[实用新型]超声波信号采集装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电力设备绝缘故障的检测装置，具体为一种超声波信号采集装置。

背景技术

高电压电气设备的安全可靠运行关系到国民经济的各个领域，连接各级电网变电站的主变压器、电抗器、组合电器、互感器等高压电气设备，历来是电力系统绝缘监测的重点所在。从高电压设备发生事故的案例中分析到，多数电力设备绝缘故障的发生不是偶然的，电气事故的形成必然有一个初期产生—逐步发展—潜伏性故障—事故形成的过程。因此如果在局部放电形成的初期或发展变化过程中能够将故障点找出来，采取相应的措施加以排除，对电力系统的安全运行有着重要的工程意义。在局部放电检测技术领域中，电气脉冲法始终处于主导地位，并形成了IEC（国际电工委员会）标准、国家标准、电力行业标准。电气脉冲法在试验室条件下，其所做的局部放电测量没有异议；但在变电站现场由于环境条件存在较大的电磁干扰，其局放值颇有争议，而且电气脉冲法每做一次局部放电测量需要检测设备必须停止运行，再用发电机供电，通过升压变压器达到局放测量所需的试验电压，并持续标准中规定的试验时间，才能完成。此外电气脉冲法做一次局部放电测量应必备的专用试验仪器、配套装置多，体积大，往返装卸、运输也给运行单位带来不便。局部放电的超声波检测法相比电气脉冲法具有许多优点，首先检测对象不需停电，在运行状态下即可方便地对高压电气设备进行检测，且所需的检测仪器体积小，重量轻，人工搬动自如。尤其是随着微电子技术、传感器技术、信号处理技术的科技进步和计算机技术的普及应用，近年来，高压电气设备局部放电的声学检测也得到了快速发展。现有的超声波检测仪包括一端开口的柱状壳体1，壳体1的侧壁上设有Q9接头2和电源指示灯3，壳体1开口的一端盖有端盖4，壳体1封口的一端端面内表面上均匀固定有磁钢柱5且端面中心位置开口，壳体1内固定有两端开口的压电晶体封装筒6、对压电晶体产生的电荷起放大、滤波作用的电路板11、电池12，压电晶体封装筒6一端开口处盖着封筒盖7，另一端开口正对壳体1封口端面的内表面，压电晶体封装筒6内放置有压电晶体8，压电晶体8的一端紧贴着传声片9，传声片9通过壳体1封口端面上的开口伸出壳体1，压电晶体8的另一端紧贴着弹性胶体，弹性胶体与封筒盖7相连，电路板11的输入端口和压电晶体8连接，电池12和电路板11的电源端口连接。超声波检测仪工作时，壳体1上固定着磁钢柱5的端面吸附在电力设备上，若电力设备有绝缘故障时，则电力设备故障处放电必然会发出超声波，超声波检测仪中压电晶体封装筒6内的传声片9接收到超声波，与传声片9紧贴的压电晶体8产生形变并产生电荷，电荷经电路板11的放大、滤波后，由Q9接头2将放大后的电压信号输送到示波器，壳体1内的电池12可给电路板11供电，壳体1的一端开口，当电池电量不足时，可打开端盖4及时方便的更换电池12，压电晶体封装筒6内的弹性胶体10长时间使用后会弹性不足，可打开封筒盖7更换弹性胶体。现有的超声波检测仪壳体内的弹性胶体其弹性效果不好，造成检测装置的灵敏度不高，特别是弹性胶体随环境温度变化时弹性降低，从而影响对电力设备绝缘故障信号的判断，以及其电路板上电路结构复杂、不合理，对电荷放大作用小，且电路中没有保护措施，在运输、使用过程中设备如发生力度较大的摔、碰时，压电晶体产生的瞬时高电压容易损坏后续电路元件。

发明内容

本实用新型为了解决现有的超声波检测仪灵敏度不高以及电路结构不合理的问题，提供了一种超声波信号采集装置。

本实用新型是采用如下的技术方案实现的：超声波信号采集装置，包括柱状壳体，壳体的侧壁上设有Q9接头，壳体内固定有两端开口的压电晶体封装筒和对压电晶体产生的电荷起放大、滤波作用的电路板，压电晶体封装筒一端开口处设有封筒盖，压电晶体封装筒内放置有压电晶体，压电晶体的一端紧贴着传声片；还包括封装海绵，封装海绵的一端贴着压电晶体，封装海绵的另一端贴着封筒盖。本实用新型的特征之一就是将现有设备中的弹性胶体替换为封装海绵，封装海绵能使压电晶体灵敏地接收到外部的声发射信号，压电晶体反应出细微的形变状态，封装海绵则可随着压电晶体的振动而伸缩，使检测装置的灵敏度得以提高，而且其本身对压电晶体没有过度挤压作用，不会影响对电力设备绝缘故障信号的检测。