局部放电超声波传感器检测技术研究

摘要

局部放电试验是电力设备绝缘的主要试验项目，局部放电量等参数则是评价电力设备质量的重要指标而超声波法检测作为局部放电检测的一个重要手段，凭借着其检测灵敏度高、可以定位等特点近年来备受重视而得到快速发展。但局部放电超声波传感器的校准作为其质量保证在我国却尚未形成国家统一的标准和技术规范。针对这一问题，本文研发出一套局部放电超声波传感器检测、校验系统，为规范市场上超声波传感器的性能做出贡献。本文的主要工作有：
　　（1）对局部放电产生超声波的机理进行了深入的剖析，在此基础上依据声学理论研究了局部放电产生超声波信号的频谱特性和传播规律。分析了国内外各种超声波传感器的结构、电路和性能指标。
　　（2）提出了本设计方案中局部放电超声波传感的技术性能指标，通过对数据采集卡、信号发生卡的选择；信号放大电路、滤波电路、功率驱动电路等的设计完成了局部放电超声波传感器校验系统的硬件设计。
　　（3）完成了对信号采集卡的调用，通过对 DMA数据采集模式的分析，编写了数据采集软件；通过对信号发生卡数据波形产生的分析，编写了任意波形发生软件，综合数据采集和波形发生，设计了幅频特性测试软件和线性度测试软件。完成了放电超声波传感器校验系统的软件部分。
　　（4）对设计好的局部放电超声波传感器检测校验系统进行了可重复性、放置不同位置和有效性的试验，试验结果表明该仪器各项技术参数均符合要求，通过该仪器可以高效准确的对超声波传感器进行校准和检测。

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第1章 绪 论

1.1 研究的目的和意义

1.2 局部放电超声波传感器检测技术国内外研究现状

1.3本文的主要研究内容

第2章 超声波传感器检测局部放电原理

2.1局部放电产生超声波的机理

2.2 局部放电产生超声波的特性

2.3 局部放电超声波传感器

第3章 超声波传感器检测系统硬件设计

3.1 局部放电超声波传感器校验系统技术指标

3.2 局部放电超声波传感器校验系统结构设计

3.3 超声波传感器校验系统结构框图

3.4 数据采集系统

3.5 信号发射系统

3.6超声信号放大电路设计

3.7 滤波电路设计

3.8 驱动电路设计

3.9 硬件实物图

第4章 超声波传感器检测系统软件设计

4. 1系统软件整体构架

4.2 高速采集部分软件设计

4.3 信号发射部分软件设计

4.4 波形显示部分软件设计

4.5 串口通讯部分软件设计

4.6 局部放电超声波传感器校验系统软件界面

第5章 局部放电超声波传感器系统试验及结果分析

5.1重复性试验及试验结果分析

5.2 不同位置试验及试验结果分析

5.3 有效性试验及试验结果分析

第6章 总结与展望

6.1总结

6.2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表论文专利