[发明专利]电力系统充油瓷套油位超声波测量方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统充油瓷套油位超声波测量技术领域，尤其是一种电力系统充油瓷套油位超声波测量方法。

背景技术

瓷套是重要的电力设备，瓷套中充有绝缘油，油量过少会使电力系统产生异常，甚至导致设备损坏而产生大面积断电事故。常规通过套管上的玻璃视窗可观测到内部油位，但是运行一定时间后，视窗会被油、环境中的杂质等污染，导致无法正常观测到油位；还可根据DL664-2008带电设备红外诊断应用规范要求，采用红外法观测套管内油位，但是目前该方法受环境温度、周围电磁波干扰等外界因素影响，致使检测结果出现偏差，存在一定局限性。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，而提出一种电力系统充油瓷套油位超声波测量方法。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种电力系统充油瓷套油位超声波测量方法，包括步骤如下：

（1）同步电路产生脉冲信号用于触发扫描电路和发射电路；

（2）发射电路产生电脉冲并加于发射探头上，激励发射探头的压电晶片振动，发射超声波；

（3）接收探头接收反射波后，探头内的压电晶片将反射波变为电信号；

（4）接收放大电路将来自接收探头的电信号进行放大、检波；

（5）单片机对电信号进行A/D转换，并对信号进行处理，当送入的信号大于预设的安全值时，单片机就送出信号，驱动显示屏亮，即表示此位置有油；

（6）显示屏对检测结果进行显示；

（7）将发射探头和接收探头保持在同一水平线上，两探头垂直紧贴瓷套侧壁放置；

（8）垂直方向逐步上下移动两探头位置进行连续检测，检测位置为瓷套侧壁两相邻伞裙之间的空间；

（9）液面判断；如果某位置检测结果显示有油，而其上部紧邻伞裙上方检测位置的检测结果显示无油，则说明油界面在两个检测位置之间的伞裙处。

而且，所述步骤（2）发射电路产生的电脉冲为几百伏至上千伏数量级的电脉冲。

而且，所述步骤（4）中的接收放大电路包括衰减器、放大器及检波器。

而且，所述步骤（7）在两个探头放置时，在检测位置涂抹耦合剂。

本发明的优点和积极效果是

本发明方法采用超声波测量方法，利用固-气和固-液界面的声阻抗差异对套管内油位进行测定，采用此方法可实现套管内油位的测定，准确率高、操作简便。

附图说明

图1是本发明方法使用的硬件系统线路原理图；

图2是两种介质界面上声波反射及透射的原理图；

图3是本发明方法中探头的放置位置示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施做进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

本发明的基本原理

我们定义常数Z₀=ρ₀c₀为介质的特征阻抗，它完全是由介质的性质（介质密度和该介质中的声速）决定的，与介质中传播的波无关。

当超声波由介质I垂直入射到界面上时，设两种介质的特征阻抗分别为Z₁=ρ₁c₁和Z₂=ρ₂c₂，由于分界面两边的特征阻抗不一样，就发生声波的反射和透射，如图2所示。

定义反射系数R，其值为反射波与入射波声压振幅的比值；折射系数D，其值为折射波与入射波声压振幅的比值。由根据波动方程及分界面上的两个边界条件可以得到：