳1正对通孔处开设有一个凹蜗，超声波传感器嵌装在凹蜗内，来接收超声波聚能器2收集到的超声波信号。

激光定位发射器3和显示屏4分别设置在屏蔽机壳1的顶部，激光定位发射器3设置在显示屏4的前方，激光定位发射器3用来定位故障位置，定位的距离远，清晰度高，显示屏4用来实时显示检测的超声波波形和强度数据。

屏蔽机壳1的下方设置有手柄5，便于检测人员手持进行检测，手柄5上设置有开关6，用来开始测试，开关6的输出端连接控制机构的输入端。检测人员在进行检测时，通过手持手柄握持寻线仪，按下开关进行测量。

屏蔽机壳1与后面板共同构成全屏蔽腔体，屏蔽并保护屏蔽机壳1内部的控制机构和锂电池。后面板上设置有耳机插孔、充电口和电源指示灯。耳机插孔用来连接耳机，通过耳机播放检测结果；充电口用来连接充电线给锂电池充电；电源指示灯用来指示寻线仪工作。耳机插孔和电源指示灯分别连接在控制机构的输出端，充电口连接在锂电池的输入端。

显示屏4为可触摸液晶显示屏，检测人员可以通过显示屏进行参数设定，实现了人机交互。

控制机构的结构框图如图2所示，包括前置放大电路、检波电路、功放电路、阻抗变换电路、处理器和液晶显示电路。前置放大电路用来将采集的信号进行放大，检波电路用来将放大后的信号进行滤波，功放电路用来驱动耳机，阻抗匹配电路用来实现放大后的信号阻抗变换，处理器用来将变换后的信号进行处理，液晶显示电路用来驱动显示屏4。

超声波传感器的输出端连接前置放大电路的输入端，前置放大电路的输出端分为两路，一路连接在检波电路的输入端，检波电路的输出端连接功放电路的输入端，功放电路的输出端连接在耳机插孔上，来驱动耳机；另一路连接在阻抗变换电路的输入端，阻抗变换电路的输出端连接处理器的输入端，处理器的输出端连接液晶显示电路的输入端，液晶显示电路的输出端连接显示屏4的输入端。阻抗变换电路将放大后的信号进行阻抗匹配后再进行模数变换，变换成数字信号后输出给处理器进行处理。

本发明中的前置放大电路、检波电路、功放电路、阻抗变换电路、液晶显示电路和处理器的电路图如图3-8所示，将超声波传感器采集的信号逐级处理后，一路通过连接的外置耳机输出，达到检测结果可听的效果，一路连接显示屏，达到可视的效率，使获取检测结果的方式更加灵活。

本发明在检测时，手持手柄，按下开关，激光定位发射器发出的激光来定位故障点，检测的波形可实时通过显示屏进行显示，同时还能够将人耳听不到的超声放电信号转换成可听声音，声音的大小直接反应放电的强弱，直观方便。

Claims (6)

1.超声波非接触式漏放电检测器，其特征在于：包括通过安装底座设置在屏蔽机壳(1)前端用于聚集超声波的锥形超声波聚能器(2)，底座的中心开设有供超声波通过的通孔，屏蔽机壳(1)上正对通孔处开设一个凹蜗，凹蜗内嵌装有用于采集超声波信号的超声波传感器；所述屏蔽机壳(1)上前后设置有用于定位检测位置的激光定位发射器(3)和用于显示检测信息的显示屏(4)，屏蔽机壳(1)的内部设置有用于提供电源的锂电池和用于处理超声波传感器采集信号的控制机构，锂电池的输出端连接控制机构的电源输入端，超声波传感器的输出端连接控制机构的输入端，控制机构的输出端分别连接超声波聚能器(2)、激光定位发射器(3)和显示屏(4)的输入端；所述屏蔽机壳(1)的下方设置有用于手持的手柄(5)，手柄(5)上设置有用于开始测试的开关(6)，开关(6)的输出端连接控制机构的输入端。

2.根据权利要求1所述的超声波非接触式漏放电检测器，其特征在于：所述屏蔽机壳(1)的后面板上还设置有用于连接耳机的耳机插孔，耳机插孔连接控制机构的输出端。

3.根据权利要求1所述的超声波非接触式漏放电检测器，其特征在于：所述控制机构包括用于将采集信号进行放大的前置放大电路、用于将放大后的信号进行阻抗变换的阻抗变换电路以及用于处理信号的处理器，超声波传感器的输出端连接前置放大电路的输入端，前置放大电路的输出端连接阻抗变换电路的输入端，阻抗变换电路的输出端连接处理器的输入端，处理器的输出端连接显示屏的输入端。

4.根据权利要求3所述的超声波非接触式漏放电检测器，其特征在于：所述屏蔽机壳(1)的后面板上还设置用于指示寻线仪工作的电源指示灯，电源指示灯的输入端连接处理器的输出端。

5.根据权利要求1所述的超声波非接触式漏放电检测器，其特征在于：所述屏蔽机壳(1)的后面板上还设置有用于给锂电池充电的充电口，充电口的输出端连接锂电池的输入端。

6.根据权利要求1所述的超声波非接触式漏放电检测器，其特征在于：所述显示屏(4)为可触摸液晶显示屏。

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