[實用新型]手持式局放超聲傳感器校準器

無效

• 申請號: 200920104768.8
• 申請日: 2009-09-08
• 公開（公告）號: CN201464634U
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發明（設計）人: 杜玉新;劉大永;齊鐵東;何平;趙秀生;景崇友
• 申請（專利權）人: 保定天威集團有限公司;保定天威新域科技發展有限公司
• 主分類號: G01R35/00
• 分類號: G01R35/00
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 李羨民;高錫明

技術領域

本實用新型涉及一種用于對高壓電氣設備局部放電故障進行檢測時對所用超聲傳感器進行校準的裝置，屬測量技術領域。

背景技術

目前，檢測高壓電氣設備局部放電量的方法主要有脈沖電流測量法和超聲波檢測法。脈沖電流測量法雖然可以對被測設備的局部放電進行定量測量，但需要將被測設備停止運行，然后外加試驗電壓進行測量，而且利用這種方法對電容量大的設備(如電力并聯電容器)進行測量時，靈敏度會大幅下降。超聲檢測法是利用局部放電量超生傳感器對高壓電氣設備中因局部放電所產生的超聲信號進行檢測，這種方法雖然可以實時、在線對局部放電進行檢測、定位，但由于以往的測量方法無法對超聲波進行準確定量，致使超聲檢測法不能對放電量的大小進行測量。另外，目前的定量裝置體積龐大、操作繁瑣，只能夠在實驗室中使用。

發明內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足、提供一種體積小、操作方便的手持式局放超聲傳感器校準器。

本實用新型所述問題是以下述技術方案實現的：

一種手持式局放超聲傳感器校準器，構成中包括金屬外殼、傳感器定位托盤、壓電晶片和晶片驅動電路組成，所述傳感器定位托盤固定于金屬外殼上，其周邊設有與被測超聲傳感器的工作面相匹配的限位凸緣，下部設有軟鐵環，所述壓電晶片安裝于傳感器定位托盤中部的凹槽內且與被測超聲傳感器的超聲接受部位相對，所述晶片驅動電路安裝于金屬外殼內，其信號輸出端接壓電晶片。

上述手持式局放超聲傳感器校準器，所述晶片驅動電路由方波發生電路、放大與穩壓電路和調壓電路組成，所述方波發生電路由單片機構成；所述放大與穩壓電路由三極管、穩壓管和電阻構成，所述三極管的基極經第一電阻接單片機的P1.2/T0端，第二電阻是其集電極負載，發射極依次經第三電阻和穩壓管接電源負極；所述調壓電路由電位器、轉換開關、運算放大器和電阻構成，所述電位器、第四電阻、第五電阻、第六電阻依次串聯成分壓電路后接穩壓管的輸出電壓，所述運算放大器接成電壓跟隨器，其輸入端經轉換開關接分壓電路的三個輸出信號，輸出端經第七電阻接壓電晶片。

本實用新型利用模擬給定狀態下局部放電產生的超聲參數數值，對超聲波測量裝置進行校準，使校準后的超聲波測量裝置可監測被測設備局部放電信號的大小。傳感器定位托盤用于與超聲傳感器的工作面對接，其周邊的限位凸緣可保證壓電晶片與被測超聲傳感器的超聲接受部位對準，軟鐵環可與傳感器上的磁鐵相互吸引，保證傳感器穩固；晶片驅動電路用于產生不同頻率和幅值的電壓脈沖信號，以適應不同的超聲傳感器。本實用新型不僅能夠對超聲波測量系統進行校準，而且體積小、操作簡單，適合現場試驗使用。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型進一步說明。

圖1是本實用新型的結構示意圖(將電路板自金屬外殼移出一部分)；

圖2是剖視圖；

圖3是晶片驅動電路的電原理框圖；

圖4是晶片驅動電路的電原理圖。

圖中各標號為：Q、三極管；D、穩壓管；W、電位器；F、運算放大器；K、轉換開關；P、信號輸出接口；R1～R9、電阻；U1、單片機；1、后擋板，2、電池，3、支撐板；4、金屬外殼；5、軟鐵環；6、定位托盤；8、前擋板；9、支撐柱；10、電路板；11、填充物；12、壓電晶片；13、膜片。

具體實施方式

本實用新型的校準原理：高壓電氣設備內部發生放電時，會伴隨著產生超聲波，通過測量超聲波的強度可得知放電量的大小。本裝置利用壓電晶片會隨著電壓強弱的變化產生相應強弱變化的超聲波來模擬放電產生超聲波的大小。

參看圖1、圖2，該裝置采用金屬外殼4，壓電晶片12嵌入定位托盤6當中，定位托盤6設計成中間凹陷邊沿凸起形狀，即周邊設有限位凸緣，以限制超聲傳感器的位置，使壓電晶片12與被校準的超聲傳感器接受部位位置更好的對應，且距離一定，提高裝置的有效性和一致性。壓電晶片12和定位托盤6之間用填充物11填充，填充物11起到固定和防止托盤產生共振的作用，軟鐵環5套入定位托盤6內，用三角形分布的定位孔將定位托盤6、軟鐵環5固定在金屬外殼上，軟鐵環5用來固定放入定位托盤6的傳感器，壓電晶片12底部與電路板10連接完成從電壓到聲波的轉換。電路板10通過支撐柱9與金屬外殼4上面板和支撐板3接觸使電路板10穩固，電池2通過支撐板3上的卡槽限位固定，支撐板3嵌入金屬外殼上的卡槽，前擋板8通過擋板上的固定孔用螺釘固定在金屬外殼4前側，后擋板1通過固定孔固定在金屬外殼后側，前后擋板分別對支撐板和電路板起到了限位作用，使電路板固定牢固。壓電晶片12的一邊緊貼膜片13組成超聲波信號的共振與發射部分。