CN202433345U - 便携式瓷支柱绝缘子在线检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种便携式瓷支柱绝缘子在线检测装置，包括机壳、发射探头和接收探头，发射探头和接收探头平行伸缩安装在机壳的上端，其主要技术特点是：在发射探头内安装有由陶瓷片与金属片组合构成的振动信号发射器，在接收探头内安装有由加速度传感器构成的振动信号接收器，振动信号发射器及振动信号接收器与机壳内安装的控制电路板相连接，在机壳的下端制有一与操作杆相连接的固定螺孔。本实用新型设计合理，实现了对瓷支柱绝缘子的快速、准确及批量检测功能，可以在带电情况下一次性对瓷支柱绝缘子的表面缺陷及内部缺陷对被检瓷支柱绝缘子做出全面评价，同时具有携带方便、操作简单的特点。

Description

便携式瓷支柱绝缘子在线检测装置

技术领域

本实用新型属于瓷支柱绝缘子领域，尤其是一种便携式瓷支柱绝缘子在线检测装置。

背景技术

在电力传输网中，瓷支柱绝缘子起着支撑导线和绝缘作用。由于瓷支柱绝缘子在户外要承受运行中的机械负荷、风吹日晒、冰冻雨雪等恶劣工作环境，使得瓷支柱绝缘子会形成一些微小缺陷并导致瓷支柱绝缘子的损坏，造成瓷支柱绝缘子断裂并发生事故，不仅影响安全供电，还会对运行及检修人员的人身安全构成威胁，成为电力传输网安全运行的一大隐患。为了确保瓷支柱绝缘子的安全可靠运行，电力部门经常需要对瓷支柱绝缘子进行缺陷检测。目前，通常采用超声波测量仪对瓷支柱绝缘子进行缺陷检测，其存在的问题是：(1)超声波测量仪对瓷支柱绝缘子进行检测时，必须要在停电状态下进行，从而影响了电力传输网的正常运行；(2)需要使用多个超声探头分别对瓷支柱绝缘子进行探测，不能一次性对被检测的瓷支柱绝缘子做出全面评价，同时，由于超声探头体积较大，无法在瓷支柱绝缘子的某些部位放置探头，因此，不能实现对其所有位置的检测功能；(3)超声波测量仪操作复杂，需要很强的专业水平的人员才能使用，更不能对在变电站内运行的瓷支柱绝缘子做批量快速检测，因此，检测过程需要消耗大量的人力物力。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、能够快速准确地对瓷支柱绝缘子进行缺陷检测的便携式瓷支柱绝缘子在线检测装置。

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种便携式瓷支柱绝缘子在线检测装置，包括机壳、发射探头和接收探头，发射探头和接收探头平行伸缩安装在机壳的上端，在发射探头内安装有由陶瓷片与金属片组合构成的振动信号发射器，在接收探头内安装有由加速度传感器构成的振动信号接收器，振动信号发射器及振动信号接收器与机壳内安装的控制电路板相连接，在机壳的下端制有一与操作杆相连接的固定螺孔。

而且，所述的发射探头由探头壳、探头盖和探头连接构成，探头与探头盖套装在一起并且探头的头部从探头盖的前端伸出，在探头盖的前端通过探头螺孔使用螺钉将探头盖、探头和探头壳固装在一起，该探头的底部中央通过螺纹方式与固定柱的前端安装在一起，在固定柱外套装一绝缘套，在绝缘套外的前端套装有振动信号发射器，在绝缘套外的后端套装一压铁环并通过固定柱的后端安装的螺母将振动信号发射器固装在固定柱上。

而且，所述的接收探头由探头壳、探头盖和探头连接构成，探头与探头盖套装在一起并且探头的头部从探头盖的前端伸出，在探头盖的前端通过探头螺孔使用螺钉将探头盖、探头和探头壳固装在一起，该探头的底部中央通过螺纹方式与振动信号接收器安装在一起。

而且，所述的发射探头与机壳的安装结构及接收探头与机壳之间的安装结构相同，其具体安装结构为：在探头壳的下端中央通过螺纹方式与一中空的双螺旋金属杆的一端固装在一起，在机壳的上端制有两个带凸台的通孔，在该通孔内通过胶皮外套紧配合安装一胶皮护口，在胶皮护口内通过胶皮内套紧配合套装一铜销套，在铜销套上径向对称安装一对铜销，该对铜销与双螺旋金属杆的螺旋槽啮合在一起，在探头壳与机壳之间的双螺旋金属杆上套装一弹簧。

而且，所述的振动信号发射器与控制电路板的连接方式为：控制电路板通过发射器导线连接到双螺旋金属杆端部的尼龙螺柱上，并从双螺旋金属杆内部穿过并连接到振动信号发送器上；所述的振动信号接收器与控制电路板的连接方式为：控制电路板通过接收器导线连接到与双螺旋金属杆端部的尼龙螺柱上，并从双螺旋金属杆内部穿过并连接到振动信号接收器上，在该尼龙螺柱的内侧贴装一磁铁环，在与磁铁环相对位置的控制电路板上安装一霍尔件。

而且，所述的控制电路还分别与在机壳下端设置的开关按钮、复位按钮、USB接口、工作状态灯、电源指示灯及机壳内侧底面上设置的喇叭相连接。

而且，所述的控制电路采用电池供电方式：在机壳上表面安装有外壳盖，该外壳盖的内侧表面安装有电池盒并与控制电路板相连接。

本实用新型的优点和积极效果是：

1、本检测装置通过发射探头向瓷支柱绝缘子施加振动载荷，通过接收探头采集瓷支柱绝缘子的振动频率并存储在检测装置内部，能够批量采集各个瓷支柱绝缘子的振动频率并将采集的数据传送给安装有频谱分析软件的PC机，由PC机根据瓷支柱绝缘子的振动频谱来评价瓷支柱绝缘子的刚性强度，实现快速、准确及批量检测功能。

2、本检测装置能够在线一次性对瓷支柱绝缘子的表面缺陷及内部缺陷对被检瓷支柱绝缘子做出全面评价，在检测过程中，不影响正常的供电功能，提高了检测能力和检测效率。

3、本检测装置可与操作杆通过螺纹方式安装在一起，只需在地面上操作即可完成检测功能，具有携带方便、操作简单的特点，降低了检测强度，节约了人力物力。

附图说明

图1是本实用新型的主视图；

图2是图1的左视图；

图3是图1的内部主视图；

图4是图3的横截面剖视图；

图5是图3在弹簧压紧状态示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例做进一步详述：

一种便携式瓷支柱绝缘子在线检测装置，如图1至图5所示，由机壳1、发射探头5及接收探头6连接构成，发射探头和接收探头平行伸缩安装在机壳的上端。在发射探头内安装有振动信号发射器30，该振动信号发射器采用的是陶瓷片与金属片组合而成；在接收探头内安装有振动信号接收器31，该振动信号接收器采用的是加速度传感器，振动信号发射器及振动信号接收器与机壳内安装的控制电路板13连接在一起。振动信号发射器在控制电路的控制下产生振动信号，振动信号接收器在控制电路的控制下采集瓷支柱绝缘子的振动频率并传送给控制电路进行处理。如图2所示，在机壳的下端分别设有开关按钮7、复位按钮8、USB接口9、工作状态灯11、电源指示灯12分别与机壳内安装的控制电路板相连接，开关按钮及复位按钮用来控制带电检测装置的工作，工作状态灯、电源指示灯分别用于指示带电检测装置的工作状态及电源状态，USB接口用来读取控制电路所存储的数据；在该侧机壳还设有与操作杆安装在一起的固定螺孔10，通过该固定螺孔可以将操作杆安装在机壳上，操作人员手持操作杆即可在地面上进行检测操作。在机壳的上表面3上安装有电池盒2，该电池盒与控制电路板相连接为控制电路供电。

发射探头和接收探头的外部结构相同，如图3所示，均由探头壳18、探头盖19和探头21连接构成，探头21与探头盖套装在一起并且探头的头部从探头盖的前端伸出，探头壳与探头盖扣合在一起，在探头盖的前端表面制有三个探头螺孔20，通过三个探头螺孔使用螺钉将探头盖、探头和探头壳固装在一起。如图3所示，在发射探头的内部，探头的底部中央通过螺纹方式与固定柱28的前端安装在一起，在固定柱外套装一绝缘套29，在绝缘套外的前端套装有振动信号发射器，该振动信号发射器由陶瓷片与金属片组成而成，在绝缘套外的后端套装一压铁环27，在固定柱的后端安装一螺母32，通过该螺母将振动信号发射器固装在固定柱上。在接收探头的内部，探头的底部中央通过螺纹方式与振动信号接收器安装在一起，该振动信号接收器采用的是加速度传感器。

发射探头与机壳的安装结构以及接收探头与机壳之间的安装结构相同，均采用伸缩方式安装在一起，如图4所示，其具体结构为：在探头壳的下端中央制有的螺纹孔与一中空的双螺旋金属杆17的一端固装在一起，在机壳的一侧上制有两个带凸台的通孔，在该通孔内安装一胶皮护口16，在胶皮护口外侧与胶皮外套35紧配合将胶皮护口固装在机壳上的通孔内；在胶皮护口内套装一铜销套33，在铜销套上径向对称安装一对铜销34，该对铜销与双螺旋金属杆的螺旋槽啮合在一起，在铜销套外套装一胶皮内套36，该胶皮内套与胶皮护口紧配合安装在一起；在探头壳与机壳之间的双螺旋金属杆上套装一弹簧4。发射探头/接收探头与机壳之间伸缩的工作原理为：当发射探头/接收探头在压力的作用下，双螺旋金属杆的螺旋槽在铜销的作用下，沿螺旋方式向内部旋转滑动；反之，发射探头/接收探头在压力消失时，在弹簧的作用下，沿螺旋方式向外部旋转滑动。与发射探头相连接的双螺旋金属杆的另一侧设置在机壳内部，在该双螺旋金属杆的端部安装一尼龙螺柱23，该尼龙螺柱与控制电路通过发射器导线14相连接，发射器导线从双螺旋金属杆内部穿过并连接到振动信号发送器上。与接收探头相连接的双螺旋金属杆的另一侧设置在机壳内部，在该双螺旋金属杆的端部安装一尼龙螺柱，该尼龙螺柱还与控制电路通过接收器导线24相连接，该接收器导线从双螺旋金属杆内部穿过并连接到振动信号接收器上，在该尼龙螺柱的内侧贴装一磁铁环22，该磁铁环用来与控制电路板上的霍尔件26配合来启动或停止接收探头的工作，当弹簧被压紧时，如图5所示，磁铁环与电路板上的霍尔件接近，从而启动控制电路的工作，反之，在弹簧回弹后，磁铁环远离电路板上的霍尔件，从而停止控制电路的工作。在机壳内侧底面上还安装一喇叭15，该喇叭与控制电路板之间通过喇叭导线相连接，由控制电路控制喇叭发出一些提示音，便于操作人员的使用。

本实用新型的使用方法：检测人员通过带电检测装置机壳下部的固定螺孔安装一操作杆，检测人员手持操作杆将发射探头及接收探头的尖端垂直贴紧在待测瓷支柱绝缘子的下部法兰底面上，并保持该状态一段时间，带电检测装置在控制电路的控制下开始工作，并完成整个测试过程：一方面控制电路产生振动信号，通过带通滤波器进行滤波处理，进行信号放大及升压，控制振动信号发射器产生振动载荷；另一方面通过振动信号接收器采集瓷支柱绝缘子的振动频率，对该振动频率进行数字化处理后生成数字音频信号以及存储控制功能。存储在带电检测装置内的数字音频信号可以通过USB接口传递给安装有频谱分析软件的PC机，由PC机对该数字音频信号进行傅里叶变换后生成振动频谱图，通过生成的振动频谱图即可直观地判断出该瓷支柱绝缘子是否存在缺陷。

需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。

Claims (7)

1.一种便携式瓷支柱绝缘子在线检测装置，包括机壳、发射探头和接收探头，发射探头和接收探头平行伸缩安装在机壳的上端，其特征在于：在发射探头内安装有由陶瓷片与金属片组合构成的振动信号发射器，在接收探头内安装有由加速度传感器构成的振动信号接收器，振动信号发射器及振动信号接收器与机壳内安装的控制电路板相连接，在机壳的下端制有一与操作杆相连接的固定螺孔。

2.根据权利要求1所述的便携式瓷支柱绝缘子在线检测装置，其特征在于：所述的发射探头由探头壳、探头盖和探头连接构成，探头与探头盖套装在一起并且探头的头部从探头盖的前端伸出，在探头盖的前端通过探头螺孔使用螺钉将探头盖、探头和探头壳固装在一起，该探头的底部中央通过螺纹方式与固定柱的前端安装在一起，在固定柱外套装一绝缘套，在绝缘套外的前端套装有振动信号发射器，在绝缘套外的后端套装一压铁环并通过固定柱的后端安装的螺母将振动信号发射器固装在固定柱上。

3.根据权利要求1所述的便携式瓷支柱绝缘子在线检测装置，其特征在于：所述的接收探头由探头壳、探头盖和探头连接构成，探头与探头盖套装在一起并且探头的头部从探头盖的前端伸出，在探头盖的前端通过探头螺孔使用螺钉将探头盖、探头和探头壳固装在一起，该探头的底部中央通过螺纹方式与振动信号接收器安装在一起。

4.根据权利要求1所述的便携式瓷支柱绝缘子在线检测装置，其特征在于：所述的发射探头与机壳的安装结构及接收探头与机壳之间的安装结构相同，其具体安装结构为：在探头壳的下端中央通过螺纹方式与一中空的双螺旋金属杆的一端固装在一起，在机壳的上端制有两个带凸台的通孔，在该通孔内通过胶皮外套紧配合安装一胶皮护口，在胶皮护口内通过胶皮内套紧配合套装一铜销套，在铜销套上径向对称安装一对铜销，该对铜销与双螺旋金属杆的螺旋槽啮合在一起，在探头壳与机壳之间的双螺旋金属杆上套装一弹簧。

5.根据权利要求1至4任一项所述的便携式瓷支柱绝缘子在线检测装置，其特征在于：所述的振动信号发射器与控制电路板的连接方式为：控制电路板通过发射器导线连接到双螺旋金属杆端部的尼龙螺柱上，并从双螺旋金属杆内 部穿过并连接到振动信号发送器上；所述的振动信号接收器与控制电路板的连接方式为：控制电路板通过接收器导线连接到与双螺旋金属杆端部的尼龙螺柱上，并从双螺旋金属杆内部穿过并连接到振动信号接收器上，在该尼龙螺柱的内侧贴装一磁铁环,在与磁铁环相对位置的控制电路板上安装一霍尔件。

6.根据权利要求5所述的便携式瓷支柱绝缘子在线检测装置，其特征在于：所述的控制电路还分别与在机壳下端设置的开关按钮、复位按钮、USB接口、工作状态灯、电源指示灯及机壳内侧底面上设置的喇叭相连接。

7.根据权利要求5所述的便携式瓷支柱绝缘子在线检测装置，其特征在于：所述的控制电路采用电池供电方式：在机壳上表面安装有外壳盖，该外壳盖的内侧表面安装有电池盒并与控制电路板相连接。 

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