本發(fā)明涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種復(fù)合絕緣子的缺陷檢測設(shè)備。

背景技術(shù)：

目前，我國掛網(wǎng)使用中的復(fù)合絕緣子數(shù)量約為700萬支，且該數(shù)字一直處于增長的狀態(tài)中。作為高壓輸電線路絕緣的基石，復(fù)合絕緣子在保障國民安全生產(chǎn)生活方面起到了不可替代的作用。由于傘裙老化、機械斷裂等原因，復(fù)合絕緣子的內(nèi)部或外部常出現(xiàn)許多肉眼無法識別的缺陷。這些缺陷的存在會極大的降低復(fù)合絕緣子的電氣性能，并最終導(dǎo)致污閃等重大事故的產(chǎn)生。

當(dāng)前，對復(fù)合絕緣子內(nèi)部缺陷的無損檢測主要有紅外、紫外、微波等手段。其中超聲、紅外等傳統(tǒng)手段在檢測某些特定類型的缺陷時，有非常良好的表現(xiàn)。但是紅外、紫外等檢測手段，只能在絕緣子掛網(wǎng)帶電時進行檢測，對客觀環(huán)境的要求高。

微波檢測技術(shù)是近年來逐漸興起的一種檢測技術(shù)，通常的微波檢測采用反射式檢測方法，采用該檢測方法只能讀取入射信號和反射信號的幅值信息，且該類方法所獲得的信息量太小，很容易造成漏檢或錯檢。

同時，通常的微波檢測采用的是連續(xù)波微波檢測技術(shù)的復(fù)合絕緣子故障判斷方法，檢測時通過微波振蕩源向復(fù)合絕緣子發(fā)射幅值一定的固定頻率(24ghz)連續(xù)波，并通過測量發(fā)射波信號強度并判斷其是否處于正常范圍對復(fù)合絕緣子進行缺陷檢測。采用這種固定頻率檢測法，其特征頻率可能對某一種缺陷比較敏感，對其他缺陷并不敏感。同時，特定頻率檢測意味著特定的波長，即該檢測波對缺陷信號的敏感尺寸是固定的。所以，固定頻率檢測法只適合用于特定尺寸的特定類型的缺陷的檢測。

由此可見，現(xiàn)有的復(fù)合絕緣子缺陷檢測設(shè)備存在普適性低、容易漏檢、錯檢等缺陷。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于在提供一種能夠準(zhǔn)確檢測出復(fù)合絕緣子內(nèi)部缺陷情況的復(fù)合絕緣子缺陷無損檢測設(shè)備。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種復(fù)合絕緣子缺陷無損檢測設(shè)備，包括：

微波源，用于提供微波信號；

波導(dǎo)管，用于將所述微波源提供的微波信號傳導(dǎo)至待測物件；

耦合探頭，用于發(fā)射入射信號以及收錄被測物件的反射信號，并將所述入射信號和反射信號分離并傳送至接收機；

接收器，用于收集被測物件的透射信號并傳送至接收機；

接收機，用于接收所述入射信號、反射信號以及透射信號并將其傳送至分析儀；

分析儀，根據(jù)所述入射信號、反射信號以及透射信號計算并分析以確定缺陷的有無和/或估計所述缺陷的大小。

進一步地，所述微波源提供的微波信號為可變頻的微波信號。

進一步地，所述可變頻的微波信號的頻率范圍為4-30ghz，步進間隔為0.1mhz。

進一步地，所述復(fù)合絕緣子缺陷無損檢測設(shè)備包括至少兩個不同規(guī)格的波導(dǎo)管。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點為：(1)能夠準(zhǔn)確地檢測出復(fù)合絕緣子內(nèi)部的缺陷，能夠檢測到入射、反射、透射信號的頻率、幅值和相位信息，極大地保存了檢測數(shù)據(jù)的信息量以便進行后續(xù)分析，由檢測到的信號計算得出的散射參數(shù)更科學(xué)有效；(2)采用掃頻式檢測法，對各種不同的缺陷類型及其尺寸都可以進行檢測，檢測結(jié)果能夠進一步地對缺陷的尺寸進行分析和判斷，更具有普適性。

附圖說明

圖1是為本發(fā)明復(fù)合絕緣子缺陷無損檢測設(shè)備的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明中散射參數(shù)計算原理圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的，技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖對本發(fā)明進行更進一步的說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明一種復(fù)合絕緣子缺陷無損檢測設(shè)備，包括：

微波源，用于提供微波信號；

波導(dǎo)管，用于將所述微波源提供的微波信號傳導(dǎo)至待測物件；

耦合探頭，用于發(fā)射入射信號以及收錄被測物件的反射信號，并將所述入射信號和反射信號分離并傳送至接收機；

接收器，用于收集被測物件的透射信號并傳送至接收機；

接收機，用于接收所述入射信號、反射信號以及透射信號并將其傳送至分析儀；

分析儀，根據(jù)所述入射信號、反射信號以及透射信號計算并分析以確定缺陷的有無和/或估計所述缺陷的大小。

進一步地，所述微波源提供的微波信號為可變頻的微波信號。

進一步地，所述可變頻的微波信號的頻率范圍為4-30ghz，步進間隔為0.1mhz。

進一步地，所述復(fù)合絕緣子缺陷無損檢測設(shè)備包括至少兩個不同規(guī)格的波導(dǎo)管。

實施例1

圖1為本發(fā)明提出的復(fù)合絕緣子缺陷無損檢測設(shè)備的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，該復(fù)合絕緣子缺陷無損檢測設(shè)備包括微波源11、波導(dǎo)管12、耦合探頭13、接收器14、接收機15以及分析儀16。

其中，所述微波源11提供可變頻的微波信號，頻率范圍為4-30ghz，步進間隔為0.1mhz，微波波段劃分如下：c波段4-8ghz，x波段8-12ghz，ku波段12-18ghz，k波段18-27ghz，ka波段27-40ghz。本裝置用于實現(xiàn)缺陷檢測功能的核心波段為20-26ghz左右，故稱“近k波段”，實際使用時可在這個區(qū)間內(nèi)選擇任意連續(xù)掃頻波段；

所述波導(dǎo)管12為微波掃頻信號的傳導(dǎo)裝置，用于溝通微波源11和耦合探頭13。

由于不同尺寸的波導(dǎo)管12只能傳導(dǎo)特定波形的頻率位于某一頻段的微波信號，因此根據(jù)掃頻范圍的不同，本實施中的復(fù)合絕緣子無損檢測設(shè)備可定制不同規(guī)格的波導(dǎo)管12，以保證掃頻信號的正常傳導(dǎo)。

本實施例中使用特制的耦合探頭13作為入射信號a1的發(fā)射探頭和反射信號b1的收錄探頭，以便進行測量。耦合探頭13為特制的耦合探頭，可以同時滿足發(fā)射入射信號、接受反射信號并使二者分離的功能，其分離入射信號a1和反射信號b1，并同時將這兩個信號分離為信號a和b送到接收機15中。

接收器14是用來收集穿透過被測試件21(例如復(fù)合絕緣子)的微波掃頻信號的探頭，其收集到透射信號b2并將其作為信號c送往接收機15并等待進一步的分析。

上述a信號即為a1信號，b信號即為b1信號，c信號即為b2信號，耦合探頭13與接收器14在此過程中只負責(zé)收集并傳遞信號，不改變信號實質(zhì)內(nèi)容。

接收機15接收到信號a、信號b、信號c后，將其送入分析儀16進行計算和分析。接收機15不對信號進行處理，僅對3路信號起接收與傳遞的功能。分析儀16的輸入插口無法與耦合探頭13、接收器14的輸出插頭匹配，故加設(shè)接收機15進行收集和轉(zhuǎn)換。

分析儀16根據(jù)掃頻時每個頻率值處的信號a、信號b、信號c三個信號，步驟如下：

(1)計算得出該被測試件21在該頻率處的四個散射參數(shù)s11、s12、s21以及s22，計算公式如下：

其中，a1為入射信號，a2為背景噪聲信號，b1為反射信號，b2為透射信號。圖2為該理論的抽象解釋圖，其中dut即為被測試件。其中背景噪聲信號a2，在檢測開始前的校正階段已經(jīng)測得，可直接從數(shù)據(jù)庫中讀取，無需再次測量。

(2)將所有頻率的散射參數(shù)按頻率為橫軸進行繪圖并分析。

(3)根據(jù)散射參數(shù)異常的頻率的值，確定是否有缺陷，并/或估算其大小。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的一種實施方式，其描述較為具體和詳細，但不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。