[發明專利]基于動態滴水超聲特性的復合絕緣子憎水性評估裝置及方法

有效

• 申請號: 201210143669.7
• 申請日: 2012-05-10
• 公開（公告）號: CN102680363A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 杜伯學;李云鵬;程欣欣;劉勇;高宇
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01N13/00
• 分類號: G01N13/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 杜文茹

1.一種基于動態滴水超聲特性的復合絕緣子憎水性評估裝置，其特征在于，包括：用于支撐試樣（2）的傾斜絕緣支架（1），所述的試樣（2）的上部和下部分別對應設置有高壓端電極（3）和低壓端電極（4），所述的高壓端電極（3）通過電阻R連接高壓直流電源（5）的正極，所述的低壓端電極（4）連接高壓直流電源（5）的地電極，所述試樣（2）的上方設置有用于向試樣（2）的位于高壓端電極（3）與低壓端電極（4）之間的表面滴水的滴水裝置（6），所述的試樣（2）表面的前方設置有用于接收水滴在試樣（2）表面引起放電時產生的超聲波信號的超聲傳感器（7），所述的超聲傳感器（7）的輸出端依次連接濾波放大電路（8）、錄波儀（9）和計算機（10）。

2.根據權利要求1所述的基于動態滴水超聲特性的復合絕緣子憎水性評估裝置，其特征在于，所述的電阻R的輸出端與地之間連接有電壓表（kV）。

3.根據權利要求1所述的基于動態滴水超聲特性的復合絕緣子憎水性評估裝置，其特征在于，所述的高壓端電極（3）和低壓端電極（4）均為板式電極，在試樣（2）的表面上兩電極之間的間距為40～60mm。

4.根據權利要求1所述的基于動態滴水超聲特性的復合絕緣子憎水性評估裝置，其特征在于，所述的超聲傳感器（7）距試樣（2）表面9～11cm處。

5.根據權利要求1所述的基于動態滴水超聲特性的復合絕緣子憎水性評估裝置，其特征在于，所述的絕緣支架（1）的傾斜角度為50°～60°，從而所述的試樣（2）的傾斜角度為50°～60°。

6.根據權利要求1所述的基于動態滴水超聲特性的復合絕緣子憎水性評估裝置，其特征在于，所述的水滴是導電率為3±0.2mS/cm的NaCl溶液。

7.一種用于權利要求1所述的基于動態滴水超聲特性的復合絕緣子憎水性評估裝置的評估方法，其特征在于，包括如下步驟：

1）將試樣放在傾角為50°～60°之間的固定角度的絕緣支架上，并用與高壓直流電源正負極連接的高壓端電極和低壓端電極分別夾住試樣的表面，且兩電極之間的間距為40～60mm；

2）用滴水裝置向試樣表面滴水滴，使水滴從上端高壓端電極沿試樣表面流下，經試樣表面，流到下端低壓端電極處，被收集，在不施加電壓的情況下，連續滴水5分鐘；

3）連接好電路，由高壓直流電源向高壓端電極和低壓端電極間施加5kV的電壓；

4）錄波儀接收超聲傳感器所采集到的水滴在試樣表面引起放電產生的超聲波信號，并將該超聲波信號轉存到計算機中；

5）計算機提取每2秒時間長度的超聲波信號；

6）以沒有放電時的環境噪聲幅值為閾值，濾除有效超聲波信號中的噪聲；

7）將濾除噪聲后的超聲波信號中連續高于噪聲閾值的信號時間間隔累加，得到超聲脈沖簇最短持續時間；

8）記錄濾除噪聲后的超聲波信號中的極值數得到超聲波的脈沖數；

9）將信號中正向最大幅值與負向最大幅值的差值作為超聲信號極差；

10）將信號數據帶入公式計算E得到超聲波信號能量；

式中：R為該裝置中的電阻值；u（n）為信號數據中第n個電壓幅值；t為采樣時間間隔。

11）將計算得到的特征量值，與以往測試所建立經驗數據庫特征量值比較，確定試樣的憎水性等級。

8.根據權利要求7所述的用于基于動態滴水超聲特性的復合絕緣子憎水性評估裝置的評估方法，其特征在于，所述的水滴是導電率為3±0.2mS/cm的NaCl溶液。

9.根據權利要求7所述的用于基于動態滴水超聲特性的復合絕緣子憎水性評估裝置的評估方法，其特征在于，所述的高壓端電極和低壓端電極均為板式電極，兩電極之間的間距為40～60mm。

10.根據權利要求7所述的用于基于動態滴水超聲特性的復合絕緣子憎水性評估裝置的評估方法，其特征在于，設步驟2）所述的滴水的頻率為每分鐘12±1滴。