[發明專利]變壓器內部結構探測裝置及使用方法

在審

• 申請號: 201910245086.7
• 申請日: 2019-03-28
• 公開（公告）號: CN109932723A
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發明（設計）人: 李大立;李世峰;胥曉龍;許傲然;衣麗葵;閔富強;魏曉;阿巴拜克熱·吾布力;朱國平;朱洪偉;吳建軍;李寶鵬;李光星;麥爾旦江·阿不都瓦依提;田鵬
• 申請（專利權）人: 國網新疆電力有限公司喀什供電公司;國家電網有限公司;沈陽工程學院
• 主分類號: G01S15/10
• 分類號: G01S15/10
• 代理公司: 烏魯木齊合縱專利商標事務所 65105
• 代理人: 周星瑩;湯建武

1.一種變壓器內部結構探測裝置，其特征在于包括便攜式手持機和超聲波收發一體探頭，所述便攜式手持機包括殼體，安裝在殼體內的電源、超聲發射器、AD采集模塊、控制模塊、存儲器以及固定在殼體外表面上的人機交互界面，控制模塊的第一輸出端與超聲發射器的輸入端連接，所述超聲發射器的輸出端分別與超聲波收發一體探頭輸入端和AD采集模塊第一輸入端連接，超聲波收發一體探頭的輸出端和AD采集模塊的第二輸入端連接，AD采集模塊的輸出端、電源的輸出端均與控制模塊對應的輸入端連接，控制模塊與人機交互界面、存儲器雙向連接。

2.根據權利要求1所述的變壓器內部結構探測裝置，其特征在于超聲發射器內置有超聲驅動模塊，所述超聲驅動模塊包括高速開關器和模擬放大電路，控制模塊的輸出端與高速開關器連接，高速開關器通過模擬放大電路與超聲波收發一體探頭連接。

3.根據權利要求2所述的變壓器內部結構探測裝置，其特征在于控制模塊包括由多個上拉電阻構成的上拉電阻組、晶振電路和單片機，在電源與單片機的各接口之間均連接上拉電阻，晶振電路與單片機連接，所述單片機接收AD采集模塊發送的數據、向超聲驅動模塊和人機交互界面發送控制命令，以及接收人機交互界錄入的數據信息。

4.根據權利要求1或2或3所述的變壓器內部結構探測裝置，其特征在于AD采集模塊包括A/D轉換單元、用于數據緩沖的高頻轉換單元和數據緩存器，A/D轉換單元的輸入端分別與模擬放大電路和超聲波收發一體探頭，A/D轉換單元、高頻轉換單元和數據緩存器依序連接，數據緩存器的輸出端與控制模塊的對應輸入端連接。

5.根據權利要求4所述的變壓器內部結構探測裝置，其特征在于殼體的上端部固定有與超聲發射器連接的BNC接頭，超聲波收發一體探頭的尾部連接有BNC接頭，超聲波收發一體探頭與便攜式手持機之間通過BNC接頭連接。

6.根據權利要求1或2或3或5所述的變壓器內部結構探測裝置，其特征在于所述人機交互界面包括顯示屏和按鍵鍵盤，顯示屏固定在殼體的前面上部，按鍵鍵盤包括選擇/目錄鍵、上鍵按鈕、下鍵按鈕、左鍵按鈕、右鍵按鈕測試/回讀鍵和開始/停止鍵，所述選擇/目錄鍵、上鍵按鈕、下鍵按鈕、左鍵按鈕、右鍵按鈕、測試/回讀鍵和開始/停止鍵由上至下依序排列固定在殼體的前面下部。

7.根據權利要求4所述的變壓器內部結構探測裝置，其特征在于所述人機交互界面包括顯示屏和按鍵鍵盤，顯示屏固定在殼體的前面上部，按鍵鍵盤包括選擇/目錄鍵、上鍵按鈕、下鍵按鈕、左鍵按鈕、右鍵按鈕測試/回讀鍵和開始/停止鍵，所述選擇/目錄鍵、上鍵按鈕、下鍵按鈕、左鍵按鈕、右鍵按鈕、測試/回讀鍵和開始/停止鍵由上至下依序排列固定在殼體的前面下部。

8.一種如權利要求7所述的變壓器內部結構探測裝置的使用方法，其特征在于包括以下步驟：

S1：將超聲波收發一體探頭與變壓器外殼之間涂抹耦合劑，使超聲波收發一體探頭連接到變壓器外殼上；

S2：按下便攜式手持機的測試/回讀鍵，控制模塊發出控制信號，控制啟動超聲發射器，產生發射脈沖，同時控制模塊開始計時；

S3：超聲發射器產生脈沖的同時，啟動AD采集模塊，開始采集超聲波收發一體探頭發送的反射信號；

S4：控制模塊接收到AD采集模塊處理后的反射信號，停止計時；根據超聲發射和接收的時間差，計算出變壓器內部的反射物到外殼的距離，公式如下：

D＝(△t×C)/2

其中，D為反射物到外殼的距離，單位：m，△t為發射到接收到信號的時間差，單位：s，C為超聲在變壓器油中的傳播速度，單位：m/s；

S5：便攜式手持機的顯示屏啟動，反射物的距離顯示到顯示屏上，并保存到存儲器中；

S6:通過按下數據測試/回讀鍵，調取歷史數據，觀察對比獲得的實時反射物是否有位置變化，以指導維修工作。