[發明專利]基于電渦流傳感器的架空地線檢測裝置及方法

在審

• 申請號: 202110383476.8
• 申請日: 2021-04-09
• 公開（公告）號: CN112881947A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 黃延慶;霍福廣;吳文;孫鋒;王文軍;楊孝虎
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司徐州供電分公司
• 主分類號: G01R31/58
• 分類號: G01R31/58;G01N27/90;G01N17/00
• 代理公司: 徐州市三聯專利事務所 32220
• 代理人: 許靜

本發明公開了一種基于電渦流傳感器的架空地線檢測裝置，包括電渦流探頭、激勵信號產生模塊、對數檢波模塊、信號調理模塊、差分放大模塊和成像模塊；激勵信號產生模塊產生不同頻率和幅值的激勵信號，對數檢波模塊主要是通過對數放大器和LPF實現，信號調理模塊通過AD7670數模轉換芯片和STM芯片實現，差分放大模塊是通過差分電橋電路實現。本發明采用電渦流檢測裝置和方法，解決了當前實際使用中架空地線檢測存在的成本高、設備笨重、過程繁瑣費時等問題，具有不破壞架空地線使用性能、檢測速度快、儀器成本低等優點，可實現高壓輸電線路地線、鋼絲繩的檢測，也可以擴展到鋼絲繩、拉線及OPGW絞線層損傷等方面的檢測。

技術領域

本發明屬于電力設備技術和無損檢測技術領域，具體涉及一種基于電渦流傳感器的架空地線檢測裝置。

背景技術

由于電力線路及桿塔長期暴露在野外，易受各種環境因素影響，導致導、地線性能下降。相對于導線，架空線路地線一般采用鋼絞線、鋁包鋼絞線，受影響的程度更大。由此不可避免地會產生局部疲勞損傷引起局部斷股銹蝕，材料脆段等缺陷。如果存在斷股缺陷的輸電線不及時維修更換，嚴重時會造成地線斷裂，直接威脅到電力線路的安全運行。尤其是對于高速、高鐵、通航河流等重要交跨，對交通安全有極大的隱患，極易引發輿情事件。同樣各類電力施工中經常遇到鋼絲繩，經年使用后或保養不當也會造成鋼絲繩的銹蝕斷股，進而在施工時引發事故，造成設備損失，人身傷害。因此需要定期對線路設備巡檢，及時發現早期損傷和缺陷并加以評估，安排必要的更換或修復，從而確保供電可靠性。

目前，針對地線、鋼絲繩的評估僅局限于對局部進行拉力試驗，尚無針對一段地線開展的檢測、評估裝置。現有的檢測方法主要為人工觀察法、機器視覺法和射線檢測法，人工觀察法主要由工作人員使用肉眼憑經驗進行狀態判斷，或者采用高精度游標卡尺測量鋼絲繩直徑作為輔助觀測，檢測存在誤差較大，機器視覺法使用多個相機及光源，對移動的鋼絲繩進行實時拍照，將圖像保存到計算機中，最后通過人機交互半自動化地識別出鋼絲繩的損傷，基于機器視覺技術的鋼絲繩無損探傷系統，依靠機器視覺技術，通過后臺模式識別技術分析出受損情況，但檢測仍存在較大誤差，射線檢測法使用 X 射線實時成像檢測儀，檢測線纜的使用狀態，成像技術成熟，對于鋼絲繩外部存在的斷絲等缺陷成像效果明顯，但在鋼絲繩內部出現的損傷及試品材料特性等效果不佳，成像能力有限，且設備笨重使用不便。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明目的是提供一種基于電渦流傳感器的架空地線檢測裝置，解決了檢測效果不佳和損壞檢測線的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種基于電渦流傳感器的架空地線檢測裝置，包括電渦流探頭、激勵信號產生模塊、對數檢波模塊、信號調理模塊、差分放大模塊和成像模塊，所述激勵信號產生模塊與對數檢波模塊相連，所述對數檢波模塊與信號調理模塊相連，所述信號調理模塊與成像模塊相連，所述差分放大模塊介于信號產生模塊和對數檢波模塊之間。

優選的，所述電渦流探頭為外穿式渦流探頭，主要由探頭外殼、參考線圈、檢測線圈、激勵線圈和磁芯構成。

優選的，所述電渦流探頭外殼的規格尺寸與測試件的規格尺寸相適配。

優選的，所述激勵信號產生模塊由DDS模塊實現。

優選的，所述檢波模塊主要通過對數放大器和LPF實現。

優選的，所述信號調理模塊主要通過AD7670數模轉換芯片和STM芯片實現。

優選的，所述差分放大模塊通過差分電橋電路實現。

優選的，所述成像模塊通過串口顯示屏與STM芯片實現。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：