[實(shí)用新型]壓縮模量電纜老化診斷裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120103908.7
• 申請日: 2011-04-11
• 公開（公告）號: CN202083589U
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉韜;韓飛;施海寧;姚建林;涂豐盛;麻芳義
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州熱工研究院有限公司;中國廣東核電集團(tuán)有限公司
• 主分類號: G01N3/00
• 分類號: G01N3/00;G01N3/02;G01N3/06
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 陶海鋒

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種電纜的檢測裝置，具體涉及一種利用壓縮模量對電纜的老化情況進(jìn)行檢測和診斷的裝置。

背景技術(shù)

核電廠電纜除了用于電力輸送、信號傳輸?shù)裙逃泄δ苤猓趫?zhí)行安全功能方面也起著關(guān)鍵作用。隨著服役時(shí)間的增加，電纜絕緣和護(hù)套材料會發(fā)生老化，給電廠安全可靠運(yùn)行造成威脅。為了能及時(shí)探測和緩解電纜的性能劣化，評估其狀態(tài)及預(yù)測剩余壽命，需要對電纜的一些狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，狀態(tài)監(jiān)測已成為有效控制電纜老化效應(yīng)以及確保電纜持續(xù)服役能力的最得力的工具之一。

現(xiàn)有技術(shù)中，通常使用斷裂伸長率（EAB）參數(shù)來評估電纜材料的老化狀態(tài)，不過測量EAB用的是拉伸法，它是一種破壞性試驗(yàn)，而且不能在核電廠現(xiàn)場應(yīng)用。

因此，需要一種無損的監(jiān)測裝置，用于對電纜的老化狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型目的提供一種電纜老化診斷裝置，采用無損檢測方法，對電纜的老化狀態(tài)進(jìn)行檢測，以實(shí)現(xiàn)電纜狀態(tài)的現(xiàn)場監(jiān)測，及時(shí)了解電纜的性能變化。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種壓縮模量電纜老化診斷裝置，包括測量單元、數(shù)據(jù)獲取單元和控制與數(shù)據(jù)分析單元，所述數(shù)據(jù)獲取單元中設(shè)有與測量單元電連接的數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集模塊的輸出連接至控制與數(shù)據(jù)分析單元，控制與數(shù)據(jù)分析單元的控制信號連接測量單元，所述測量單元包括探針、夾具、壓力傳感器、位移傳感器、電機(jī)和驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述夾具用于配合夾持待測電纜，所述探針由驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動，壓力傳感器檢測探針受到的壓力，位移傳感器檢測探針的位移量。

上述技術(shù)方案中，所述控制與數(shù)據(jù)分析單元采用常規(guī)技術(shù)制備，通常，可以使用便攜式電腦及加載在電腦中的控制與數(shù)據(jù)分析軟件實(shí)現(xiàn)；軟件一方面通過電機(jī)控制探針的運(yùn)動，另一方面通過數(shù)據(jù)采集模塊獲取測量單元中壓力傳感器和位移傳感器的檢測數(shù)據(jù)，并進(jìn)一步計(jì)算出壓縮模量，給出電纜老化狀態(tài)的定量描述。所述數(shù)據(jù)獲取單元一般包括數(shù)據(jù)采集模塊和電源模塊，數(shù)據(jù)采集模塊用于傳感器信號的采樣和數(shù)值化表達(dá)，以便于電腦處理，該模塊也可采用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述測量單元中包括有溫度傳感器。

優(yōu)選的技術(shù)方案是，所述探針與電纜接觸的一端端部為端面直徑小于底部直徑的圓臺狀。

與傳統(tǒng)的硬度計(jì)不同，壓縮模量電纜老化診斷裝置能動態(tài)記錄探針的壓力（對應(yīng)于電纜的應(yīng)力）和位移值，并通過數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行計(jì)算和分析，具有操作容易、精度高、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。由于此系統(tǒng)攜帶方便，測量時(shí)間短，探針與電纜接觸的一端端部為端面直徑小于底部直徑的圓臺狀，探針與電纜的接觸部不是尖端，而是小圓形，測量時(shí)對電纜幾乎無損傷，因此可廣泛用于現(xiàn)場或?qū)嶒?yàn)室操作。

本實(shí)用新型的工作原理是：

壓縮模量是壓縮應(yīng)力與應(yīng)變之比，它是電纜材料的一種機(jī)械特性。由于電纜材料隨著熱老化和輻射老化的累積效應(yīng)會逐漸變硬，壓縮模量會逐漸增大，因此可以用此參數(shù)來診斷電纜的老化。如圖1所示，探針在由電機(jī)和驅(qū)動機(jī)構(gòu)提供的作用力下以一個(gè)恒定速度刺入電纜外表層，一旦探針接觸到電纜，就同時(shí)記錄應(yīng)力和位移，當(dāng)位移或應(yīng)力到達(dá)設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)值后，探針就停止運(yùn)動，測試結(jié)束。此時(shí)，通過記錄的應(yīng)力和位移可以得到如圖2所示的整個(gè)過程的應(yīng)力-位移曲線，再計(jì)算應(yīng)力的變化增量與相應(yīng)方向位移的比值就能得到壓縮模量值。為了減少外力對測試的干擾，通常取曲線中間的一段來計(jì)算壓縮模量值，如點(diǎn)A到點(diǎn)B段。

由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)：

1、由于本實(shí)用新型采用了壓縮模量分析技術(shù)，通過跟蹤測量電纜絕緣和護(hù)套材料的壓縮模量的變化來評估核電廠電纜的老化狀態(tài)，因而是一種無損的電纜老化狀態(tài)監(jiān)測方法，可以適用于現(xiàn)場檢測診斷。

2、本實(shí)用新型能動態(tài)記錄探針的壓力和位移值，并通過數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行計(jì)算和分析，具有操作容易、精度高、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

3、本實(shí)用新型的裝置攜帶方便，測量時(shí)間短，探針頂部可以是小的圓形，測量時(shí)對電纜幾乎無損傷，因此可廣泛用于現(xiàn)場或?qū)嶒?yàn)室操作。

附圖說明

圖1是壓縮模量測試原理示意圖。

圖2是采用壓縮模量測試時(shí)的應(yīng)力-位移曲線圖。

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例一的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述：