一种十字形超声阵列传感器固定装置制造方法及图纸

技术编号:10730492 阅读:87 留言:0更新日期:2014-12-04 16:20
本实用新型专利技术属于声源定位领域,公开了一种十字形超声阵列传感器固定装置,包括固定板,固定板上设有多个用于固定传感器阵元的、孔径相同的圆柱孔,多个圆柱孔呈十字形分布,相邻圆柱孔之间的中心距均相同,固定板连接有支撑块。多个支撑块均连接在固定板同一侧,且位于呈十字分布的圆柱孔的横排与纵列之间的空白处。支撑块的底部嵌有磁铁。本实用新型专利技术通过在固定板上均匀设置呈十字形分布的多个圆柱孔,然后将多根传感器阵元分别插入圆柱孔内进行检测,保证传感器阵元间距相同且不会变化,而且十字形分布的多个传感器阵元可以检测到纵横两个方向上的超声阵列信号,测量准确,冗余度高;支撑块底部嵌有磁铁,固定和拆卸都很容易操作,检测效率高。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术属于声源定位领域,公开了一种十字形超声阵列传感器固定装置,包括固定板,固定板上设有多个用于固定传感器阵元的、孔径相同的圆柱孔,多个圆柱孔呈十字形分布,相邻圆柱孔之间的中心距均相同,固定板连接有支撑块。多个支撑块均连接在固定板同一侧,且位于呈十字分布的圆柱孔的横排与纵列之间的空白处。支撑块的底部嵌有磁铁。本技术通过在固定板上均匀设置呈十字形分布的多个圆柱孔,然后将多根传感器阵元分别插入圆柱孔内进行检测,保证传感器阵元间距相同且不会变化,而且十字形分布的多个传感器阵元可以检测到纵横两个方向上的超声阵列信号,测量准确,冗余度高;支撑块底部嵌有磁铁,固定和拆卸都很容易操作,检测效率高。【专利说明】一种十字形超声阵列传感器固定装置
本技术涉及声源定位
,特别涉及一种十字形超声阵列传感器固定装置。
技术介绍
基于平面超声阵列传感器的电气设备局部放电检测方法,是通过各通道超声信号之间的时延关系,得到局放源的方位信息,进而实现局放源的准确定位。 目前市场上缺乏平面超声阵列传感器的成品,研究人员大多通过在电气设备外壁的不同位置,分别固定多个超声阵元的方法,实现局放超声阵列定位的目的;由于拆装困难、阵元间距不固定等原因,局放超声阵列定位在现场应用中受到很大限制,测量准确度不够理想;另外部分设备的缝隙较窄,单个的传感器无法实现固定,无法测量超声信号源的位置。
技术实现思路
(一 )要解决的技术问题 本技术要解决的技术问题是:为解决现有的基于平面超声阵列传感器的电气设备局部放电检测方法在操作时,采取手动在设备的不同位置设置多个传感器阵元来测量,导致传感器间距不固定,测量数据不够准确的问题。 ( 二 )技术方案 为了解决上述技术问题,本技术提供了一种十字形超声阵列传感器固定装置,包括固定板,所述固定板上设有多个用于固定传感器阵元的、孔径相同的圆柱孔,多个所述圆柱孔呈十字形均匀分布,相邻所述圆柱孔之间的中心距均相同,所述固定板连接有支撑块。 其中,所述支撑块包括多个,多个支撑块均连接在固定板同一侧,且位于呈十字分布的圆柱孔的横排与纵列之间的空白处。 其中,所述支撑块的底部嵌有磁铁。 其中,所述支撑块通过螺钉与固定板连接。 其中,所述固定板为航空铝材。 (三)有益效果 上述技术方案具有如下优点:本技术一种十字形超声阵列传感器固定装置,通过在固定板上均匀设置多个呈十字形分布的圆柱孔,然后将多根传感器阵元分别插入圆柱孔内进行检测,传感器阵元间距相同且不会变化,而且十字形分布的多个传感器阵元可以同时测得超声阵列信号的方位角和俯仰角信息,测量更加准确;且可以通过增减传感器阵元个数得到不同的十字形超声阵列传感器;多个圆柱孔呈十字形分布,传感器阵元插入圆柱孔后,可以测量设备间相互垂直的狭窄缝隙内的设备局放超声信号;支撑块底部嵌有磁铁,可以吸附到设备表面,固定和拆卸操作都很容易,检测效率高;面对狭窄的缝隙,可以将整排传感器阵元都插入缝隙内进行检测。 【专利附图】【附图说明】 图1是本技术一种十字形超声阵列传感器固定装置的结构示意图; 图2是图1的A向剖视图; 图3是图1的B向剖视图。 其中,1、固定板;2、圆柱孔;3、支撑块;4、磁铁;5、螺钉。 【具体实施方式】 下面结合附图和实施例,对本技术的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术,但不用来限制本技术的范围。 如图1-3所示,本技术一种十字形超声阵列传感器固定装置包括:固定板1,固定板I中部设有多个用于固定传感器阵元的、孔径相同的圆柱孔2,所有圆柱孔2包括一纵、一横两组,两组圆柱孔2相互交叉,形成十字形阵列,相邻圆柱孔2之间的中心距均相同;固定板I优选采用航空铝材制成,固定板I的一侧通过螺钉5连接有多个支撑块3,所有支撑块3都连接在圆柱孔2的横排与纵列间的空白处,每个支撑块3的底部均嵌有磁铁4。 在选材时,考虑到该十字形超声阵列传感器的固定装置主要用于固定接收电气设备局放的超声信号的传感器阵元。鉴于大部分电气设备都处于露天环境下,因此,所选超声阵列传感器固定装置的材料要能够适应外部环境昼夜温度、湿度等条件的变化,以及恶劣天气和空气污染带来的酸、碱、盐腐蚀和其他污染。鉴于上述情况,该十字形超声阵列传感器固定装置的固定板I优选航空铝材;航空铝材是一种铝合金,主要化学成分是:铝、铜、锌、镁、硅等,其耐油和抗酸、碱、盐及化学试剂等性能良好,同时也可以在一定程度上耐受有机溶剂的溶解,并且具有良好的机械性能和成型性;加工后产品表面光洁,耐磨性好,易于加工,可以使用机械、粘合等方法进行二次加工;航空铝材质量较轻,便于携带,完全能够满足在正常环境下的实验要求。 关于设计尺寸,固定板I的尺寸优选为长95mm、宽75mm、厚5mm,圆柱孔2的数量优选为十七个,圆柱孔2直径为5.2mm,相邻圆柱孔2之间的中心距为8_。 使用时,先将各传感器阵元依次固定至圆柱孔2中,然后将该装备好的检测装置放在电气设备外壁上,利用支撑块3底部的磁铁4吸住设备的外壁,实现固定;各传感器阵元的信号传输线接入多通道同步数据采集器,即可实时采集局放超声阵列信号数据;如需更换检测位置,只需将固定装置和传感器阵元一起取下,通过磁铁4固定到需要检测的位置即可,操作简单、方便;可以测量设备间相互垂直的狭窄缝隙内的设备局放超声信号。 由于十七个传感器元件之间的间距相同,而且呈十字形分布,传感器阵元可以接收到电气设备发出的横向和纵向两个方向的信号,便于分析,使得定位更加快速、准确,测试精度高,性能稳定。由于所有传感器阵元都分布在纵横两个方向上,超声阵列测量装置的冗余度较高,即使部分传感器阵元失效,其余的传感器阵元仍然可以完成测量工作。 当需要对设备的十字形狭缝进行检测时,可以直接将传感器阵元的端部插入缝隙内,将支撑块3吸附在狭缝的开口处即可。 该十字形超声阵列传感器固定装置,除了具有携带方便、操作简单、性能稳定等工程技术优势之外,同时还具备以下优点: (I)传感器阵元即插即用,可以在单个传感器阵元损坏或灵敏度降低时及时的更换,保证实验的顺利完成; (2)该固定装置在固定各传感器阵元间距的同时,还可以保证各传感器阵元接收面与电气设备外壁接触的一致性和整体性; (3)可以根据实验要求,自行装配传感器阵元的个数,在保证一定测向精度的同时减少了冗余阵元,操作方便,工程实用性强。 (4)该固定装置所组装出来的十字形超声阵列传感器,能够同时测出测量点与局放源位置之间的测向线的方位角和俯仰角,从而能够更加方便、快速地实现对超声信号源的定位。 以上所述仅是本技术的优选实施方式,应当指出,对于本
的普通技术人员来说,在不脱离本技术技术原理的前提下,还可以做出多个改进和替换,这些改进和替换也应视为本技术的保护范围。【权利要求】1.一种十字形超声阵列传感器固定装置,其特征在于,包括固定板,所述固定板上设有多个用于固定传感器阵元的、孔径相同的圆柱孔,多个所述圆柱孔呈十字形分布,相邻所述圆柱孔之间的中心距均相同,所述固定板连接有支撑块。2.如权利要求1所述的十字本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种十字形超声阵列传感器固定装置,其特征在于,包括固定板,所述固定板上设有多个用于固定传感器阵元的、孔径相同的圆柱孔,多个所述圆柱孔呈十字形分布,相邻所述圆柱孔之间的中心距均相同,所述固定板连接有支撑块。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘新元郑惠萍宋述勇薛敏杨尉薇张悦白瑞郝鑫杰王玮茹曲莹张颖周隽
申请(专利权)人:国网山西省电力公司电力科学研究院
类型:新型
国别省市:山西;14

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