CN112066920A - 一种三支柱绝缘子柱脚的应变的检测方法、装置和介质 - Google Patents

一种三支柱绝缘子柱脚的应变的检测方法、装置和介质 Download PDF

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CN112066920A CN202010892973.6A CN202010892973A CN112066920A CN 112066920 A CN112066920 A CN 112066920A CN 202010892973 A CN202010892973 A CN 202010892973A CN 112066920 A CN112066920 A CN 112066920A
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周福升
黄若栋
王邸博
杨芸
王国利
郑尧
杨旭
张长虹
黎卫国
黄忠康
彭翔
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    • G01B17/04—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations for measuring the deformation in a solid, e.g. by vibrating string

Abstract

本发明公开了一种三支柱绝缘子柱脚的应变的检测方法、装置和系统，通过获取待测三支柱绝缘子的柱脚上的若干个柱脚检测位置；控制预设的超声检测系统对所述待测三支柱绝缘子的柱脚上的若干个柱脚检测位置进行检测，以获取每一柱脚检测位置的超声声程时间；其中，所述超声声程时间为超声界面反射波峰值时刻与超声始波峰值时刻的时间差；根据每一所述柱脚检测位置的超声声程时间，以及对应的柱脚检测位置处的厚度和材料参数，计算每一所述柱脚检测位置的应变值。采用本发明实施例，能有效检测三支柱绝缘子柱脚的应变大小，适用于三支柱绝缘子的出厂检测或装配现场检测。

Description

一种三支柱绝缘子柱脚的应变的检测方法、装置和介质
技术领域
本发明涉及输变电绝缘设备领域，尤其涉及一种三支柱绝缘子柱脚的应变的检测方法、装置和介质。
背景技术
三支柱绝缘子是气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)中的重要电气部件，其主要用于支撑内部通电导体，同时把高压导体部分与低压壳体部分绝缘隔离。三支柱绝缘子性能的好坏直接影响GIL是否能够长期稳定可靠地运行。
然而，在实施本发明过程中，发明人发现现有技术至少存在如下问题：三支柱绝缘子在生产过程中，如果浇注工艺质量控制不好，绝缘子的环氧件与中心导体结合面会出现缝隙、结合不紧密等缺陷，特别是三支柱绝缘子柱脚处，这在实际应用过程中会使绝缘子内部电场分布不均匀，导致绝缘子局部放电、绝缘子异常发热等现象，出现应变较大现象，直接威胁GIL的正常运行、严重时可能会造成绝缘子炸裂。因此，及早确认三支柱绝缘子柱脚处应变，对保障电力系统安全运行具有重要意义。然而，目前工程上还没有对GIL用三支柱绝缘子柱脚应变进行有效检测的方法。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种三支柱绝缘子柱脚的应变的检测方法、装置和介质，能有效检测三支柱绝缘子柱脚的应变大小，适用于三支柱绝缘子的出厂检测或装配现场检测。
为实现上述目的，本发明实施例提供了一种三支柱绝缘子柱脚的应变的检测方法，包括：
获取待测三支柱绝缘子的柱脚上的若干个柱脚检测位置；
控制预设的超声检测系统对所述待测三支柱绝缘子的柱脚上的若干个柱脚检测位置进行检测，以获取每一柱脚检测位置的超声声程时间；其中，所述超声声程时间为超声界面反射波峰值时刻与超声始波峰值时刻的时间差；
根据每一所述柱脚检测位置的超声声程时间，以及对应的柱脚检测位置处的厚度和材料参数，计算每一所述柱脚检测位置的应变值。
作为上述方案的改进，所述材料参数包括所述三支柱绝缘子柱脚的材料的声弹性系数、应力应变关系；
则，所述根据每一所述柱脚检测位置的超声声程时间，以及对应的柱脚检测位置处的厚度和材料参数，计算每一所述柱脚检测位置的应变值，具体包括：
根据每一所述柱脚检测位置的超声声程时间和对应的柱脚检测位置处的厚度，计算每一所述柱脚检测位置的超声声速；
根据每一所述柱脚检测位置的超声声速和所述三支柱绝缘子柱脚的材料的声弹性系数，计算每一所述柱脚检测位置的应力值；
根据每一所述柱脚检测位置的应力值和所述三支柱绝缘子柱脚的材料的应力应变关系，计算每一所述柱脚检测位置的应变值。
作为上述方案的改进，所述根据每一所述柱脚检测位置的超声声程时间和对应的柱脚检测位置处的厚度，计算每一所述柱脚检测位置的超声声速，具体为：
根据每一所述柱脚检测位置的超声声程时间和对应的柱脚检测位置处的厚度，通过以下计算公式，计算每一所述柱脚检测位置的超声声速：
Figure BDA0002657475640000021
其中，V为所述柱脚检测位置处的超声声速；h为所述柱脚检测位置处的厚度；Tr为所述超声界面反射波峰值时刻，Tt为所述超声始波峰值时刻。
作为上述方案的改进，所述根据每一所述柱脚检测位置的超声声速和所述三支柱绝缘子柱脚的材料的声弹性系数，计算每一所述柱脚检测位置的应力值，具体为：
根据每一所述柱脚检测位置的超声声速和所述三支柱绝缘子柱脚的材料的声弹性系数，通过以下计算公式，计算每一所述柱脚检测位置的应力值：
Figure BDA0002657475640000031
其中，σ为所述柱脚检测位置处的应力值；K为所述三支柱绝缘子柱脚的材料的声弹性系数；V0为所述超声检测系统的超声纵波在三支柱绝缘子无应力时的声速。
作为上述方案的改进，所述三支柱绝缘子柱脚的材料的应力应变关系为：
Figure BDA0002657475640000032
其中，ε为所述柱脚检测位置处的应变值；E为所述三支柱绝缘子的弹性模量。
作为上述方案的改进，所述预设的超声检测系统包括超声脉冲发射器、示波器、超声纵波直探头、探头连接线和信号传输线；其中，
所述超声纵波直探头通过所述探头连接线与所述超声脉冲发射器的信号输出端连接，所述超声脉冲发射器的信号同步端通过所述信号传输线与示波器的输入通道连接。
本发明实施例还提供了一种三支柱绝缘子柱脚的应变的检测装置，包括：
柱脚检测位置获取模块，用于获取待测三支柱绝缘子的柱脚上的若干个柱脚检测位置；
超声声程时间获取模块，用于控制预设的超声检测系统对所述待测三支柱绝缘子的柱脚上的若干个柱脚检测位置进行检测，以获取每一柱脚检测位置的超声声程时间；其中，所述超声声程时间为超声界面反射波峰值时刻与超声始波峰值时刻的时间差；
柱脚应变值计算模块，用于根据每一所述柱脚检测位置的超声声程时间，以及对应的柱脚检测位置处的厚度和材料参数，计算每一所述柱脚检测位置的应变值。
作为上述方案的改进，所述材料参数包括所述三支柱绝缘子柱脚的材料的声弹性系数、应力应变关系；
则所述柱脚应变值计算模块具体包括：超声声速计算单元、柱脚应力值计算单元和柱脚应变值计算单元；其中，
所述超声声速计算单元，用于根据每一所述柱脚检测位置的超声声程时间和对应的柱脚检测位置处的厚度，计算每一所述柱脚检测位置的超声声速；
所述柱脚应力值计算单元，用于根据每一所述柱脚检测位置的超声声速和所述三支柱绝缘子柱脚的材料的声弹性系数，计算每一所述柱脚检测位置的应力值；
所述柱脚应变值计算单元，用于根据每一所述柱脚检测位置的应力值和所述三支柱绝缘子柱脚的材料的应力应变关系，计算每一所述柱脚检测位置的应变值。
本发明实施例还提供了一种三支柱绝缘子柱脚的应变的检测装置，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任意一项所述的三支柱绝缘子柱脚的应变的检测方法。
本发明实施例还提供了一种三支柱绝缘子柱脚的应变的检测系统，包括：待测三支柱绝缘子、超声检测系统和三支柱绝缘子柱脚的应变的检测装置；
其中，所述预设的超声检测系统包括超声脉冲发射器、示波器、超声纵波直探头、探头连接线和信号传输线；所述超声纵波直探头通过所述探头连接线与所述超声脉冲发射器的信号输出端连接，所述超声脉冲发射器的信号同步端通过所述信号传输线与示波器的输入通道连接。
所述三支柱绝缘子柱脚的应变的检测装置为上述任一项所述的三支柱绝缘子柱脚的应变的检测装置。
与现有技术相比，本发明公开的一种三支柱绝缘子柱脚的应变的检测方法、装置和系统，通过获取待测三支柱绝缘子的柱脚上的若干个柱脚检测位置；控制预设的超声检测系统对所述待测三支柱绝缘子的柱脚上的若干个柱脚检测位置进行检测，以获取每一柱脚检测位置的超声声程时间；根据每一所述柱脚检测位置的超声声程时间，以及对应的柱脚检测位置处的厚度和材料参数，计算每一所述柱脚检测位置的应变值。本发明提供的三支柱绝缘子柱脚的应变的检测方法，利用预设的超声检测系统即可实现对绝缘子柱脚的无损应变检测，能够有效地检测出三支柱绝缘子柱脚的应变大小，其检测成本低、检测精度高；且所述超声检测系统方便携带、对人体无辐射危害，可用于三支柱绝缘子的出厂检测，也可适用于三支柱绝缘子的装配现场检测。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的一种三支柱绝缘子柱脚的应变的检测方法的步骤流程示意图；
图2是本发明实施例中超声检测系统和待测三支柱绝缘子的结构示意图；
图3为本发明实施例中超声检测系统的超声纵波直探头的结构示意图；
图4是本发明实施例中超声检测系统检测三支柱绝缘子的柱脚检测位置的示意图；
图5是本实施例中柱脚检测位置的超声波幅值波形数据图；
图6是本发明实施例一中柱脚检测位置的应变值的计算步骤示意图；
图7是本发明实施例二提供的一种三支柱绝缘子柱脚的应变的检测装置的结构示意图；
图8是本发明实施例三提供的另一种三支柱绝缘子柱脚的应变的检测装置的结构示意图；
图9是本发明实施例四提供的一种三支柱绝缘子柱脚的应变的检测系统的结构示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中，为了检测三支柱绝缘子的柱脚的应变大小，将三支柱绝缘子作为超声检测对象。参见图2，是本发明实施例中超声检测系统和待测三支柱绝缘子的结构示意图。其中，所述待测三支柱绝缘子16由环氧件161、中心导体162和接地嵌件163组成。三支柱绝缘子16包括三个柱脚，柱脚由环氧件161组成。每个柱脚底部都与一个接地嵌件163结合，中心导体162为铝材质的圆环状结构。三支柱绝缘子的尺寸随GIL电压等级变化而变化。根据实际应用情况可知，接地嵌件163与柱脚结合处最容易出现缝隙、结合不紧密等缺陷，导致柱脚出现应变较大的现象，直接威胁GIL的正常运行。
参见图1，是本发明实施例一提供的一种三支柱绝缘子柱脚的应变的检测方法的步骤流程示意图。为了检测三支柱绝缘子的柱脚的应变大小，本发明实施例提供了一种三支柱绝缘子柱脚的应变的检测方法，具体通过步骤S1至S3执行：
S1、获取待测三支柱绝缘子的柱脚上的若干个柱脚检测位置。
预先将所述待测三支柱绝缘子的柱脚划分为若干个待测位置，便于后续操作过程中通过对每一柱脚检测位置进行应变值的检测和计算，从而获得三支柱绝缘子的整个柱脚的应变情况。
在一种实施方式下，所述柱脚检测位置的确定方法具体为：根据所述待测三支柱绝缘子的柱脚的圆柱形结构，在柱脚表面的不同曲率下，每隔预设长度设置一条闭环检测路径；在每一所述闭环检测路径上，每隔预设长度设置一个检测位置点，作为所述待测三支柱绝缘子的柱脚上的柱脚检测位置。
作为举例，可以在柱脚表面的不同曲率下，每隔1mm设置一条闭环检测路径，并在每一所述闭环检测路径上，每隔1-2mm设置一个检测位置点，以此得到若干个柱脚检测位置。
可以理解地，上述两个预设长度可以根据所述待测三支柱绝缘子的柱脚尺寸进行设置，在此不做具体限定。上述所提到的场景和数值仅作为举例，在实际应用中，可以根据实际待测三支柱绝缘子的尺寸，对每一柱脚的柱脚检测位置进行规划，均不影响本发明取得的有益效果。
S2、控制预设的超声检测系统对所述待测三支柱绝缘子的柱脚上的若干个柱脚检测位置进行检测，以获取每一柱脚检测位置的超声声程时间；其中，所述超声声程时间为超声界面反射波峰值时刻与超声始波峰值时刻的时间差。
在本发明实施例中，预先搭建一个超声检测系统，用于对所述待测三支柱绝缘子的每一柱脚检测位置进行应变值的检测。具体地，参见图2，所述预设的超声检测系统包括超声脉冲发射器11、示波器12、超声纵波直探头13、探头连接线14和信号传输线15；其中，所述超声纵波直探头13通过所述探头连接线14与所述超声脉冲发射器11的信号输出端连接，所述超声脉冲发射器11的信号同步端通过所述信号传输线15与示波器12的输入通道连接。
在一种优选的实施方式下，所述超声脉冲发射器11是负方波激励、方波幅度及宽度可调的具有低噪声响应、增益可调的脉冲发生接收器，其发射电路由高性能方波脉冲发生器和先进的高压电路组成，接收电路具有极低噪声和较宽频带，保证了超声发生、接收信号的高质量性。
所述示波器12是带宽高达200MHz、最大采样率达1GS/s、高输入阻抗的四通道高性能数字存储示波器，通过信号传输线15把示波器12的输入通道和超声脉冲发射器11的信号输出端同电位相连，从而可以在示波器12上实时显示发射和接收的超声信号。
所述探头连接线14是匹配超声脉冲发射器与超声纵波直探头的信号线，具有高阻抗、抗干扰能力强等特点，保证超声脉冲发射器的输出电信号能够高质量地被超声纵波直探头接收，同时，保证超声纵波直探头接收到超声信号转换成电信号高质量地返回到超声脉冲发射器的接收端。
所述信号传输线15是杂散电感较小、电阻较小的传输线，缩短了高频信号在传输过程中相位延迟，保证示波器接收到的电信号与超声脉冲发射器信号输出端的电信号实时同电位、同相位，极大地减小了检测误差，保证了检测精度。
参见图3，是本发明实施例中超声检测系统的超声纵波直探头的结构示意图。所述超声纵波直探头13属于纵波压电型接触式直探头，采用矩形复合材料压电晶片131，探头底面132为小尺寸平面矩形，考虑到绝缘子表面不规则，曲率较大，为了提高检测精度，探头设计为窄条状。超声纵波小尺寸直探头与中心导体内壁接触质量越高，检测过程中杂波越少；综合考虑制作工艺、成本和中心导体内壁曲率，探头底面132的宽度W设计范围取3-5mm，探头底面132的长度L设计范围取20-35mm，超声纵波直探头13的高度H设计范围取15-20mm。
进一步地，所述窄脉冲探头13是指响应特性较好的脉冲超声直探头，超声纵波直探头的标称频率越高，则被检测材料内的衰减系数越大，声束传播特性效果越差，结合实际测量经验，超声纵波直探头的频率设计为2.5MHz。
进一步地，在搭建好所述超声检测系统之后，控制所述超声检测系统对所述待测三支柱绝缘子的柱脚上的若干个柱脚检测位置进行检测。具体地，参见图4，是本发明实施例中超声检测系统检测三支柱绝缘子的柱脚检测位置的示意图。以所述三支柱绝缘子的柱脚I上的任一柱脚检测位置为例。图4中，图4a)为柱脚I检测过程剖面图，图4b)为柱脚I检测过程俯视图。启动超声检测系统，调节超声脉冲发射器，将涂有水基型超声耦合剂的超声纵波直探头13放置在三支柱绝缘子的柱脚I上的若干个柱脚检测位置上进行检测，记录每个柱脚检测位置下的超声波幅值信息。
参见图5，是本实施例中柱脚检测位置的超声波幅值波形数据图。图中纵坐标u(V)指的是超声波幅值，横坐标T(μs)表示时间。根据所述超声检测系统检测到的超声波幅值波形图，可以获取每一柱脚检测位置的超声界面反射波峰值时刻Tr与超声始波峰值时刻Tt，根据超声界面反射波峰值时刻Tr与超声始波峰值时刻Tt的时间差，以计算得到所述柱脚检测位置的超声声程时间T。
优选地，所述水基型超声耦合剂可以为甘油、机油等，用于增加探头与被测表面的接触耦合效果。
S3、根据每一所述柱脚检测位置的超声声程时间，以及对应的柱脚检测位置处的厚度和材料参数，计算每一所述柱脚检测位置的应变值。
作为优选的实施方式，参见图6，是本发明实施例一中柱脚检测位置的应变值的计算步骤示意图。具体地，所述材料参数包括所述三支柱绝缘子柱脚的材料的声弹性系数、应力应变关系。则步骤S3通过步骤S31至S33执行：
S31、根据每一所述柱脚检测位置的超声声程时间和对应的柱脚检测位置处的厚度，计算每一所述柱脚检测位置的超声声速。
具体地，根据每一所述柱脚检测位置的超声声程时间和对应的柱脚检测位置处的厚度，通过以下计算公式，计算每一所述柱脚检测位置的超声声速：
Figure BDA0002657475640000091
其中，V为所述柱脚检测位置处的超声声速，单位m/s；h为所述柱脚检测位置处的厚度，单位m；Tr为所述超声界面反射波峰值时刻，Tt为所述超声始波峰值时刻，单位均为s。
S32、根据每一所述柱脚检测位置的超声声速和所述三支柱绝缘子柱脚的材料的声弹性系数，计算每一所述柱脚检测位置的应力值。
具体地，根据每一所述柱脚检测位置的超声声速和所述三支柱绝缘子柱脚的材料的声弹性系数，通过以下计算公式，计算每一所述柱脚检测位置的应力值：
Figure BDA0002657475640000092
其中，σ为所述柱脚检测位置处的应力值，单位MPa；K为所述三支柱绝缘子柱脚的材料的声弹性系数；V0为所述超声检测系统的超声纵波在三支柱绝缘子无应力时的声速。
在本发明实施例中，声弹性系数K取3.52×10-4/MPa；V0取3020m/s。
S33、根据每一所述柱脚检测位置的应力值和所述三支柱绝缘子柱脚的材料的应力应变关系，计算每一所述柱脚检测位置的应变值。
具体地，所述三支柱绝缘子柱脚的材料的应力应变关系为：
Figure BDA0002657475640000101
其中，ε为所述柱脚检测位置处的应变值；E为所述三支柱绝缘子的弹性模量。在本发明实施例中，所述三支柱绝缘子柱脚的材料为环氧材料，所述弹性模量E取12.25GPa。
本发明实施例一提供了一种三支柱绝缘子柱脚的应变的检测方法，通过获取待测三支柱绝缘子的柱脚上的若干个柱脚检测位置；控制预设的超声检测系统对所述待测三支柱绝缘子的柱脚上的若干个柱脚检测位置进行检测，以获取每一柱脚检测位置的超声声程时间；根据每一所述柱脚检测位置的超声声程时间，以及对应的柱脚检测位置处的厚度和材料参数，计算每一所述柱脚检测位置的应变值。本发明提供的三支柱绝缘子柱脚的应变的检测方法，利用预设的超声检测系统即可实现对绝缘子柱脚的无损应变检测，能够有效地检测出三支柱绝缘子柱脚的应变大小，其检测成本低、检测精度高；且所述超声检测系统方便携带、对人体无辐射危害，可用于三支柱绝缘子的出厂检测，也可适用于三支柱绝缘子的装配现场检测。
参见图7，是本发明实施例二提供的一种三支柱绝缘子柱脚的应变的检测装置的结构示意图。本发明实施例提供的一种三支柱绝缘子柱脚的应变的检测装置20，包括：柱脚检测位置获取模块21、超声声程时间获取模块22和柱脚应变值计算模块23；其中，
所述柱脚检测位置获取模块21，用于获取待测三支柱绝缘子的柱脚上的若干个柱脚检测位置；
所述超声声程时间获取模块22，用于控制预设的超声检测系统对所述待测三支柱绝缘子的柱脚上的若干个柱脚检测位置进行检测，以获取每一柱脚检测位置的超声声程时间；其中，所述超声声程时间为超声界面反射波峰值时刻与超声始波峰值时刻的时间差；
所述柱脚应变值计算模块23，用于根据每一所述柱脚检测位置的超声声程时间，以及对应的柱脚检测位置处的厚度和材料参数，计算每一所述柱脚检测位置的应变值。
作为优选的实施方式，所述材料参数包括所述三支柱绝缘子柱脚的材料的声弹性系数、应力应变关系；
则所述柱脚应变值计算模块23具体包括：超声声速计算单元231、柱脚应力值计算单元232和柱脚应变值计算单元233；其中，
所述超声声速计算单元231，用于根据每一所述柱脚检测位置的超声声程时间和对应的柱脚检测位置处的厚度，计算每一所述柱脚检测位置的超声声速；
所述柱脚应力值计算单元232，用于根据每一所述柱脚检测位置的超声声速和所述三支柱绝缘子柱脚的材料的声弹性系数，计算每一所述柱脚检测位置的应力值；
所述柱脚应变值计算单元233，用于根据每一所述柱脚检测位置的应力值和所述三支柱绝缘子柱脚的材料的应力应变关系，计算每一所述柱脚检测位置的应变值。
需要说明的是，本发明实施例提供的一种三支柱绝缘子柱脚的应变的检测装置用于执行上述实施例的一种三支柱绝缘子柱脚的应变的检测方法的所有流程步骤，两者的工作原理和有益效果一一对应，因而不再赘述。
本发明实施例二提供了一种三支柱绝缘子柱脚的应变的检测装置，通过柱脚检测位置获取模块获取待测三支柱绝缘子的柱脚上的若干个柱脚检测位置；由超声声程时间获取模块控制预设的超声检测系统对所述待测三支柱绝缘子的柱脚上的若干个柱脚检测位置进行检测，以获取每一柱脚检测位置的超声声程时间；由柱脚应变值计算模块根据每一所述柱脚检测位置的超声声程时间，以及对应的柱脚检测位置处的厚度和材料参数，计算每一所述柱脚检测位置的应变值。本发明提供的三支柱绝缘子柱脚的应变的检测装置，通过控制预设的超声检测系统即可实现对绝缘子柱脚的无损应变检测，能够有效地检测出三支柱绝缘子柱脚的应变大小，其检测成本低、检测精度高；且所述超声检测系统方便携带、对人体无辐射危害，可用于三支柱绝缘子的出厂检测，也可适用于三支柱绝缘子的装配现场检测。
参见图8，是本发明实施例三提供的另一种三支柱绝缘子柱脚的应变的检测装置的结构示意图。本发明实施例三提供的一种三支柱绝缘子柱脚的应变的检测装置30，包括处理器31、存储器32以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述实施例一所述的三支柱绝缘子柱脚的应变的检测方法。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-OnlyMemory，ROM)或随机存储记忆体(RandomAccessMemory，RAM)等。
参见图9，是本发明实施例四提供的一种三支柱绝缘子柱脚的应变的检测系统的结构示意图。本发明实施例四提供的一种三支柱绝缘子柱脚的应变的检测系统40，包括：待测三支柱绝缘子41、超声检测系统42和三支柱绝缘子柱脚的应变的检测装置43；
其中，所述预设的超声检测系统42包括超声脉冲发射器、示波器、超声纵波直探头、探头连接线和信号传输线；所述超声纵波直探头通过所述探头连接线与所述超声脉冲发射器的信号输出端连接，所述超声脉冲发射器的信号同步端通过所述信号传输线与示波器的输入通道连接。
所述三支柱绝缘子柱脚的应变的检测装置43为上述实施例二或三所述的三支柱绝缘子柱脚的应变的检测装置。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种三支柱绝缘子柱脚的应变的检测方法，其特征在于，包括：
获取待测三支柱绝缘子的柱脚上的若干个柱脚检测位置；
控制预设的超声检测系统对所述待测三支柱绝缘子的柱脚上的若干个柱脚检测位置进行检测，以获取每一柱脚检测位置的超声声程时间；其中，所述超声声程时间为超声界面反射波峰值时刻与超声始波峰值时刻的时间差；
根据每一所述柱脚检测位置的超声声程时间，以及对应的柱脚检测位置处的厚度和材料参数，计算每一所述柱脚检测位置的应变值。
2.如权利要求1所述的三支柱绝缘子柱脚的应变的检测方法，其特征在于，所述材料参数包括所述三支柱绝缘子柱脚的材料的声弹性系数、应力应变关系；
则，所述根据每一所述柱脚检测位置的超声声程时间，以及对应的柱脚检测位置处的厚度和材料参数，计算每一所述柱脚检测位置的应变值，具体包括：
根据每一所述柱脚检测位置的超声声程时间和对应的柱脚检测位置处的厚度，计算每一所述柱脚检测位置的超声声速；
根据每一所述柱脚检测位置的超声声速和所述三支柱绝缘子柱脚的材料的声弹性系数，计算每一所述柱脚检测位置的应力值；
根据每一所述柱脚检测位置的应力值和所述三支柱绝缘子柱脚的材料的应力应变关系，计算每一所述柱脚检测位置的应变值。
3.如权利要求2所述的三支柱绝缘子柱脚的应变的检测方法，其特征在于，所述根据每一所述柱脚检测位置的超声声程时间和对应的柱脚检测位置处的厚度，计算每一所述柱脚检测位置的超声声速，具体为：
根据每一所述柱脚检测位置的超声声程时间和对应的柱脚检测位置处的厚度，通过以下计算公式，计算每一所述柱脚检测位置的超声声速：
Figure FDA0002657475630000021
其中，V为所述柱脚检测位置处的超声声速；h为所述柱脚检测位置处的厚度；Tr为所述超声界面反射波峰值时刻，Tt为所述超声始波峰值时刻。
4.如权利要求2所述的三支柱绝缘子柱脚的应变的检测方法，其特征在于，所述根据每一所述柱脚检测位置的超声声速和所述三支柱绝缘子柱脚的材料的声弹性系数，计算每一所述柱脚检测位置的应力值，具体为：
根据每一所述柱脚检测位置的超声声速和所述三支柱绝缘子柱脚的材料的声弹性系数，通过以下计算公式，计算每一所述柱脚检测位置的应力值：
Figure FDA0002657475630000022
其中，σ为所述柱脚检测位置处的应力值；K为所述三支柱绝缘子柱脚的材料的声弹性系数；V0为所述超声检测系统的超声纵波在三支柱绝缘子无应力时的声速。
5.如权利要求2所述的三支柱绝缘子柱脚的应变的检测方法，其特征在于，所述三支柱绝缘子柱脚的材料的应力应变关系为：
Figure FDA0002657475630000023
其中，ε为所述柱脚检测位置处的应变值；E为所述三支柱绝缘子的弹性模量。
6.如权利要求1所述的三支柱绝缘子柱脚的应变的检测方法，其特征在于，所述预设的超声检测系统包括超声脉冲发射器、示波器、超声纵波直探头、探头连接线和信号传输线；其中，
所述超声纵波直探头通过所述探头连接线与所述超声脉冲发射器的信号输出端连接，所述超声脉冲发射器的信号同步端通过所述信号传输线与示波器的输入通道连接。
7.一种三支柱绝缘子柱脚的应变的检测装置，其特征在于，包括：
柱脚检测位置获取模块，用于获取待测三支柱绝缘子的柱脚上的若干个柱脚检测位置；
超声声程时间获取模块，用于控制预设的超声检测系统对所述待测三支柱绝缘子的柱脚上的若干个柱脚检测位置进行检测，以获取每一柱脚检测位置的超声声程时间；其中，所述超声声程时间为超声界面反射波峰值时刻与超声始波峰值时刻的时间差；
柱脚应变值计算模块，用于根据每一所述柱脚检测位置的超声声程时间，以及对应的柱脚检测位置处的厚度和材料参数，计算每一所述柱脚检测位置的应变值。
8.如权利要求7所述的三支柱绝缘子柱脚的应变的检测装置，其特征在于，所述材料参数包括所述三支柱绝缘子柱脚的材料的声弹性系数、应力应变关系；
则所述柱脚应变值计算模块具体包括：超声声速计算单元、柱脚应力值计算单元和柱脚应变值计算单元；其中，
所述超声声速计算单元，用于根据每一所述柱脚检测位置的超声声程时间和对应的柱脚检测位置处的厚度，计算每一所述柱脚检测位置的超声声速；
所述柱脚应力值计算单元，用于根据每一所述柱脚检测位置的超声声速和所述三支柱绝缘子柱脚的材料的声弹性系数，计算每一所述柱脚检测位置的应力值；
所述柱脚应变值计算单元，用于根据每一所述柱脚检测位置的应力值和所述三支柱绝缘子柱脚的材料的应力应变关系，计算每一所述柱脚检测位置的应变值。
9.一种三支柱绝缘子柱脚的应变的检测装置，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6中任意一项所述的三支柱绝缘子柱脚的应变的检测方法。
10.一种三支柱绝缘子柱脚的应变的检测系统，其特征在于，包括：待测三支柱绝缘子、超声检测系统和三支柱绝缘子柱脚的应变的检测装置；
其中，所述预设的超声检测系统包括超声脉冲发射器、示波器、超声纵波直探头、探头连接线和信号传输线；所述超声纵波直探头通过所述探头连接线与所述超声脉冲发射器的信号输出端连接，所述超声脉冲发射器的信号同步端通过所述信号传输线与示波器的输入通道连接。
所述三支柱绝缘子柱脚的应变的检测装置为权利要求7-9任一项所述的三支柱绝缘子柱脚的应变的检测装置。
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