[实用新型]手持式定向传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种传感器，尤其涉及一种手持式定向传感器。

背景技术

局部放电在线检测技术是发现高压设备潜在绝缘缺陷最灵敏、最有效的一项技术。UHF在线检测技术是局放检测方法中应用最成功的一种，广泛应用于电力变压器、GIS、电力电缆等高压电气设备的局放检测。

以GIS为例进行说明，特高频法（英文简称UHF），检测频带在300MHz～1500MHz之间，其具有抗干扰能力强、灵敏度高等特点，而且这种非接触式的测量方式对于二次设备和检测人员而言都更安全，系统结构简单，特别适合于在线监测，因而较之于其它检测方法具有明显的优势，近年来全国各地通过特高频在线监测和带电测试发现了大量GIS内部缺陷案例，成为目前GIS在线检测领域最重要的检测手段。

目前所使用的局部放电检测装置，大多尺寸较大、笨重，不易携带，测试效率低；且价格昂贵，尤其现场局部放电测试的专业性、复杂性较强，目前仅有部分具有专家经验的高水平测试人员能够利用该技术来进行有效的检测和故障诊断，所以对于运行部门自行进行现场检测存在一定的困难。

因天线体积越小，其接收的频率也越高、方向性也越难得到保证，且现在大多传感器质量较大比较笨重无法集成到手持式设备，因此需要设计出一个重量轻、体积小、方向性好的一种新型特高频定向传感器。

实用新型内容

本实用新型的技术效果能够克服上述缺陷，提供一种手持式定向传感器，其满足了对运行中电力设备局部放电巡回检测和监视的需要。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：其包括定向传感器主体，定向传感器主体内部中空形成腔体，定向传感器主体的顶端开口，底端四周设有凸起，凸起内部形成凹槽，凹槽内安装天线。

为配合手持式局放巡检仪设备的开发和使用，实现通过手持式设备巡检发现放电信号并定位放电源功能，设计了手持式定向传感器。所设计的定向传感器需要性能指标为重量要轻，口径要圆直径小于30cm，长度小于20cm，方向性好，波束宽度越小越好，在300MHz-3GHz拥有较好接收特性。

其技术要求：频率：1.5GHz-4GHz；驻波：≤3；增益：≥9dB；极化方式：圆极化；输入输出接口：SMA-50K；重量：小于0.5Kg。

使用范围：电缆、变压器、GIS等高压设备的在线局部放电的检测及定位。

手持式局部放电检测仪要求具有良好的定位功能，需要传感器有良好的定向性，该天线为圆极化，3dB波束宽度为30°-50°，可以很灵敏地接收到天线对准方向存在的特高频信号。手持式定向传感器基于手持式局方巡检仪的需求设计而成，其检测频带广、灵敏度高、具有良好的方向性并且重量轻、体积较小能够很好的集成到手持式设备。

定向传感器主体为部分椭球体，椭球体的长宽高半轴比为1.65:1:1。定向传感器结构为椭球形腔体的背腔式结构具有较好方向系数，定向传感器方向系数最高。

定向传感器主体开口直径为23cm，高度为11cm，反射面厚度0.1cm。

天线采用阿基米德平面螺旋天线。定向传感器将阿基米德天线与复形反射的背腔结构结合，复形的反射腔由于其反射面到螺旋的距离随螺旋工作区域的变换而变化，所以能够获得更宽的工作频带。采用复形反射型背腔，在避免降低增益的情况下，同时拥有在UHF整个频段内相当不错的方向性。

本项目旨在研制一种体积小、重量轻、使用方便、技术门槛低且高效的手持式局部放电巡检仪，以满足对运行中电力设备局部放电巡回检测和监视的需要。根据预设计、改进和测试等多个步骤实践后，该手持式定向传感器能够实现对放电源的检测及定位功能，该定向传感器体积小、重量轻、检测方向性比较好能够很好的集成到手持式设备上。

附图说明

图1为本实用新型的外形结构示意图；

图2为本实用新型的侧面结构示意图。

图中：1-定向传感器主体；2-腔体；3-凸起；4-凹槽。

具体实施方式

如图1、图2所示，本发明的手持式定向传感器，包括定向传感器主体1，定向传感器主体1内部中空形成腔体2，定向传感器主体1的顶端开口，底端四周设有凸起3，凸起3内部形成凹槽4，凹槽4内安装天线。

定向传感器主体1为部分椭球体，椭球体的长宽高半轴比为1.65:1:1。定向传感器主体1开口直径为23cm，高度为11cm，反射面厚度0.1cm。天线采用阿基米德平面螺旋天线。