本发明专利技术公开了太赫兹谱检测绝缘子方法及装置，涉及绝缘子检测技术领域；为了解决工作人员无法快速根据检测数据判断该绝缘子是否满足使用性能需求的问题；本装置具体包括太赫兹时域光谱探测仪和光学平台，所述太赫兹时域光谱探测仪由发射端、接收端和数据处理系统组成，光学平台顶部外壁设置有旋转平台；检测方法具体包括如下步骤：准备多个相同大小的环氧玻纤板，分别在多个环氧玻纤板外壁依次开挖深度不同的矩形凹槽，在对应环氧玻纤板外壁覆盖相同尺寸的硅橡胶板。本发明专利技术让工作人员能够对绝缘子内部的缺陷部位快速定位，同时迅速得出该缺陷部位的体积和面积数据，从而快速判断出该绝缘子是否合格。该绝缘子是否合格。该绝缘子是否合格。
【技术实现步骤摘要】
太赫兹谱检测绝缘子方法及装置
[0001]本专利技术涉及绝缘子检测
，尤其涉及太赫兹谱检测绝缘子方法及装置。
技术介绍
[0002]复合绝缘子相比于传统绝缘子，具有重量轻、生产工艺简单、维护成本较低以及憎水性和憎水迁移性能强等优点，自投入商业运行以来，其使用数量就不断增加。现有的电力复合绝缘子通常包括外部护套和内部芯棒。外部护套一般采用硅橡胶材料，主要用于绝缘、环境耐受；内部芯棒设于外部护套内，整体为圆柱状实心结构，一般采用玻璃纤维增强的环氧树脂复合材料，主要用于承受拉力，同时也具备绝缘性能。
[0003]复合绝缘子制造过程和运行过程中，外部护套和内部芯棒的界面可能会发生分层从而形成气隙缺陷，而这种气隙缺陷在高压电场的作用下，会产生局部放电，长时间的局部放电会导致复合绝缘子发生断裂或击穿等问题，影响电网运行安全。现有的无损检测方法在应用于复合绝缘材料内部缺陷检测具有局限性，而太赫兹检测波方法可以同时保证操作方便、安全和对尺寸较小缺陷检测等多个要求，现有的太赫兹波检测方法主要是利用脉冲个数判断复合绝缘子内部界面情况，从而识别缺陷的有无。
[0004]经检索，中国专利申请号为CN201910900805.4的专利，公开了一种基于太赫兹波的复合绝缘子缺陷检测装置、方法及介质，所述方法包括：采集入射至复合绝缘子的太赫兹时域入射波及经过复合绝缘子反射回的太赫兹时域反射波；将太赫兹时域入射波转换为太赫兹频域入射波及将太赫兹时域反射波转换为太赫兹频域反射波，但是上述技术方案由于未设置相应的能够精确定位绝缘子内部缺陷位置和大小的检测方法，因此还存在无法快速通过测得的数据计算对比得出绝缘子内部缺陷的位置和大小数据，导致工作人员无法快速根据检测数据判断该绝缘子是否满足使用性能需求的问题。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的太赫兹谱检测绝缘子方法及装置。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0007]太赫兹谱检测绝缘子装置，包括太赫兹时域光谱探测仪和光学平台，所述太赫兹时域光谱探测仪由发射端、接收端和数据处理系统组成，光学平台顶部外壁设置有旋转平台，光学平台底部外壁设置有导向滑轨，导向滑轨外壁设置有刻度标尺，旋转平台内部设置有转动角度传感器，转动角度传感器、旋转平台、发射端和接收端分别与数据处理系统通讯连接。
[0008]优选的：所述光学平台滑动连接于导向滑轨的外壁上，导向滑轨的长度为60
‑
100mm。
[0009]进一步的：所述数据处理系统包括用于分类存储和调用数据的数据库、通过数据对比来判断绝缘子内部是否存在缺陷的数据对比单元、将检测数据通过二维坐标系绘制成
对应波形图的制图单元和用于对绝缘子内部缺陷面积大小进行计算的缺陷计算单元，数据库、数据对比单元、制图单元和缺陷计算单元相互之间通讯连接。
[0010]太赫兹谱检测绝缘子方法，包括如下步骤：
[0011]S1：准备多个相同大小的环氧玻纤板，分别在多个环氧玻纤板外壁依次开挖深度不同的矩形凹槽，在对应环氧玻纤板外壁覆盖相同尺寸的硅橡胶板，让夹在硅橡胶板和环氧玻纤板之间的凹槽模拟绝缘子外部护套和内部芯棒之间的气隙；
[0012]S2：使用太赫兹时域光谱探测仪分别对覆盖着相同硅橡胶板的多个开有凹槽的环氧玻纤板进行探测，测试时探头距离硅橡胶板表面的距离保持一致,使多个样品的第一个面的反射波重合；
[0013]S4：准备多个相同大小的环氧玻纤板，分别在多个环氧玻纤板外壁依次设置宽度不同的蚀损缺陷面，在对应环氧玻纤板外壁覆盖相同尺寸的硅橡胶板，让夹在硅橡胶板和环氧玻纤板之间的蚀损缺陷面模拟绝缘子外部护套和内部芯棒之间的蚀损缺陷；
[0014]S5：使用太赫兹时域光谱探测仪分别对覆盖着相同硅橡胶板的多个设置有蚀损缺陷的环氧玻纤板进行探测，测试时探头距离硅橡胶板表面的距离保持一致，随后向前匀速推动环氧玻纤板和硅橡胶板；
[0015]S6：将上述步骤测得的对应反射波幅值与探测时间记录并分类存储到数据库，形成气隙检测对比数据和蚀损检测对比数据，并通过制图单元在二维坐标系上绘制对应波形图，随后将对应波形图显示在太赫兹时域光谱探测仪的屏幕上；
[0016]S7：将待检测绝缘子放置到旋转平台顶部，随后打开太赫兹时域光谱探测仪，同时控制旋转平台带动顶部的绝缘子匀速转动，太赫兹时域光谱探测仪检测到的数据出现异常时，通过数据对比单元将异常数据中的反射波幅值与探测时间数据提取出来与数据库中的数据进行对比，根据数据相似程度判断缺陷类型是气隙还是蚀损；
[0017]S8：判断缺陷是气隙时，通过缺陷计算单元根据与异常数据最接近的气隙检测对比数据推断出气隙厚度，随后根据检测到异常数据的起止时间与转动角度传感器检测到的绝缘子实时转动角速度，计算出绝缘子内部的气隙位置和体积；
[0018]S9：判断缺陷是蚀损时，通过缺陷计算单元根据与异常数据最接近的蚀损检测对比数据推断出蚀损宽度，随后根据检测到异常数据的起止时间与转动角度传感器检测到的绝缘子实时转动角速度，计算出绝缘子内部的蚀损的位置。
[0019]作为本专利技术一种优选的：所述S6中，根据环氧玻纤板外壁矩形凹槽的深度对气隙检测对比数据进行分类存储。
[0020]作为本专利技术进一步优选的：所述S6中，根据环氧玻纤板外壁蚀损缺陷面的宽度对蚀损检测对比数据进行分类存储。
[0021]作为本专利技术再进一步的方案：所述S7中，旋转平台的最小旋转角度为0.1
°
，太赫兹时域光谱探测仪的探测范围为1
‑
2mm的可调节圆形区域。
[0022]在前述方案的基础上：所述S8中，缺陷计算单元通过对比得出的气隙厚度、异常数据起止时间和实时转动角速度使用扇形面积计算公式计算出气隙底面积，随后根据太赫兹信号探测范围的高度得出气隙高度，气隙高度与底面积相乘得到气隙体积数值。
[0023]在前述方案的基础上优选的：所述S9中，缺陷计算单元根据太赫兹信号探测范围的高度得出蚀损高度，蚀损高度与蚀损宽度相乘得到蚀损面积数值。
[0024]本专利技术的有益效果为：
[0025]1.本专利技术通过缺陷计算单元根据与异常数据最接近的气隙检测对比数据推断出气隙厚度或蚀损宽度，随后根据检测到异常数据的起止时间与转动角度传感器检测到的绝缘子实时转动角速度，计算出绝缘子内部气隙的位置和体积、蚀损的面积和位置数据，从而让工作人员能够对绝缘子内部的缺陷部位快速定位，同时迅速得出该缺陷部位的体积和面积数据，从而快速判断出该绝缘子是否合格。
[0026]2.通过建立数据对比单元和用于存储对比数据的数据库，工作人员通过硅橡胶板和环氧玻铅板可有效模拟绝缘子的内部结构，同时通过在环氧玻纤板外壁设置对应尺寸和深度的蚀损缺陷面和矩形凹槽，可以有效的模拟绝缘子内部存在的蚀损和气隙缺陷，随后通过太赫兹时域光谱探测仪对多个用于对比的硅橡胶板和环氧玻纤板进行检测，即可准确本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.太赫兹谱检测绝缘子装置，包括太赫兹时域光谱探测仪(1)和光学平台(2)，其特征在于，所述太赫兹时域光谱探测仪(1)由发射端、接收端和数据处理系统组成，光学平台(2)顶部外壁设置有旋转平台(3)，光学平台(2)底部外壁设置有导向滑轨(4)，导向滑轨(4)外壁设置有刻度标尺，旋转平台(3)内部设置有转动角度传感器，转动角度传感器、旋转平台(3)、发射端和接收端分别与数据处理系统通讯连接。2.根据权利要求1所述的太赫兹谱检测绝缘子装置，其特征在于，所述光学平台(2)滑动连接于导向滑轨(4)的外壁上，导向滑轨(4)的长度为60
‑
100mm。3.根据权利要求1所述的太赫兹谱检测绝缘子装置，其特征在于，所述数据处理系统包括用于分类存储和调用数据的数据库、通过数据对比来判断绝缘子内部是否存在缺陷的数据对比单元、将检测数据通过二维坐标系绘制成对应波形图的制图单元和用于对绝缘子内部缺陷面积大小进行计算的缺陷计算单元，数据库、数据对比单元、制图单元和缺陷计算单元相互之间通讯连接。4.太赫兹谱检测绝缘子方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：准备多个相同大小的环氧玻纤板(7)，分别在多个环氧玻纤板(7)外壁依次开挖深度不同的矩形凹槽(6)，在对应环氧玻纤板(7)外壁覆盖相同尺寸的硅橡胶板(5)，让夹在硅橡胶板(5)和环氧玻纤板(7)之间的凹槽模拟绝缘子外部护套和内部芯棒之间的气隙；S2：使用太赫兹时域光谱探测仪(1)分别对覆盖着相同硅橡胶板(5)的多个开有凹槽的环氧玻纤板(7)进行探测，测试时探头距离硅橡胶板(5)表面的距离保持一致,使多个样品的第一个面的反射波重合；S4：准备多个相同大小的环氧玻纤板(7)，分别在多个环氧玻纤板(7)外壁依次设置宽度不同的蚀损缺陷面(8)，在对应环氧玻纤板(7)外壁覆盖相同尺寸的硅橡胶板(5)，让夹在硅橡胶板(5)和环氧玻纤板(7)之间的蚀损缺陷面(8)模拟绝缘子外部护套和内部芯棒之间的蚀损缺陷；S5：使用太赫兹时域光谱探测仪(1)分别对覆盖着相同硅橡胶板(5)的多个设置有蚀损缺陷的环氧玻纤板(7)进行探测，测试时探头距离硅橡胶板(5)表面的距离保持一致，随后向前匀速推动环氧玻纤板(7)和硅橡胶板(5)；S6：将上述步骤测得...
【专利技术属性】
技术研发人员：鲁兵，鲁红君，傅晓锦，
申请(专利权)人：太仓阿尔法数字科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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