[發(fā)明專利]電子槍放電信號的檢測與收集系統(tǒng)及其方法

在審

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• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN111458608A
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發(fā)明（設計）人: 韋壽祺;張彤;王斌;劉陽升;杜帥祥;李曌
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01R15/18
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司 45107
• 代理人: 陳躍琳

本發(fā)明公開一種電子槍放電信號的檢測與收集系統(tǒng)及其方法，由羅柯夫斯基線圈、信號調理單元、高速采樣單元和工控機組成。羅柯夫斯基線圈設置在電子槍的冷卻腔內，并套設在高壓電纜頭上；羅柯夫斯基線圈的輸出端通過設置在電子槍的冷卻腔的金屬壁上的信號電纜頭引出至電子槍之外，并與信號調理單元的輸入端連接；信號調理單元的輸出端經(jīng)過高速采樣單元連接工控機的輸入端。采用羅柯夫斯基線圈作為檢測元件檢測電子槍放電動態(tài)電流，實現(xiàn)無接觸式高精度在線檢測，并通過對羅柯夫斯基線圈采樣到的電子槍放電信號進行分析，建立電子槍放電信號數(shù)據(jù)庫，以便于后續(xù)實現(xiàn)對電子槍的放電過程進行分析與總結，加快抑制電子槍放電危害性裝置的開發(fā)。

技術領域

本發(fā)明屬于高電壓設備放電監(jiān)測技術領域，具體涉及一種電子槍放電信號的檢測與收集系統(tǒng)及其方法。

背景技術

針對電力系統(tǒng)中各種高壓放電的研究非常活躍，通過對局部放電的研究，來診斷絕緣缺陷發(fā)展的嚴重程度，根據(jù)局部放電信號特征可以有效地反映電力設備內部的絕緣缺陷和故障類型，為維修策略提供技術支撐。因而國內外都廣泛地將局部放電測量作為檢測電力設備絕緣狀態(tài)的主要手段之一，并把局部放電特征作為絕緣狀態(tài)質量監(jiān)控的主要指標。

電子束加工裝備中關鍵部件電子槍是一種直流高電壓設備，電子槍運行過程不時發(fā)生放電現(xiàn)象，對裝備可靠運行產(chǎn)生不良影響。由于電子槍多電極復雜結構、工作于動態(tài)高真空狀態(tài)，另外電子槍陰陽極有電子束穿越，因此電子槍放電的機理特性與一般電力設備放電的機理特性有本質上的區(qū)別。

目前，針對電子槍放電特性進行系統(tǒng)研究結果公開報道的少之又少，在研究電子槍放電時，電力系統(tǒng)領域高壓放電研究分析方法可以借鑒，但結果沒有可比性，原因是：電子槍絕緣介質既有固態(tài)又有動態(tài)真空，最為特別的是這種動態(tài)真空既作為陰陽極間高壓絕緣介質又作為電子束飛行通道；動態(tài)真空既有真空度的變化又有干擾氣體成分的變化。要研究電子槍放電特性，首先要對電子槍放電信號進行采樣，光給電子槍加直流高壓電源不能反映電子槍放電的工況，電子槍放電信號需在實際運行過程中進行在線檢測。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的是電子槍放電信號在線檢測的問題，提供一種電子槍放電信號的檢測與收集系統(tǒng)及其方法。

為解決上述問題，本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

電子槍放電信號的檢測與收集系統(tǒng)，由羅柯夫斯基線圈、信號調理單元、高速采樣單元和工控機組成；羅柯夫斯基線圈設置在電子槍的冷卻腔內，并套設在高壓電纜頭上；羅柯夫斯基線圈的輸出端通過設置在電子槍的冷卻腔的金屬壁上的信號電纜頭引出至電子槍之外，并與信號調理單元的輸入端連接；信號調理單元的輸出端經(jīng)過高速采樣單元連接工控機的輸入端。

上述方案中，羅柯夫斯基線圈由骨架和線圈組成，骨架呈圓環(huán)狀，線圈纏繞在骨架上。

上述方案中，骨架由絕緣非導磁材料制成或由高阻高頻導磁材料制成。

上述方案中，工控機與電子槍的中央控制器相連。

上述系統(tǒng)所實現(xiàn)的電子槍放電信號的檢測與收集方法，包括步驟如下：

步驟1、羅柯夫斯基線圈將穿越其圈內總電流的交流分量感應成電壓信號u(t)轉送給信號調理單元；

步驟2、信號調理單元將電壓信號u(t)進行調理后輸出電流信號i(t),然后將電流信號i(t)轉送到高速采樣單元；

步驟3、高速采樣單元以固定的周期對信號調理單元送來的電流信號i(t)進行高速數(shù)字化采樣；