一种高压GIS设备监测用声表面波传感器及其使用方法技术

本发明专利技术公开了一种高压GIS设备监测用声表面波传感器，包括声表面波传感器延迟线、声表面波传感器天线、进气导管、出气导管、磁滞伸缩传感器、信号发射端和信号接收终端；所述声表面波传感器延迟线与所述声表面波传感器天线连接并通过所述声表面波传感器天线与信号发射端和信号接收终端通信连接以实现信号传输；所述进气导管、出气导管均与声表面波传感器延迟线连接；所述进气导管和出气导管外部均套接有所述磁滞伸缩传感器，且设置在声表面波传感器延迟线两端的磁滞伸缩传感器的空心线圈绕制相反和磁铁互斥排列，可以使得在正常情况下磁致伸缩传感器感上的声波在声表面波传感器上可以相互抵消，不会影响声表面波传感器上载有信息的声波信号的传播。有信息的声波信号的传播。有信息的声波信号的传播。

【技术实现步骤摘要】
一种高压GIS设备监测用声表面波传感器及其使用方法


[0001]本专利技术涉及高压GIS设备监测
，尤其涉及一种高压GIS设备监测用声表面波传感器及其使用方法。

技术介绍

[0002]高压气体绝缘开关(GIS)由于具有高的运行可靠性已经越来越广泛地被采用。随着电网的电压等级不断提高，要求电气设备体积小、运行可靠、便于维护。气体绝缘组合电器因具有这些优点而深受广大用户的欢迎，为了保证气体绝缘组合电器安全运行，尽可能延长检修周期，研究预测内部潜伏性故障的方法是很有必要的。
[0003]在气体测量应用时，通常采取气体进口和出口设计，然后在气体进出口位置设计声表面波延迟线，通过延迟线声波特性测试气体密度情况。由于声表面波气体密度传感器有较高的灵敏度和抗恶劣条件的性能优势，在高压设备领域的应用也在逐步探索。经过试验研究，该原理的技术在高压GIS设备中应用面临的一个问题：监测单元安全如果出现松动不禁锢情况，也会影响延迟线声波特性，此时单从声表面波传感器的输出数据无法诊断出该异常来自监测单元还是GIS高压设备内部，影响整个声表面波气体密度监测模块的可靠性。

技术实现思路

[0004]本专利技术所述的一种高压GIS设备监测用声表面波传感器及其使用方法，解决上述
技术介绍
中提出的监测单元安全如果出现松动不禁锢情况，也会影响延迟线声波特性，此时单从声表面波传感器的输出数据无法诊断出该异常来自监测单元还是GIS高压设备内部，影响整个声表面波气体密度监测模块的可靠性的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高压GIS设备监测用声表面波传感器，包括声表面波传感器延迟线、声表面波传感器天线、进气导管、出气导管、磁滞伸缩传感器、信号发射端和信号接收终端；所述声表面波传感器延迟线与所述声表面波传感器天线连接并通过所述声表面波传感器天线与信号发射端和信号接收终端通信连接以实现信号传输；所述进气导管、出气导管均与声表面波传感器延迟线连接；所述进气导管和出气导管外部均套接有所述磁滞伸缩传感器。
[0006]优选的，所述磁滞伸缩传感器包括空心线圈和磁铁，所述空心线圈缠绕在所述进气导管和所述出气导管上形成闭环结构，所述磁铁设于所述空心线圈外侧。
[0007]优选的，设于进气导管外侧的所述磁铁与设于出气导管外侧的所述磁铁呈互斥结构排列安装。
[0008]优选的，所述磁铁为环形结构。
[0009]优选的，所述磁铁为半环形结构。
[0010]优选的，缠绕在进气导管上的所述空心线圈与缠绕在出气导管上的所述空心线圈的绕制方向相反。
[0011]优选的，所述声表面波传感器延迟线为延迟线型声表面波传感器。
[0012]优选的，所述声表面波传感器延迟线上还设有气体气敏感知薄膜。
[0013]优选的，所述磁滞伸缩传感器的谐振中心频率为所述声表面波传感器延迟线上基材声速的50％
‑
80％。
[0014]一种高压GIS设备监测用声表面波传感器的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0015]S1：使用信号发射端发射电信号；
[0016]S2：通过声表面波传感器天线接收所述步骤S1中发射的电信号；
[0017]S3：信号经声表面波传感器天线接收后在声表面波传感器延迟线上实现电声转换，将电信号转换成声信号并在声表面波传感器基材上传播；
[0018]S4：所述步骤S3中的声信号收外部气体压力的影响发生变化，此处发生变化的声信号则变为携带环境信息的声信号；
[0019]S5：将携带环境信息的声信号转成电信号并通过所述声表面波传感器天线传输发射出去；
[0020]S6：信号接收终端接收所述步骤S5的信号并进行解析，进而分析出环境信息。
[0021]本专利技术的有益效果为：
[0022]通过声表面波传感器延迟线两端的磁滞伸缩传感器的设置，且设置在声表面波传感器延迟线两端的磁滞伸缩传感器的空心线圈绕制相反和磁铁互斥排列，可以使得在正常情况下磁致伸缩传感器感上的声波在声表面波传感器上可以相互抵消，不会影响声表面波传感器上载有信息的声波信号的传播，若出现气管破裂或连接松动的情况，则磁滞伸缩传感器产生的声波无法在声表面波传感器上抵消，会叠加并一起传送至信号接收端，但是由于磁滞伸缩传感器的谐振频率和声表面波传感器上的基材声速有差别，所以方便后期进行信号的解析，从而得到仅载有环境信息的声信号，从而进行环境信息的分析，进而达到监测高压GIS设备的效果。
附图说明
[0023]图1为一种高压GIS设备监测用声表面波传感器实施例的结构示意图；
[0024]图2为声表面波传感器天线与信号发射端和信号接收终端的关系示意图。
具体实施方式
[0025]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
[0027]还应当理解，在本专利技术说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本专利技术。如在本专利技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下
文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
[0028]还应当进一步理解，在本专利技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
[0029]本专利技术提供的一种高压GIS设备监测用声表面波传感器，如图1所示，包括声表面波传感器延迟线、声表面波传感器天线、进气导管、出气导管、磁滞伸缩传感器、信号发射端和信号接收终端；所述声表面波传感器延迟线与所述声表面波传感器天线连接并通过所述声表面波传感器天线与信号发射端和信号接收终端通信连接以实现信号传输；所述进气导管、出气导管均与声表面波传感器延迟线连接；所述进气导管和出气导管外部均套接有所述磁滞伸缩传感器。所述磁滞伸缩传感器包括空心线圈和磁铁，所述空心线圈缠绕在所述进气导管和所述出气导管上形成闭环结构，所述磁铁设于所述空心线圈外侧。
[0030]所述的信号发射端和信号接收终端指与所述声表面波传感器独立的外部无线电磁信号发射器和采集器，它的发射器发射电磁信号被声表面波传感器的天线接收从而启动声表面波传感器产生声表面波信号，声表面波信号感知GIS设备的气体密度后反射回来产生声
‑
电转换，再经声表面波传感器的天线发射到信号接收端，信号接收端的采集器进行测量和分析。
[0031]优选的，设于进气导管外侧的所述磁铁与设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压GIS设备监测用声表面波传感器，其特征在于，包括声表面波传感器延迟线、声表面波传感器天线、进气导管、出气导管、磁滞伸缩传感器、信号发射端和信号接收终端；所述声表面波传感器延迟线与所述声表面波传感器天线连接并通过所述声表面波传感器天线与信号发射端和信号接收终端通信连接以实现信号传输；所述进气导管、出气导管均与声表面波传感器延迟线连接；所述进气导管和出气导管外部均套接有所述磁滞伸缩传感器。2.根据权利要求1所述的一种高压GIS设备监测用声表面波传感器，其特征在于，所述磁滞伸缩传感器包括空心线圈和磁铁，所述空心线圈缠绕在所述进气导管和所述出气导管上形成闭环结构，所述磁铁设于所述空心线圈外侧。3.根据权利要求2所述的一种高压GIS设备监测用声表面波传感器，其特征在于，设于进气导管外侧的所述磁铁与设于出气导管外侧的所述磁铁呈互斥结构排列安装。4.根据权利要求3所述的一种高压GIS设备监测用声表面波传感器，其特征在于，所述磁铁为环形结构。5.根据权利要求3所述的一种高压GIS设备监测用声表面波传感器，其特征在于，所述磁铁为半环形结构。6.根据权利要求3所述的一种高压GIS设备监测用声表面波传感器，其特征在于，缠绕在进气导管上的所述空心线圈与缠绕在出气导管上的所述空心线圈...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗传胜，毛学飞，李春雷，梁健，陈冲，周洪立，苏郑予希，徐兆丹，方番，胡炜，廖英怀，黄霖，唐小峰，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司南宁供电局，
类型：发明
国别省市：