复合绝缘子憎水性及憎水迁移性在线检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种复合绝缘子憎水性及憎水迁移性在线检测装置。它由喷雾器、拍摄装置、固定装置和安装有憎水性及憎水迁移性判断软件的计算机组成。喷雾器可按要求定量喷射均匀实心圆锥体水雾；拍摄装置为静相拍摄有效象素值至少１３０万、具有至少３倍光学变焦性能的ＣＣＤ数码相机，通过固定装置固定于输电线路杆塔的塔身、横担等部位；固定装置由多功能夹具通过连接杆连接相机云台构成，当太阳光不能直射到复合绝缘子待测部位时，采用人工光源进行补偿照射。本实用新型专利技术不仅解决了普通检测用喷雾器难以实现在线喷水的问题，而且能够对复合绝缘子的憎水性及憎水迁移性状态进行在线普查，摆脱人的主观判断，提高了测量的精度。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于复合绝缘子检测
，涉及一种复合绝缘子憎水性及憎水迁移性在线检测装置。
技术介绍
复合绝缘子由于抗污闪性能强而在我国电力系统中获得了广泛的应用。据2001年的不完全统计，就使用数量而言我国已成为仅次于美国的复合绝缘子使用第二大国。复合绝缘子良好的抗污闪性能，源于其外绝缘材料硅橡胶所具有的憎水性和独特的憎水迁移性。但是实践证明，运行中的复合绝缘子由于老化、放电以及污秽潮湿等因素的影响，其憎水性和憎水迁移性会发生下降甚至丧失。复合绝缘子憎水性和憎水迁移性的下降将直接影响输变电设备的抗污闪性能，甚至威胁系统的安全运行。目前用于现场的憎水性检测系统主要是瑞典输电研究所(STRI，SwedishTransmission Research Institute)提出的喷水分级测量装置。该装置有包括一个能产生薄水雾的普通喷雾瓶和显微镜、广口瓶、灯及测量尺等辅助设备。普通喷雾瓶喷出的水雾多为扇形形状或空心圆锥形状，存在着喷头指向哪里，水雾却喷不到哪里的情况。而且普通的喷雾瓶或者没有喷水杆，或者喷水杆很短，或者喷水杆为金属材质，难以实现在线喷水。使用该测量装置需要知道接触角和水迹(即水膜)面积等判据，现场测量时很难应用，接触角和水迹面积根本无法测量。该测量装置在实际应用中主要是通过喷水雾后试样表面的状态与参考图进行对比来分类，实际上依据的方法是一种人工看图对照方法，对人的主观判断依赖性较大，测量精度低。
技术实现思路
为了改进现有技术的不足，本技术提供了一种复合绝缘子憎水性及憎水迁移性在线检测装置，能够对复合绝缘子的憎水性及憎水迁移性状态进行在线普查，使线路维护工作人员能客观、精确的掌握运行中的复合绝缘子的憎水性及憎水迁移性状况，为复合绝缘子的维护提供依据，预防运行线路污闪(雾闪)事故的发生。为实现上述目的，本技术采取下述技术方案它是由喷雾器、拍摄装置、固定装置和安装了憎水性及憎水迁移性分析判断软件的便携式计算机组成。所述喷雾器采用打压式喷雾器，按要求定量(确定的出水量、出水散射角和雾化度)喷射均匀实心圆锥体水雾，喷头为金属材料，喷头出水口直径为0.7-1.2毫米，出水量为0.4-0.9升/分钟，出水散射角为55°-70°，可直接辐射整个被测区域，解决了很多普通喷雾器指哪不喷哪的问题。所述喷雾器喷杆采用电气、机械性能良好的绝缘材料，长度可在0.5-1.5米范围内调节。使用该结构的喷杆可实现远距离在线喷水。在喷杆手柄前方设一个金属接地环，将金属接地环通过接地导线连接到杆塔上，可避免在线喷水时泄漏电流对人身的伤害。喷雾器的储水桶和打气筒均采用机械强度和绝缘性能良好的高密度聚乙烯材料，储水桶容量为0.5-2升。喷雾器储水桶出口与喷杆通过橡皮管、喷雾器手柄和喷雾器开关连接。橡皮管在储水桶的出口处与储水桶内的吸水管相连。喷雾器设有安全阀，以防止储水桶内气压过高。所述的拍摄装置为数码相机。数码相机采用静相拍摄象素值至少130万、具有至少3倍光学变焦能力的CCD数码相机，可根据情况手持拍摄或通过固定装置固定于输电线路杆塔的塔身、横担等部位进行拍摄。所述固定装置由现有的多功能夹具通过连接杆连接相机云台组成。通过多功能夹具可以将拍摄装置固定在各种类型的杆塔构件上，通过调节相机云台，可以对拍摄装置的拍摄角度进行调节。复合绝缘子憎水性及迁移性在线检测时，先对待测复合绝缘子的伞裙、杆径等敏感部位进行定量喷雾，然后用数码相机对喷雾后的复合绝缘子进行拍照。当太阳光不能直射到复合绝缘子待测部位时，采用人工光源进行补偿照射，人工光源可以采用数码相机自带的闪光灯。数码相机拍摄到的数码图像通过USB电缆输入到便携式计算机，通过对数码图像的灰度信息(信息熵、反光率及频谱幅值均值等)和图像中水分的形态特征值进行软件分析而精确得到复合绝缘子表面的憎水性及憎水迁移性状态。复合绝缘子表面的水分就像一个个的透镜，透明而且反光，并且随着复合绝缘子表面憎水性的逐渐下降，其表面水分的反光能力也在逐渐下降，从而体现为数码图像的信息熵值、反光率、图像频谱幅值均值等灰度信息值也逐渐下降。因而，可以通过对图像的上述灰度信息值进行计算从而分析复合绝缘子憎水性及憎水迁移性状态。为了更有效的表征复合绝缘子憎水性及憎水迁移性状态，我们对上述各灰度信息值进行了基于简单相乘组合和基于SVM(支持向量机)组合的联合分析。此外，随着复合绝缘子表面憎水性的下降，其表面水分的形态也逐渐由规则的圆形水滴经由不规则形态水滴向不规则形态水膜过渡，从而通过分析图像中水分的形态特征值也可以表征复合绝缘子表面的憎水性状态。该技术的有益效果是提供了一种复合绝缘子憎水性及憎水迁移性在线检测装置，不仅解决了普通检测用喷雾器难以实现在线喷水的问题，而且能够对复合绝缘子的憎水性及憎水迁移性状态进行在线普查，摆脱人的主观判断，提高了测量的精度。附图说明图1为本技术拍摄装置及其调节机构结构示意图图2喷水装置结构示意图具体实施方式如图1所示，拍摄装置2为静相拍摄象素值为130万、具有10倍高光学变焦性能的CCD数码相机。拍摄装置2的固定装置由小型云台8和带有橡皮垫12的多功能夹具10通过连接杆9连接组成，调节多功能夹具操作旋钮11可以将拍摄装置2方便的固定在各种类型的杆塔构件13上，通过调节小型云台8操作旋钮5、6和7，可以对拍摄装置2的拍摄角度进行方便的调节。当太阳光不能直射到复合绝缘子待测部位时，采用数码相机自带闪光灯1进行补偿照射。图2所示的喷雾器的喷头14为铜质材料，出水口直径为1毫米，出水量为700毫升/分钟、出水散射角为60°、喷均匀实心圆锥体水雾。喷雾器喷杆15长1米，采用玻璃纤维增强树脂基复合材料。在手柄前方设置一个金属接地环16，通过金属接地线与杆塔13连接。喷雾器储水桶20的出口与喷杆15通过橡皮管24、喷雾器手柄18和喷雾器开关17连接。橡皮管24在储水桶20的出口处与储水桶20内的吸水管19相连。喷雾器设有安全阀22，以防止储水桶内气压过高。在线检测由两名工作人员完成。首先工作人员携带在线检测装置上塔。上塔前，工作人员甲先将拍摄装置2、云台8和多功能夹具10通过固定用螺丝4和连接杆9连接起来；工作人员乙在喷雾器储水桶20中装入适量的去离子水，通过打气筒23对喷雾器储压，将喷雾器背带扣于喷雾器扣环21上，并通过背带将喷雾器挎于身上。上塔后，工作人员甲调节多功能夹具操作旋钮11将拍摄装置固定在杆塔上距绝缘子与杆塔连接处1.5米以内的合适位置13处；设定拍摄装置2为自动聚焦；调节云台上的操作旋钮5、6和7使拍摄装置镜头3正好对准被测伞裙；调节拍摄装置2的电动变焦杆从而改变镜头3的光学放大倍数，使被摄目标正好充满取景器屏幕。工作人员乙携带图1所示喷雾器站在与工作人员甲相近位置处；用接地线将喷雾器喷杆15上的接地环16与杆塔13连接；对被测伞裙进行30毫升定量喷雾，喷雾时喷头14距待测表面20-30厘米。喷雾停止后30秒内进行拍摄。在线拍摄所获得的数码静像存储在拍摄装置的存储器中，工作人员下塔后，将数码静像通过USB电缆传输到安装有憎水性及憎水迁移性分析判断软件的便携式计算机中。通过对数码图像的灰度信息(信息熵、反光率及频谱幅值均值等)和图像中水分的形态特征值进行软本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合绝缘子憎水性及憎水迁移性在线检测装置，由喷雾器、拍摄装置、固定装置和安装有憎水性及憎水迁移性分析判断软件的便携式计算机组成，其特征是：所述喷雾器采用打压式喷雾器，所述拍摄装置为具有光学变焦镜头的数码相机，所述固定装置由多功能夹具通过连接杆连接相机云台组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李成榕，赵林杰，陈秀娟，宋伟，黄兴泉，
申请(专利权)人：华北电力大学北京，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]