CN112255509B - 一种基于低温等离子体检测设备绝缘缺陷的系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种基于低温等离子体检测设备绝缘缺陷的系统及方法，该系统包括：等离子体炬发生装置以及绝缘缺陷检测装置；其中，所述等离子体炬发生装置，用于根据预设的最高等离子体档位生成第一低温等离子体，并将所述第一低温等离子体喷射到待检测设备上，其中，等离子体档位用于表征生成的低温等离子的密度或活性；所述绝缘缺陷检测装置，用于在喷射所述第一低温等离子体的待检测设备上遍历扫描，检测出所述待检测设备存在的绝缘缺陷。本申请解决了现有技术中对设备绝缘缺陷检测的可靠性较差的技术问题。
Description
技术领域
本申请涉及设备绝缘缺陷检测技术领域，尤其涉及一种基于低温等离子体检测设备绝缘缺陷的系统及方法。
背景技术
绝缘缺陷是电子产品存在的一个常见的故障模式，绝缘缺陷轻则造成功能降级，重则造成灾难性事故。因此，检测绝缘缺陷的存在、定位缺陷位置以及量化评估缺陷程度对于电子产品故障检测具有重要的意义。
目前，常见出绝缘缺陷检测方法过程为：在被检测设备上施加电激励信号，例如，电激励信号包括直流信号或脉冲信号，然后通过观察漏电信号(电流或波形)来确定绝缘缺陷。在确定绝缘缺陷的过程中，常采用加大电激励信号或放大缺陷这两种措施来激励故障的发生，进而实现放大缺陷的目的，例如，加大电激励信号包括提高电压；放大缺陷包括将被测电缆浸泡在盐水中来检测绝缘缺陷，或将被测件置于低气压环境等方法；进一步，为了灵敏辨识故障信号，常采用声光电综合手段检测微小的故障信号，例如，微小的故障信号包括漏电信号或局部放电信号等。但是，通过放大缺陷来激励故障的发生时，将被测件浸泡在导电介质中存在导电介质难于完全清除，残留的导电介质带来新的绝缘隐患；而将被测件置于低气压环境中存在抽真空低气压的成本高，且真空低气压下难以进行详尽的测试的问题，因此，现有技术中对设备绝缘缺陷检测的可靠性较差。
发明内容
本申请解决的技术问题是：针对现有技术中对设备绝缘缺陷检测的可靠性较差问题，提供了一种基于低温等离子体检测设备绝缘缺陷的系统及方法，本申请实施例所提供的方案中，通过低温等离子体来放大绝缘缺陷，避免当待检测设备没有绝缘缺陷时，即使低气压和导电介质的存在，也不会出现漏电、局放等绝缘缺陷问题。而当待检测设备存在绝缘缺陷时，由于低气压和导电介质的存在，在同样激励电压条件下，缺陷更容易暴露出来，从而提高了对设备绝缘缺陷检测的可靠性。
第一方面，本申请实施例提供一种基于低温等离子体检测设备绝缘缺陷的系统，该系统包括：等离子体炬发生装置以及绝缘缺陷检测装置；其中，
所述等离子体炬发生装置，用于根据预设的最高等离子体档位生成第一低温等离子体，并将所述第一低温等离子体喷射到待检测设备上，其中，等离子体档位用于表征生成的低温等离子的密度或活性；
所述绝缘缺陷检测装置，用于在喷射所述第一低温等离子体的待检测设备上遍历扫描，检测出所述待检测设备存在的绝缘缺陷。
可选地，若检测到所述待检测设备存在任一绝缘缺陷时，所述等离子体炬发生装置，还用于：
从所述最高等离子体档位开始依次向低等离子体档位逐档切换，直到切换到激发出所述任一绝缘缺陷的最低等离子体档位为止，并根据所述最低等离子体档位生成第二低温等离子体。
可选地，还包括：标定装置；所述标定装置，包括多个基本单元，所述每个基本单元包括一对针状电极对以及漏电检测电路，不同所述基本单元中针状电极对之间的距离不同；其中，
所述针状电极对，用于当将所述第二低温等离子体喷射到所述标定装置上时，与所述第二低温等离子体形成等离子桥；
所述漏电检测电路，用于检测所述等离子桥是否发生短路故障，以使以使得用户根据所述等离子桥的短路故障情况确定出存在短路故障时，所述针状电极对之间的最短距离。
可选地，所述绝缘缺陷检测装置，具体用于：
检测所述待检测设备上是否存在的绝缘缺陷；
若存在，则确定所述绝缘缺陷的位置信息。
可选地，在每一所述针状电极对上包裹设置绝缘层。
第二方面，本申请实施例提供了一种基于低温等离子体检测设备绝缘缺陷的方法，应用于第一方面所述的装置，该方法包括：
通过等离子体炬发生装置预设的最高等离子档位向待检测设备喷射第一低温等离子体，其中，等离子体档位用于表征生成的低温等离子的密度或活性；
通过绝缘缺陷检测装置在喷射所述第一低温等离子体的待检测设备上遍历扫描，检测出所述待检测设备存在的绝缘缺陷。
可选地，还包括：若检测到所述待检测设备存在任一绝缘缺陷时，控制等离子体炬发生装置从所述最高等离子体档位开始依次向低等离子体档位逐档切换，直到切换到激发出所述任一绝缘缺陷的最低等离子体档位为止，并根据所述最低等离子体档位生成第二低温等离子体。
可选地，还包括：将所述第二低温等离子体喷射到标定装置上，通过所述标定装置中多个不同间距的针状电极对与所述第二低温等离子体形成等离子桥；通过所述标定装置中每个所述针状电极对对应的漏电检测电路检测所述等离子桥是否发生短路故障，以使得用户根据所述等离子桥的短路故障情况确定出存在短路故障时，所述针状电极对之间的最短距离。
可选地，通过绝缘缺陷检测装置在喷射所述第一低温等离子体的待检测设备上遍历扫描，检测出所述待检测设备存在的绝缘缺陷，包括：
通过所述绝缘缺陷检测装置检测所述待检测设备上是否存在的绝缘缺陷；
若存在，则通过绝缘缺陷检测装置确定所述绝缘缺陷的位置信息。
与现有技术相比，本申请实施例具体如下有益效果：
1、本申请实施例所提供的方案中，通过采用低温等离子体来放大绝缘缺陷，避免当待检测设备没有绝缘缺陷时，即使低气压和导电介质的存在，也不会出现漏电、局放等绝缘缺陷问题。而当待检测设备存在绝缘缺陷时，由于低气压和导电介质的存在，在同样激励电压条件下，缺陷更容易暴露出来，从而提高了对设备绝缘缺陷检测的可靠性。
2、本申请实施例所提供的方案中，绝缘缺陷检测装置在检测待检测设备上的绝缘缺陷时，不仅能检测绝缘缺陷的存在，还能检测绝缘缺陷的位置，即对绝缘缺陷进行定位。
3、本申请实施例所提供的方案中，通过在每一对针状电极上增加绝缘层，提升两者之间电路阻抗，使得射流放电等离子体桥最大可能连通标定装置中的针状电极。
4、本申请实施例所提供的方案中，当检测出待检测设备上存在绝缘缺陷时，可通过调整等离子体档位来得到激发缺陷的最低等离子体档位，进而通过激发缺陷的最低等离子体档位来对绝缘缺陷进行量化。
附图说明
图1为本申请实施例所提供的一种基于低温等离子体检测设备绝缘缺陷的系统示意图；
图2为本申请实施例所提供的一种等离子体炬发生装置的结构示意图；
图3为本申请实施例所提供的一种标定装置的结构示意图；
图4为本申请实施例所提供的一种基于低温等离子体检测设备绝缘缺陷的方法的流程示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供的方案中，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本申请技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
参见图1，本申请实施例提供的一种基于低温等离子体检测设备绝缘缺陷的系统，该系统包括：等离子体炬发生装置1以及绝缘缺陷检测装置2；其中，
所述等离子体炬发生装置1，用于根据预设的最高等离子体档位生成第一低温等离子体，并将所述第一低温等离子体喷射到待检测设备上，其中，等离子体档位用于表征生成的低温等离子的密度或活性；
所述绝缘缺陷检测装置2，用于在喷射所述第一低温等离子体的待检测设备上遍历扫描，检测出所述待检测设备存在的绝缘缺陷。
为了便于理解等离子体炬发生装置1的原理，下面对等离子体炬发生装置1生成等离子体的过程进行简要介绍。
参见图2，在本申请实施例所提供的方案中，等离子体炬发生装置1包括介质阻挡放电室11、电极12、电极13，电源14以及惰性气体罐15，其中，介质阻挡放电室11包括入口以及出口，入口与惰性气体罐15连接，电极12设置于介质阻挡放电室11中，且与介质阻挡放电室11之间通过密封层密封，电极13设置于出口一端，电源14与电极12以及电极13连接。
在惰性气体罐15中填充惰性气体，例如，惰性气体包括氦、氖、氩或氙等，通过介质阻挡放电室11入口将惰性气体罐15中输入到介质阻挡放电室11中；然后，打开电源采用介质阻挡放电技术以及根据当前设置的等离子体档位在惰性气体中放电，形成低温等离子体；然后再将低温等离子体以射流形态从出口喷射到待检测设备。
进一步，在本申请实施例所提供的方案中，通过等离子体炬发生装置1生成等离子体，并将等离子体喷射到待检测设备上之后，绝缘缺陷检测装置2检测待检测设备上的绝缘缺陷。具体的，绝缘缺陷检测装置2的种类有多种，包括但不限制于万用表、不可见光红外/紫外检测装置、信号检测装置、设备功能检测装置或待检测设备本身等；待检测设备包括但不限制于电缆、信号线或者单机等。例如，绝缘缺陷检测装置2检测待检测设备上是否存在的绝缘缺陷包括：电缆是否漏电、高压电缆是否出现电晕或火花、单机是否不正常工作或信号线是否不正常工作等。
进一步，为了对待检测设备上检测出的绝缘缺陷进行量化，在一种可能实现的方式中，若检测到所述待检测设备存在任一绝缘缺陷时，所述等离子体炬发生装置1，还用于：从所述最高等离子体档位开始依次向低等离子体档位逐档切换，直到切换到激发出所述任一绝缘缺陷的最低等离子体档位为止，并根据所述最低等离子体档位生成第二低温等离子体。
具体的，在本申请实施例所提供的方案中，当绝缘缺陷检测装置2在待检测设备上扫描时，检测到待检测设备任一位置存在绝缘缺陷，则从最高等离子体档位开始依次向低于多个低等离子体档位逐档切换，并根据每一次切换后的等离子体档位重新生成新的低温等离子体，直到切换到激发出所述任一绝缘缺陷的最低等离子体档位为止。
进一步，参见图3，在一种可能实现的方式中，所述装置还包括：标定装置3；所述标定装置3，包括多个基本单元31，所述每个基本单元31包括一对针状电极对311以及漏电检测电路312，不同所述基本单元31中针状电极对之间的距离不同；其中，
所述针状电极对311，用于当将所述新的低温等离子体喷射到所述标定装置上时，与所述新的低温等离子体形成等离子桥；
所述漏电检测电路312，用于检测所述等离子桥是否发生短路故障，以使以使得用户根据所述等离子桥的短路故障情况确定出存在短路故障时，所述针状电极对之间的最短距离。
为了便于理解上述标定装置3的原理，下面对标定装置3对待检测设备上的绝缘缺陷的量化过程进行简要介绍。
具体的，将等离子体炬发生装置1在激发所述任一绝缘缺陷的最低等离子体档位生成的低温等离子体喷射到标定装置3上时，由于标定装置3中存在多个基本单元中针状电极311之间的距离不同，由小到大排列。在检测出的任一绝缘缺陷时，可通过调整等离子体档位来得到激发缺陷的最低等离子体档位。此时将该档位的低温等离子体炬“吹”到标定装置3上，将会有至少一个针状电极对311发生短路故障，其中，短路故障是通过每个基本单元31中漏电检测电路312检测的，漏电检测电路312能显示漏电的发生，例如，显示漏电电流或亮灯等；然后再确定发生短路故障的至少一个针状电极对311之间的距离，根据所述距离确定出距离最短的针状电极对311，针状电极距离最短的档位就能代表该低温等离子体档位值，从而间接标定绝缘缺陷的程度，即等离子体档位值越高，检测绝缘缺陷所需的等离子体导电能力越强，绝缘缺陷的程度越轻；等离子体档位值越低，检测绝缘缺陷所需的等离子体导电能力越低，绝缘缺陷的程度越严重。
本申请实施例所提供的方案中，当检测出待检测设备上存在绝缘缺陷时，可通过调整等离子体档位来得到激发缺陷的最低等离子体档位，进而通过激发缺陷的最低等离子体档位来对绝缘缺陷进行量化。
进一步，为了对绝缘缺陷进行定位，在一种可能实现的方式中，所述绝缘缺陷检测装置2，具体用于：检测所述待检测设备上是否存在的绝缘缺陷；若存在，则确定所述绝缘缺陷的位置信息。
本申请实施例所提供的方案中，绝缘缺陷检测装置在检测待检测设备上的绝缘缺陷时，不仅能检测绝缘缺陷的存在，还能检测绝缘缺陷的位置，即对绝缘缺陷进行定位。
进一步，在一种可能实现的方式中，在每一所述针状电极对311上包裹设置绝缘层。
本申请实施例所提供的方案中，通过在每一对针状电极对311上增加绝缘层，提升两者之间电路阻抗，使得射流放电等离子体桥最大可能连通标定装置中的针状电极。
在一种可能实现的方式中，所述绝缘层为石英。
具体的，在本申请实施例所提供的方案中，为了避免标定尖端(被测物正极或者负极)与内电极通过射流放电等离子体桥形成电流通路，通过增加绝缘层，提升两者之间电路阻抗，使得射流放电等离子体桥最大可能连通标定装置中的针状电极(被测物正负极)。
本申请实施例所提供的方案中，通过等离子体炬发生装置1生成低温等离子体，即通过低温等离子体来放大绝缘缺陷，然后再通过绝缘缺陷检测装置2检测待检测设备上的绝缘缺陷。因此，在本申请实施例所提供的方案中，通过低温等离子体来放大绝缘缺陷，避免当待检测设备没有绝缘缺陷时，即使低气压和导电介质的存在，也不会出现漏电、局放等绝缘缺陷问题。而当待检测设备存在绝缘缺陷时，由于低气压和导电介质的存在，在同样激励电压条件下，缺陷更容易暴露出来，从而提高了对设备绝缘缺陷检测的可靠性。
以下结合说明书附图对本申请实施例所提供的一种基于低温等离子体检测设备绝缘缺陷的方法做进一步详细的说明，该方法应用于图1所示的装置，该方法具体实现方式可以包括以下步骤(方法流程如图4所示)：
步骤401，通过等离子体炬发生装置预设的最高等离子档位向待检测设备喷射第一低温等离子体，其中，等离子体档位用于表征生成的低温等离子的密度或活性。
步骤402，通过绝缘缺陷检测装置在喷射所述第一低温等离子体的待检测设备上遍历扫描，检测出所述待检测设备存在的绝缘缺陷。
可选地，在本申请实施例所提供的方案中，在步骤402之后还包括：
若检测到所述待检测设备存在任一绝缘缺陷时，控制等离子体炬发生装置从所述最高等离子体档位开始依次向低等离子体档位逐档切换，直到切换到激发出所述任一绝缘缺陷的最低等离子体档位为止，并根据所述最低等离子体档位生成第二低温等离子体。
可选地，在本申请实施例所提供的方案中，在步骤402之后还包括：将所述第二低温等离子体喷射到标定装置上，通过所述标定装置中多个不同间距的针状电极对与所述第二低温等离子体形成等离子桥；通过所述标定装置中每个所述针状电极对对应的漏电检测电路检测所述等离子桥是否发生短路故障，以使得用户根据所述等离子桥的短路故障情况确定出存在短路故障时，所述针状电极对之间的最短距离。
可选地，通过绝缘缺陷检测装置在喷射所述第一低温等离子体的待检测设备上遍历扫描，检测出所述待检测设备存在的绝缘缺陷，包括：通过所述绝缘缺陷检测装置检测所述待检测设备上是否存在的绝缘缺陷；若存在，则通过绝缘缺陷检测装置确定所述绝缘缺陷的位置信息。
上述图4所示的方法的具体实施过程在图1所示的装置中已进行介绍，在此不做赘述。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (7)
1.一种基于低温等离子体检测设备绝缘缺陷的系统，其特征在于，包括：等离子体炬发生装置以及绝缘缺陷检测装置、标定装置；其中，
所述等离子体炬发生装置，用于根据预设的最高等离子体档位生成第一低温等离子体，并将所述第一低温等离子体喷射到待检测设备上，其中，等离子体档位用于表征生成的低温等离子的密度或活性；
所述绝缘缺陷检测装置，用于在喷射所述第一低温等离子体的待检测设备上遍历扫描，检测出所述待检测设备是否存在的绝缘缺陷；若检测到所述待检测设备存在任一绝缘缺陷时，从所述最高等离子体档位开始依次向低等离子体档位逐档切换，直到切换到激发出所述任一绝缘缺陷的最低等离子体档位为止，并根据所述最低等离子体档位生成第二低温等离子体；
所述标定装置，包括多个基本单元，每个基本单元包括一对针状电极对以及漏电检测电路，不同基本单元中针状电极对之间的距离不同；其中，所述针状电极对，用于当将所述第二低温等离子体喷射到所述标定装置上时，与所述第二低温等离子体形成等离子桥；
所述漏电检测电路，用于检测所述等离子桥是否发生短路故障，以使得用户根据所述等离子桥的短路故障情况确定出存在短路故障时，所述针状电极对之间的最短距离。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述绝缘缺陷检测装置，具体用于：
检测所述待检测设备上是否存在的绝缘缺陷；
若存在，则确定所述绝缘缺陷的位置信息。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，在每一所述针状电极对上包裹设置绝缘层。
4.一种基于低温等离子体检测设备绝缘缺陷的方法，应用于如权利要求1～3任一项所述的系统，其特征在于，包括：
通过等离子体炬发生装置预设的最高等离子档位向待检测设备喷射第一低温等离子体，其中，等离子体档位用于表征生成的低温等离子的密度或活性；
通过绝缘缺陷检测装置在喷射所述第一低温等离子体的待检测设备上遍历扫描，检测出所述待检测设备存在的绝缘缺陷。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：
若检测到所述待检测设备存在任一绝缘缺陷时，控制等离子体炬发生装置从所述最高等离子体档位开始依次向低等离子体档位逐档切换，直到切换到激发出所述任一绝缘缺陷的最低等离子体档位为止，并根据所述最低等离子体档位生成第二低温等离子体。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：
将所述第二低温等离子体喷射到标定装置上，通过所述标定装置中多个不同间距的针状电极对与所述第二低温等离子体形成等离子桥；
通过所述标定装置中每个所述针状电极对对应的漏电检测电路检测所述等离子桥是否发生短路故障，以使得用户根据所述等离子桥的短路故障情况确定出存在短路故障时，所述针状电极对之间的最短距离。
7.如权利要求4～6任一项所述的方法，其特征在于，通过绝缘缺陷检测装置在喷射所述第一低温等离子体的待检测设备上遍历扫描，检测出所述待检测设备存在的绝缘缺陷，包括：
通过所述绝缘缺陷检测装置检测所述待检测设备上是否存在的绝缘缺陷；
若存在，则通过绝缘缺陷检测装置确定所述绝缘缺陷的位置信息。
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