[发明专利]一种基于超声导波的梅花触头接触状态的评估方法

权利要求书

1.一种基于超声导波的梅花触头接触状态的评估方法，其特征在于，所述的评估方法包括以下步骤：

S1、通过调整梅花触头与静触头之间的插入深度和角度模拟梅花触头不同接触状态；

S2、基于梅花触头不同接触状态，分别对各个接触状态下的接触电阻进行测量；

S3、利用超声导波检测实验平台采样分析传播通过梅花触头的超声导波信号；

S4、利用接触电阻测量与超声导波信号实验数据统计建模，构建接触电阻与超声导波的关联模型；其中，所述的步骤S4中，通过测量并记录多种梅花触头接触状态下的接触电阻和超声导波测量结果，获得多组实验数据，对接收端的超声导波信号进行时域以及频域分析处理，提取超声导波的特征属性；对超声导波的特征属性以及相应的接触电阻测量值进行拟合训练，构建形式为f=a·e^b·R+c的所测接触电阻与超声导波的特征属性的关联模型，其中，f为超声导波的特征属性，R为接触电阻测量值，a、b、c为经拟合得出的常数参数，e为自然常数，所述的超声导波的特征属性包括峰峰值、短时能量、过零率；

S5、利用超声导波反向求解接触电阻，推断梅花触头的接触状态；其中，所述的步骤S5中，根据接触电阻与超声导波的关联模型，通过提取接收端信号的特征f，利用关联模型的反向函数R=ln[(f-c)/a]/b，实现反向求解梅花触头接触电阻的大小，推断梅花触头的接触状态。

2.根据权利要求1所述的一种基于超声导波的梅花触头接触状态的评估方法，其特征在于，所述的步骤S1中，通过调整梅花触头与静触头之间的插入深度和插入角度实现至少四种梅花触头不同接触状态的模拟，并对各个接触状态所对应的插入深度和插入角度进行记录；

其中，梅花触头不同接触状态包括：(1) 不接触：梅花触头与静触头相离，(2) 接触不良：梅花触头与静触头啮合尺度为0~5mm，插入角度不为0，(3) 接触一般：梅花触头与静触头啮合尺寸为5~15mm，插入角度为0，(4) 接触良好：梅花触头与静触头啮合尺寸为15~25mm，插入角度为0。

3.根据权利要求1所述的一种基于超声导波的梅花触头接触状态的评估方法，其特征在于，所述的步骤S2中，基于梅花触头不同的接触状态，利用电阻测量装置测量梅花触头接触部分的直流电阻，根据直流电阻数值大小将梅花触头接触状态划分为不同等级，将梅花触头接触部分的直流电阻作为衡量梅花触头接触状态的标准。

4.根据权利要求3所述的一种基于超声导波的梅花触头接触状态的评估方法，其特征在于，所述的步骤S2中，电阻测量装置的两端应靠近梅花触头两侧，使测量值接近于实际接触电阻大小。

5.根据权利要求1所述的一种基于超声导波的梅花触头接触状态的评估方法，其特征在于，所述的步骤S2中，基于梅花触头不同的接触状态，利用超声导波检测实验平台对由触臂、梅花触头以及静触头组成的实验样品进行超声导波检测，并对通过梅花触头接触端面的波形数据进行存储，其中，所述的梅花触头包括激励端与接收端，激励端固定布置于触臂表面，接收端固定布置于静触头表面，对于不同接触状态的梅花触头，激励端、接收端距离梅花触头接触端面的尺寸应保持不变。

6.根据权利要求5所述的一种基于超声导波的梅花触头接触状态的评估方法，其特征在于，所述的超声导波激励类型选择频率为100 kHz的连续汉宁窗调制正弦波，梅花触头不同接触状态下的超声导波检测采用“一发一收”模式。