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高壓開關柜局部放電的超聲波檢測原理【發表日期:2019-05-09 09:56:00】

超聲波檢測原理:


聲波是一種能夠在固體、液體和氣體中傳播機械振動波。按照頻率范圍劃分,聲波可分為次聲波(<16Hz)、聲波(16Hz~20kHz)和超聲波(> 20kHz)三種;


超聲波傳感器就是能夠檢測頻率大于20kHz機械波的傳感器,按照工作原理分類,超聲波傳感器可分為壓電式、磁致伸縮式、電磁式等,但最常用的傳感器屬于壓電式;


局部放電前,放電點周圍的電場應力、介質應力、粒子力處于相對平衡狀態;


局部放電是一種快速的電荷釋放或遷移過程,導致放電點周圍的電場應力、機械應力與粒子力失去平衡狀態而產生振蕩變化過程;


發生局部放電時,在放電的區域中,分子產生劇烈的撞擊,宏觀上產生了聲音,我們把頻率大于20KHz的稱為超聲波。開關柜發生局部放電等缺陷時,其超聲波發射頻譜集中在20~100KHz。局部放電產生的超聲波信號通過安裝在柜體外壁的傳感器接收,即超聲波要從放電源傳播到測量點才能被檢測到,聲波在傳播中要衰減,頻率越大,衰減越嚴重。超聲波傳感器的檢測范圍在很大程度上取決:于其使用的波長和頻率。結合聲波和周圍環境中噪聲的特點,我們選擇的傳感器為中心頻率約為40KHz的接觸式傳感器,其具有較寬的檢測帶寬,使用超聲耦合劑,增設60dB前置放大器,配合數字濾波器組成超聲波檢測電路具有較高的靈敏度。

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