[發(fā)明專利]電力系統(tǒng)充油瓷套油位超聲波測(cè)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310628787.1
• 申請(qǐng)日: 2013-11-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103604483B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程明;王榮亮;馬崇;陳韶瑜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;國(guó)網(wǎng)天津市電力公司
• 主分類號(hào): G01F23/296
• 分類號(hào): G01F23/296
• 代理公司: 天津盛理知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司12209
• 代理人: 王來(lái)佳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)充油瓷套油位超聲波測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種電力系統(tǒng)充油瓷套油位超聲波測(cè)量方法。

背景技術(shù)

瓷套是重要的電力設(shè)備，瓷套中充有絕緣油，油量過(guò)少會(huì)使電力系統(tǒng)產(chǎn)生異常，甚至導(dǎo)致設(shè)備損壞而產(chǎn)生大面積斷電事故。常規(guī)通過(guò)套管上的玻璃視窗可觀測(cè)到內(nèi)部油位，但是運(yùn)行一定時(shí)間后，視窗會(huì)被油、環(huán)境中的雜質(zhì)等污染，導(dǎo)致無(wú)法正常觀測(cè)到油位；還可根據(jù)DL664-2008帶電設(shè)備紅外診斷應(yīng)用規(guī)范要求，采用紅外法觀測(cè)套管內(nèi)油位，但是目前該方法受環(huán)境溫度、周圍電磁波干擾等外界因素影響，致使檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)偏差，存在一定局限性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提出一種電力系統(tǒng)充油瓷套油位超聲波測(cè)量方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種電力系統(tǒng)充油瓷套油位超聲波測(cè)量方法，包括步驟如下：

（1）同步電路產(chǎn)生脈沖信號(hào)用于觸發(fā)掃描電路和發(fā)射電路；

（2）發(fā)射電路產(chǎn)生電脈沖并加于發(fā)射探頭上，激勵(lì)發(fā)射探頭的壓電晶片振動(dòng)，發(fā)射超聲波；

（3）接收探頭接收反射波后，探頭內(nèi)的壓電晶片將反射波變?yōu)殡娦盘?hào)；

（4）接收放大電路將來(lái)自接收探頭的電信號(hào)進(jìn)行放大、檢波；

（5）單片機(jī)對(duì)電信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，并對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，當(dāng)送入的信號(hào)大于預(yù)設(shè)的安全值時(shí)，單片機(jī)就送出信號(hào)，驅(qū)動(dòng)顯示屏亮，即表示此位置有油；

（6）顯示屏對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行顯示；

（7）將發(fā)射探頭和接收探頭保持在同一水平線上，兩探頭垂直緊貼瓷套側(cè)壁放置；

（8）垂直方向逐步上下移動(dòng)兩探頭位置進(jìn)行連續(xù)檢測(cè)，檢測(cè)位置為瓷套側(cè)壁兩相鄰傘裙之間的空間；

（9）液面判斷；如果某位置檢測(cè)結(jié)果顯示有油，而其上部緊鄰傘裙上方檢測(cè)位置的檢測(cè)結(jié)果顯示無(wú)油，則說(shuō)明油界面在兩個(gè)檢測(cè)位置之間的傘裙處。

而且，所述步驟（2）發(fā)射電路產(chǎn)生的電脈沖為幾百伏至上千伏數(shù)量級(jí)的電脈沖。

而且，所述步驟（4）中的接收放大電路包括衰減器、放大器及檢波器。

而且，所述步驟（7）在兩個(gè)探頭放置時(shí)，在檢測(cè)位置涂抹耦合劑。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是

本發(fā)明方法采用超聲波測(cè)量方法，利用固-氣和固-液界面的聲阻抗差異對(duì)套管內(nèi)油位進(jìn)行測(cè)定，采用此方法可實(shí)現(xiàn)套管內(nèi)油位的測(cè)定，準(zhǔn)確率高、操作簡(jiǎn)便。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明方法使用的硬件系統(tǒng)線路原理圖；

圖2是兩種介質(zhì)界面上聲波反射及透射的原理圖；

圖3是本發(fā)明方法中探頭的放置位置示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施做進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。

本發(fā)明的基本原理

我們定義常數(shù)Z₀=ρ₀c₀為介質(zhì)的特征阻抗，它完全是由介質(zhì)的性質(zhì)（介質(zhì)密度和該介質(zhì)中的聲速）決定的，與介質(zhì)中傳播的波無(wú)關(guān)。

當(dāng)超聲波由介質(zhì)I垂直入射到界面上時(shí)，設(shè)兩種介質(zhì)的特征阻抗分別為Z₁=ρ₁c₁和Z₂=ρ₂c₂，由于分界面兩邊的特征阻抗不一樣，就發(fā)生聲波的反射和透射，如圖2所示。

定義反射系數(shù)R，其值為反射波與入射波聲壓振幅的比值；折射系數(shù)D，其值為折射波與入射波聲壓振幅的比值。由根據(jù)波動(dòng)方程及分界面上的兩個(gè)邊界條件可以得到：