【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及弹簧缺陷识别，尤其涉及一种基于磁感应技术的高压断路器弹簧缺陷检测方法。
技术介绍
1、断路器在电力系统中得到广泛的推广运用。在断路器的弹簧操动机构中，储能弹簧的好坏直接关系着弹簧操动机构的正常动作，因此储能弹簧对整个断路器的运行性能乃至整个电网的运行性能都有着非常重要的作用。当前，储能弹簧可能存在两种原因下的损伤，一方面，储能弹簧在出厂时候，弹簧的表面存在凹痕，在运输和安装过程中出现的磕伤和刮痕等意外损伤对弹簧性能和寿命有严重的影响；另一方面，在长时间的运行过程中，储能弹簧会出现疲劳裂纹扩展、蠕变裂纹扩展、甚至弹簧钢丝断裂等现象，从而导致断路器的弹簧操动机构在运行过程中出现机械故障，这对电网的安全运行构成一定的潜在威胁。
2、因此，亟需提供一种基于磁感应技术的高压断路器弹簧缺陷检测方法解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种基于磁感应技术的高压断路器弹簧缺陷检测方法。
2、为解决上述问题，本专利技术所采取的技术方案是：
3、一方面，提供了一种基于磁感应技术的高压断路器弹簧缺陷检测方法，所述方法包括：
4、步骤一、建立与高压断路器弹簧匹配的弹簧模型；
5、步骤二、将与现场同样值的荷载施加在所述弹簧模型中弹簧的平面上，获得所述高压断路器弹簧的应力场分布；
6、步骤三、采用von mises应力表述，来判断所述高压断路器弹簧是否发生塑性屈服疲劳失效。
7、作为
8、步骤s201、通过声波传感器采集所述弹簧多个受力点处的应力值，得到声信号特征分布图；
9、步骤s202、采用数学拟合算法，根据多个应力值得到所述高压断路器弹簧的应力场分布。
10、作为专利技术的一种实施方式，步骤s201中，所述声波传感器上设置有磁声源转换层，通过金属磁材料镀膜方式，与声透结合实现声源的转换和聚焦。
11、作为专利技术的一种实施方式，步骤s202包括：
12、基于下述公式计算受力点的合力相对值：
13、
14、其中，et表示第t个受力点的合力相对值，st表示第t个受力点处声信号特征分布图中拟合曲线与坐标轴围成的面积；
15、采用下述公式计算各受力点的实际应力值：
16、
17、其中，σi1表示第i个受力点的实际应力值，将各受力点的实际应力值作为各受力点的实际应力横向分布系数，从而得到应力场分布。
18、作为专利技术的一种实施方式，步骤三中，von mises应力表达式如下：
19、
20、其中，σ1、σ2、σ3分别为最大应力点的三个主应力。
21、另一方面，提供了一种基于磁感应技术的高压断路器弹簧缺陷检测装置，所述装置包括：
22、模型建立模块，其用于建立与高压断路器弹簧匹配的弹簧模型；
23、应力场获取模块，启用于将与现场同样值的荷载施加在所述弹簧模型中弹簧的平面上，获得所述高压断路器弹簧的应力场分布；
24、判断模块，其用于采用von mises应力表述，来判断所述高压断路器弹簧是否发生塑性屈服疲劳失效。
25、作为专利技术的一种实施方式，所述应力场获取模块包括：
26、特征分布图生成单元，其用于通过声波传感器采集所述弹簧多个受力点处的应力值，得到声信号特征分布图；
27、应力场获取单元，其用于采用数学拟合算法，根据多个应力值得到所述高压断路器弹簧的应力场分布。
28、作为专利技术的一种实施方式，所述声波传感器上设置有磁声源转换层，通过金属磁材料镀膜方式，与声透结合实现声源的转换和聚焦。
29、作为专利技术的一种实施方式，所述应力场获取单元还用于：
30、基于下述公式计算受力点的合力相对值：
31、
32、其中，et表示第t个受力点的合力相对值，st表示第t个受力点处声信号特征分布图中拟合曲线与坐标轴围成的面积；
33、采用下述公式计算各受力点的实际应力值：
34、
35、其中，δi1表示第i个受力点的实际应力值，将各受力点的实际应力值作为各受力点的实际应力横向分布系数，从而得到应力场分布。
36、作为专利技术的一种实施方式，von mises应力表达式如下：
37、
38、其中，σ1、σ2、σ3分别为最大的三个实际应力值。
39、采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
40、本专利技术提供的基于磁感应技术的高压断路器弹簧缺陷检测方法，建立与高压断路器弹簧匹配的弹簧模型；将与现场同样值的荷载施加在所述弹簧模型中弹簧的平面上，获得所述高压断路器弹簧的应力场分布；采用von mises应力表述，来判断所述高压断路器弹簧是否发生塑性屈服疲劳失效。其缺陷检测方式简便，仅需采用现有常用的技术来获得现场的荷载值即可，适合大范围推广。
41、另外，在采集所述弹簧多个受力点处的应力值，得到声信号特征分布图后，还会基于数学拟合算法得到高压断路器弹簧的应力场分布，其精度更高，准确性更高。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于磁感应技术的高压断路器弹簧缺陷检测方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于磁感应技术的高压断路器弹簧缺陷检测方法，其特征在于，所述步骤二中，获得所述高压断路器弹簧的应力场分布的方式包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于磁感应技术的高压断路器弹簧缺陷检测方法，其特征在于，步骤S201中，所述声波传感器上设置有磁声源转换层，通过金属磁材料镀膜方式，与声透结合实现声源的转换和聚焦。
4.根据权利要求2所述的一种基于磁感应技术的高压断路器弹簧缺陷检测方法，其特征在于，步骤S202包括：
5.根据权利要求1所述的一种基于磁感应技术的高压断路器弹簧缺陷检测方法，其特征在于，步骤三中，VON MISES应力表达式如下：
6.一种基于磁感应技术的高压断路器弹簧缺陷检测装置，其特征在于，所述装置包括：
7.根据权利要求1所述的一种基于磁感应技术的高压断路器弹簧缺陷检测装置，其特征在于，所述应力场获取模块包括：
8.根据权利要求7述的一种基于磁感应技术的高压断路器弹簧缺陷检测装
9.根据权利要求7述的一种基于磁感应技术的高压断路器弹簧缺陷检测装置，其特征在于，所述应力场获取单元还用于：
10.根据权利要求6所述的一种基于磁感应技术的高压断路器弹簧缺陷检测装置，其特征在于，VON MISES应力表达式如下：
...【技术特征摘要】
1.一种基于磁感应技术的高压断路器弹簧缺陷检测方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于磁感应技术的高压断路器弹簧缺陷检测方法，其特征在于，所述步骤二中，获得所述高压断路器弹簧的应力场分布的方式包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于磁感应技术的高压断路器弹簧缺陷检测方法，其特征在于，步骤s201中，所述声波传感器上设置有磁声源转换层，通过金属磁材料镀膜方式，与声透结合实现声源的转换和聚焦。
4.根据权利要求2所述的一种基于磁感应技术的高压断路器弹簧缺陷检测方法，其特征在于，步骤s202包括：
5.根据权利要求1所述的一种基于磁感应技术的高压断路器弹簧缺陷检测方法，其特征在于，步骤三中，von mis...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨忠礼，吴建辉，杨光，李恒宇，吴方，王威峰，孟一，刘柏源，汪新康，王丽娜，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司商丘供电公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。