一種彈簧操動機(jī)構(gòu)斷路器的儲能彈簧損傷狀態(tài)檢測裝置及方法
【專利摘要】一種彈簧操動機(jī)構(gòu)斷路器的儲能彈簧損傷狀態(tài)檢測裝置及方法，屬于電磁超聲無損檢測領(lǐng)域，包括有信號發(fā)射系統(tǒng)、信號接收系統(tǒng)、上位機(jī)和釹鐵硼磁鐵以及激勵接收一體線圈或激勵接收分離使用的線圈，其中信號發(fā)射裝置發(fā)出正弦激勵信號至激勵線圈或激勵接收一體線圈，正弦激勵信號在磁場的作用下，通過線圈轉(zhuǎn)化為超聲波信號，超聲波信號沿著儲能彈簧傳播，在儲能彈簧鋼絲的損傷處發(fā)生反射，發(fā)生反射的超聲波通過接收線圈或激勵接收一體線圈，在磁場環(huán)境下轉(zhuǎn)化為電信號，并由信號接收裝置接收，將電信號傳輸給上位機(jī)，通過上位機(jī)分析判斷儲能彈簧發(fā)生的故障以及故障發(fā)生的位置，本發(fā)明在檢測時，不需要將斷路器退出運行，減小了工作量，操作簡潔方便。
【專利說明】一種彈簧操動機(jī)構(gòu)斷路器的儲能彈簧損傷狀態(tài)檢測裝置及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于電磁超聲法的對運行中的彈簧操動機(jī)構(gòu)斷路器在非動作工況下儲能彈簧損傷狀態(tài)進(jìn)行檢測的檢測裝置及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著我國電力事業(yè)的蓬勃發(fā)展，斷路器在電力系統(tǒng)中得到廣泛的推廣運用。在斷路器的彈簧操動機(jī)構(gòu)中，儲能彈簧的好壞直接關(guān)系著彈簧操動機(jī)構(gòu)的正常動作，因此儲能彈簧對整個斷路器的運行性能乃至整個電網(wǎng)的運行性能都有著非常重要的作用。當(dāng)前，儲能彈簧可能存在兩種原因下的損傷，一方面，儲能彈簧在出廠時候，彈簧的表面存在凹痕，在運輸和安裝過程中出現(xiàn)的磕傷和刮痕等意外損傷對彈簧性能和壽命有嚴(yán)重的影響；另一方面，在長時間的運行過程中，儲能彈簧會出現(xiàn)疲勞裂紋擴(kuò)展、蠕變裂紋擴(kuò)展、甚至彈簧鋼絲斷裂等現(xiàn)象，從而導(dǎo)致斷路器的彈簧操動機(jī)構(gòu)在運行過程中出現(xiàn)機(jī)械故障，這對電網(wǎng)的安全運行構(gòu)成一定的潛在威脅。
[0003]然而，目前尚未有專門針對運行中斷路器在非動作工況下，對儲能彈簧損傷狀態(tài)進(jìn)行檢測的檢測裝置及方法。
[0004]CN101706476A公開了一種電磁超聲板材自動探傷方法及其裝置，采用垂直入射體波進(jìn)行探傷，對較大厚度的板材進(jìn)行監(jiān)測。其采用電磁超聲探傷探頭，采用脈沖電磁鐵提供磁場，具有磁場持續(xù)時間短的特點，對鐵磁性和非鐵磁性的板材都可以進(jìn)行監(jiān)測。此方法將底面和缺陷的回波相結(jié)合，減小了監(jiān)測盲區(qū)。但這種方法僅適用于板材監(jiān)測，不能使用在斷路器儲能彈簧的監(jiān)測。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是要解決由于斷路器的儲能彈簧出現(xiàn)損傷，給斷路器以及電網(wǎng)的安全運行帶來嚴(yán)重的影響，而當(dāng)前現(xiàn)有技術(shù)中并沒有專門的檢測裝置及方法對儲能彈簧的損傷狀態(tài)進(jìn)行檢測的問題，為此提供一種彈簧操動機(jī)構(gòu)斷路器的儲能彈簧損傷狀態(tài)檢測裝置及方法。
[0006]本發(fā)明的第一種技術(shù)方案，采用激勵接收線圈分離檢測模式，具體內(nèi)容如下:
一種彈簧操動機(jī)構(gòu)斷路器的儲能彈簧損傷狀態(tài)檢測裝置，其特征是:包括有信號發(fā)射系統(tǒng)、信號接收系統(tǒng)、激勵線圈和接收線圈以及上位機(jī)，并配設(shè)有兩塊釹鐵硼磁鐵，所述信號發(fā)射系統(tǒng)與激勵線圈相連接，信號接收系統(tǒng)與接收線圈相連接，信號發(fā)射系統(tǒng)與信號接收系統(tǒng)均與上位機(jī)相連接。
[0007]本發(fā)明中所述信號發(fā)射系統(tǒng)包括有方波發(fā)生電路、驅(qū)動電路、可調(diào)電源、H橋和過壓過流保護(hù)電路以及發(fā)射阻抗匹配電路，其中方波發(fā)生電路和發(fā)射阻抗匹配電路均與上位機(jī)相連接，方波發(fā)生電路與驅(qū)動電路相連接，驅(qū)動電路與H橋相連接，H橋分別與可調(diào)電源、過壓過流保護(hù)電路以及發(fā)射阻抗匹配電路相連接。
[0008]本發(fā)明中所述信號接收系統(tǒng)包括有依次構(gòu)成驅(qū)動連接的接收阻抗匹配電路、前置放大器、程控帶通濾波器和主放大器以及模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，所述接收阻抗匹配電路、程控帶通濾波器和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路均與上位機(jī)相連接。
[0009]本發(fā)明中所述激勵線圈為繞線線圈，采用直徑為0.8mm-l.2mm的漆包線，纏繞匝數(shù)為15-25匝；所述接收線圈為繞線線圈，采用直徑為0.4-0.6mm的漆包線，纏繞匝數(shù)為20-30匝，所述釹鐵硼磁鐵表面的磁場強(qiáng)度大于等于lOkGs。
[0010]在第一種技術(shù)方案中，采用本發(fā)明所述的一種彈簧操動機(jī)構(gòu)斷路器的儲能彈簧損傷狀態(tài)檢測裝置的檢測方法，其特征是:包括有以下步驟:
第一步:打開斷路器的彈簧操動機(jī)構(gòu)，拆卸下彈簧操動機(jī)構(gòu)的儲能彈簧和儲能彈簧上下側(cè)的金屬擋板，在兩塊金屬擋板板面上的同一位置各自開設(shè)一個凹槽，將兩塊釹鐵硼磁鐵分別嵌裝在兩個凹槽中；
第二步:在儲能彈簧上下側(cè)端部處的儲能彈簧鋼絲上分別以纏繞方式安裝激勵線圈和接收線圈；
第三步:將儲能彈簧和兩塊金屬擋板重新安裝在斷路器彈簧操動機(jī)構(gòu)原來的安裝位置上，其中激勵線圈和接收線圈分別與儲能彈簧上下側(cè)金屬擋板上的釹鐵硼磁鐵一一對應(yīng)接觸；將激勵線圈與信號發(fā)射系統(tǒng)的發(fā)射匹配電路相連接，接收線圈與信號接收系統(tǒng)的接收阻抗匹配電路相連接，信號發(fā)射系統(tǒng)與信號接收系統(tǒng)均與上位機(jī)相連接；
第四步:通過上位機(jī)對信號發(fā)射系統(tǒng)給定信號發(fā)射指令，信號發(fā)射系統(tǒng)向激勵線圈發(fā)出頻率、周期數(shù)和幅值可調(diào)的正弦激勵信號，在釹鐵硼磁鐵、儲能彈簧和激勵線圈的共同作用下產(chǎn)生超聲波信號，超聲波信號沿著儲能彈簧鋼絲傳播，遇到儲能彈簧鋼絲內(nèi)部或表面存在的損傷即發(fā)生超聲波反射，并且沿著儲能彈簧鋼絲傳播的超聲波信號和由于儲能彈簧鋼絲存在損傷而發(fā)生反射的超聲波信號傳播至接收線圈時，被接收線圈在儲能彈簧和釹鐵硼磁鐵的共同作用下轉(zhuǎn)換為電信號；
第五步:通過上位機(jī)對信號接收系統(tǒng)給定信號接收指令，信號接收系統(tǒng)對第四步產(chǎn)生的電信號進(jìn)行放大濾波和量化采樣，最后將量化的信號上傳至上位機(jī)進(jìn)行分析處理。
[0011]本發(fā)明的第二種技術(shù)方案，采用激勵接收線圈一體檢測模式，具體內(nèi)容如下:
一種彈簧操動機(jī)構(gòu)斷路器的儲能彈簧損傷狀態(tài)檢測裝置，其特征是:包括有信號發(fā)射系統(tǒng)、信號接收系統(tǒng)、轉(zhuǎn)換開關(guān)和激勵接收一體線圈以及上位機(jī)，并配設(shè)有一塊釹鐵硼磁鐵，所述激勵接收一體線圈與轉(zhuǎn)換開關(guān)相連接，轉(zhuǎn)換開關(guān)分別與信號發(fā)射系統(tǒng)和信號接收系統(tǒng)對應(yīng)連接，信號發(fā)射系統(tǒng)與信號接收系統(tǒng)均與上位機(jī)相連接。
[0012]本發(fā)明中所述信號發(fā)射系統(tǒng)包括有方波發(fā)生電路、驅(qū)動電路、可調(diào)電源、H橋和過壓過流保護(hù)電路以及發(fā)射阻抗匹配電路，其中方波發(fā)生電路和發(fā)射阻抗匹配電路均與上位機(jī)相連接，方波發(fā)生電路與驅(qū)動電路相連接，驅(qū)動電路與H橋相連接，H橋分別與可調(diào)電源、過壓過流保護(hù)電路以及發(fā)射阻抗匹配電路相連接。
[0013]本發(fā)明中所述信號接收系統(tǒng)包括有依次構(gòu)成驅(qū)動連接的接收阻抗匹配電路、前置放大器、程控帶通濾波器和主放大器以及模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，所述接收阻抗匹配電路、程控帶通濾波器和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路均與上位機(jī)相連接。
[0014]本發(fā)明中所述激勵接收一體線圈為繞線線圈，由直徑為0.6mm-1mm的漆包線纏繞而成，纏繞匝數(shù)為20-25匝，所述釹鐵硼磁鐵表面的磁場強(qiáng)度大于等于lOkGs。
[0015]本發(fā)明中所述激勵接收一體線圈為回折線圈，回折線圈采用直徑為0.6mm-0.8mm的排線電路板或柔性印刷電路板，回折圈數(shù)為15-25圈；所述釹鐵硼磁鐵的表面上開設(shè)有一個弧形凹槽，弧形凹槽的曲率與儲能彈簧的彈簧鋼絲的曲率相同，激勵接收一體線圈嵌裝在弧形凹槽中，所述釹鐵硼磁鐵表面的磁場強(qiáng)度大于等于lOkGs。
[0016]在第二種技術(shù)方案中，采用本發(fā)明所述的一種彈簧操動機(jī)構(gòu)斷路器的儲能彈簧損傷狀態(tài)檢測裝置的檢測方法，其特征是:包括有以下步驟:
第一步:打開斷路器的彈簧操動機(jī)構(gòu)，拆卸下彈簧操動機(jī)構(gòu)的儲能彈簧和儲能彈簧上側(cè)的金屬擋板，在金屬擋板板面上開設(shè)一個凹槽，將釹鐵硼磁鐵嵌裝在凹槽中；
第二步:在儲能彈簧上側(cè)端部的儲能彈簧鋼絲上通過纏繞方式安裝激勵接收一體線圈；
第三步:將儲能彈簧和儲能彈簧上側(cè)的金屬擋板重新安裝在斷路器的彈簧操動機(jī)構(gòu)原來的安裝位置上，其中安裝在儲能彈簧的上側(cè)端口部位的激勵接收一體線圈與釹鐵硼磁鐵對應(yīng)接觸；將激勵接收一體線圈與轉(zhuǎn)換開關(guān)相連接，轉(zhuǎn)換開關(guān)上另外兩個接口分別與信號發(fā)射系統(tǒng)和信號接收系統(tǒng)對應(yīng)連接，信號發(fā)射系統(tǒng)與信號接收系統(tǒng)均與上位機(jī)相連接；第四步:通過上位機(jī)對信號發(fā)射系統(tǒng)給定信號發(fā)射指令，同時控制轉(zhuǎn)換開關(guān)的切換，將激勵接收一體線圈通過轉(zhuǎn)換開關(guān)與信號發(fā)射系統(tǒng)相連接，此時信號發(fā)射系統(tǒng)向激勵接收一體線圈發(fā)出頻率、周期數(shù)和幅值可調(diào)的正弦激勵信號，在釹鐵硼磁鐵、儲能彈簧和激勵接收一體線圈的共同作用下產(chǎn)生超聲波信號，超聲波信號沿著儲能彈簧的儲能彈簧鋼絲傳播，遇到儲能彈簧鋼絲內(nèi)部或表面存在的損傷即發(fā)生超聲波反射，發(fā)生反射的超聲波信號傳播至激勵接收一體線圈時，被激勵接收一體線圈在儲能彈簧和釹鐵硼磁鐵的共同作用下轉(zhuǎn)換為電信號；
第五步:通過上位機(jī)對信號接收系統(tǒng)給定信號接收指令，同時控制轉(zhuǎn)換開關(guān)的切換，將激勵接收一體線圈通過轉(zhuǎn)換開關(guān)與信號接收系統(tǒng)相連接，信號接收系統(tǒng)對第四步產(chǎn)生的電信號進(jìn)行放大濾波和量化采樣，最后將量化的信號上傳至上位機(jī)進(jìn)行分析處理。
[0017]在第二種技術(shù)方案中，采用本發(fā)明所述的一種彈簧操動機(jī)構(gòu)斷路器的儲能彈簧損傷狀態(tài)檢測裝置的另一種檢測方法，其特征是:包括有以下步驟:
第一步:打開斷路器的彈簧操動機(jī)構(gòu)，在儲能彈簧外部的套筒上開設(shè)一個圓孔；第二步:選取一塊釹鐵硼磁鐵，釹鐵硼磁鐵的尺寸小于儲能彈簧外部套筒上的圓孔的孔徑，并在釹鐵硼磁鐵的表面上開設(shè)一個弧形凹槽，弧形凹槽的曲率與儲能彈簧的彈簧鋼絲的曲率相同；
第三步:在釹鐵硼磁鐵的弧形凹槽中嵌裝激勵接收一體線圈，以此構(gòu)成一個傳感部件；
第四步:將釹鐵硼磁鐵和激勵接收一體線圈構(gòu)成的傳感部件穿過套筒上的圓孔，并直接貼在儲能彈簧的儲能彈簧鋼絲的表面上，其中激勵接收一體線圈與儲能彈簧鋼絲對應(yīng)以面與面接觸；
第五步:將激勵接收一體線圈與轉(zhuǎn)換開關(guān)相連接，轉(zhuǎn)換開關(guān)上另外兩個接口分別與信號發(fā)射系統(tǒng)和信號接收系統(tǒng)對應(yīng)連接，信號發(fā)射系統(tǒng)與信號接收系統(tǒng)均與上位機(jī)相連接；第六步:通過上位機(jī)對信號發(fā)射系統(tǒng)給定信號發(fā)射指令，同時控制轉(zhuǎn)換開關(guān)的切換，將激勵接收一體線圈通過轉(zhuǎn)換開關(guān)與信號發(fā)射系統(tǒng)相連接，此時信號發(fā)射系統(tǒng)向激勵接收一體線圈發(fā)出頻率、周期數(shù)和幅值可調(diào)的正弦激勵信號，在釹鐵硼磁鐵、儲能彈簧和激勵接收一體線圈的共同作用下產(chǎn)生超聲波信號，超聲波信號沿著儲能彈簧的儲能彈簧鋼絲傳播，遇到儲能彈簧鋼絲內(nèi)部或表面存在的損傷即發(fā)生超聲波反射，發(fā)生反射的超聲波信號傳播至激勵接收一體線圈時，被激勵接收一體線圈在儲能彈簧和釹鐵硼磁鐵的共同作用下轉(zhuǎn)換為電信號；
第七步:通過上位機(jī)對信號接收系統(tǒng)給定信號接收指令，同時控制轉(zhuǎn)換開關(guān)的切換，將激勵接收一體線圈通過轉(zhuǎn)換開關(guān)與信號接收系統(tǒng)相連接，信號接收系統(tǒng)對第六步產(chǎn)生的電信號進(jìn)行放大濾波和量化采樣，最后將量化的信號上傳至上位機(jī)進(jìn)行分析處理。
[0018]本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計巧妙，實現(xiàn)了對斷路器儲能彈簧的激勵線接收線圈的分離檢測與激勵接收線圈一體檢測這兩種檢測模式的檢測；并且在對彈簧的損傷狀態(tài)進(jìn)行檢測時，采用電磁超聲波進(jìn)行探測，從而可以準(zhǔn)確地判斷儲能彈簧是否存在缺陷和缺陷發(fā)生的位置以及缺陷損傷情況；由于工作中的斷路器儲能彈簧的表面會產(chǎn)生鐵銹、漆皮等影響儲能彈簧鋼絲表面平整性的物質(zhì)，本發(fā)明中采用的電磁超聲波進(jìn)行探測法克服了傳統(tǒng)的超聲波探傷法需將待測物體表面清理打磨的限制，從而大大提高了檢測效率；與此同時，在檢測裝置安裝好之后，檢測時不需要斷路器退出運行，并且在日常變電站巡檢時，使用檢測設(shè)備進(jìn)行檢測即可，操作簡單方便。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明中激勵接收線圈分離檢測模式的結(jié)構(gòu)框圖；
圖2是本發(fā)明中激勵接收線圈一體檢測模式的結(jié)構(gòu)框圖；
圖3是本發(fā)明中信號發(fā)射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
圖4是本發(fā)明中信號接收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
圖5是本發(fā)明中激勵線圈、接收線圈和釹鐵硼磁鐵在斷路器操動機(jī)構(gòu)中的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6是本發(fā)明中激勵接收一體線圈和釹鐵硼磁鐵在斷路器操動機(jī)構(gòu)中的第一種安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7是本發(fā)明中激勵接收一體線圈和釹鐵硼磁鐵在斷路器操動機(jī)構(gòu)中的第二種安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8是本發(fā)明中激勵線圈或接收線圈或激勵接收一體線圈采用纏繞方式在儲能彈簧端部的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
圖9是本發(fā)明中激勵接收一體線圈(回折線圈)與釹鐵硼磁鐵構(gòu)成的傳感部件在儲能彈簧鋼絲的表面的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
圖10是本發(fā)明中激勵接收一體線圈(回折線圈)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖中:1一信號發(fā)射系統(tǒng)，2—信號接收系統(tǒng)，3—激勵線圈，4一接收線圈，5—上位機(jī)，6—欽鐵硼磁鐵,7—方波發(fā)生電路，8—驅(qū)動電路，9—可調(diào)電源，10—H橋，11—過壓過流保護(hù)電路，12—發(fā)射阻抗匹配電路，13—接收阻抗匹配電路，14 一前置放大器，15—程控帶通濾波器，16—主放大器，17—模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，18—儲能彈簧，19一金屬擋板，20—轉(zhuǎn)換開關(guān)，21—激勵接收一體線圈，22—回折線圈，23—套筒，24 —圓孔。

【具體實施方式】
[0021]實施例1，參見圖1、圖3、圖4、圖5、圖8，本發(fā)明涉及一種彈簧操動機(jī)構(gòu)斷路器的儲能彈簧損傷狀態(tài)檢測裝置，包括有信號發(fā)射系統(tǒng)1、信號接收系統(tǒng)2、激勵線圈3和接收線圈4以及上位機(jī)5，并配設(shè)有兩塊釹鐵硼磁鐵6，所述信號發(fā)射系統(tǒng)I與激勵線圈3相連接，信號接收系統(tǒng)2與接收線圈4相連接，信號發(fā)射系統(tǒng)I與信號接收系統(tǒng)2均與上位機(jī)5相連接。
[0022]參見圖3，本實施例中所述信號發(fā)射系統(tǒng)I包括有方波發(fā)生電路7、驅(qū)動電路8、可調(diào)電源9、H橋10和過壓過流保護(hù)電路11以及發(fā)射阻抗匹配電路12，其中上位機(jī)5通過USB接口轉(zhuǎn)接通信控制電路來控制方波發(fā)生電路7和發(fā)射阻抗匹配電路12，方波發(fā)生電路7由CPLD產(chǎn)生頻率可調(diào)，周期數(shù)可調(diào)的兩路單極性方波，兩路波形相位相差180度，該方波經(jīng)驅(qū)動電路8隔離放大后控制H橋10的通斷，H橋10的供電電源為電壓可調(diào)節(jié)的可調(diào)電源9，過壓過流保護(hù)電路11為H橋10提供過壓過流保護(hù)，H橋10的輸出經(jīng)發(fā)射阻抗匹配電路12與激勵線圈3相連接，發(fā)射阻抗匹配電路12為由上位機(jī)控制5的電容組，根據(jù)激勵信號的頻率和激勵線圈3的參數(shù)經(jīng)由上位機(jī)5計算得到的RLC并聯(lián)諧振電容值，實現(xiàn)并聯(lián)諧振式的阻抗匹配，由此可得到方波激勵信號，方波激勵信號的可調(diào)節(jié)頻率范圍為10kHz-1MHz,可調(diào)節(jié)周期數(shù)為5-12，可調(diào)節(jié)輸出電壓范圍為0-±200V。
[0023]參見圖4，本實施例中所述信號接收系統(tǒng)2包括有依次構(gòu)成驅(qū)動連接的接收阻抗匹配電路13、前置放大器14、程控帶通濾波器15和主放大器16以及模數(shù)轉(zhuǎn)換電路17，并且上位機(jī)5通過USB接口轉(zhuǎn)接通訊控制電路，用于控制接收阻抗匹配電路13和程控帶通濾波器15 ;接收阻抗匹配電路13與接收線圈4采用串聯(lián)諧振的方法實現(xiàn)阻抗匹配，并且根據(jù)信號發(fā)射系統(tǒng)I所設(shè)定的方波激勵信號頻率和接收線圈4的參數(shù)，計算得到接收阻抗匹配電路13所需的電容值，進(jìn)行接收線圈4的阻抗匹配；與此同時，程控帶通濾波器15根據(jù)信號發(fā)射系統(tǒng)I所設(shè)定的方波激勵信號頻率設(shè)定中心頻率；前置放大器14和主放大器16均采用寬頻帶放大器，頻率范圍為10kHZ-1MHZ;模數(shù)轉(zhuǎn)換電路17的采用量化位寬為16位，采樣速率為lOMS/s，將量化后的信號上傳至上位機(jī)5進(jìn)行分析處理。
[0024]本實施例中所述激勵線圈3為繞線線圈,采用直徑為0.8mm-1.2mm(具體為0.8mm)的漆包線，纏繞匝數(shù)為15-25匝，具體為25匝；所述接收線圈4為繞線線圈，采用直徑為
0.4-0.6mm (具體為0.55mm)的漆包線，纏繞匝數(shù)為20-30匝，具體為30匝；所述釹鐵硼磁鐵6表面的磁場強(qiáng)度大于等于lOkGs。
[0025]參見圖5、圖8，本實施例中，根據(jù)本發(fā)明所述的一種彈簧操動機(jī)構(gòu)斷路器的儲能彈簧損傷狀態(tài)檢測裝置的檢測方法，包括有以下步驟:
第一步:打開斷路器的彈簧操動機(jī)構(gòu)，拆卸下彈簧操動機(jī)構(gòu)的儲能彈簧18和儲能彈簧18上下側(cè)的金屬擋板19，在兩塊金屬擋板19板面上的同一位置各自開設(shè)一個凹槽，將兩塊釹鐵硼磁鐵6分別嵌裝在兩個凹槽中；
第二步:在儲能彈簧18上下側(cè)端部處的儲能彈簧鋼絲上分別以纏繞方式安裝激勵線圈3和接收線圈4 ；
第三步:將儲能彈簧18和兩塊金屬擋板19重新安裝在斷路器彈簧操動機(jī)構(gòu)原來的安裝位置上，其中激勵線圈3和接收線圈4分別與儲能彈簧18上下側(cè)金屬擋板19上的釹鐵硼磁鐵6—一對應(yīng)接觸；將激勵線圈3與信號發(fā)射系統(tǒng)I的發(fā)射匹配電路7相連接，接收線圈4與信號接收系統(tǒng)2的接收阻抗匹配電路13相連接，信號發(fā)射系統(tǒng)I與信號接收系統(tǒng)2均與上位機(jī)5相連接；
第四步:通過上位機(jī)5對信號發(fā)射系統(tǒng)I給定信號發(fā)射指令，信號發(fā)射系統(tǒng)I向激勵線圈3發(fā)出頻率、周期數(shù)和幅值可調(diào)的正弦激勵信號，在釹鐵硼磁鐵6、儲能彈簧18和激勵線圈3的共同作用下由于洛倫茲力效應(yīng)和磁致伸縮效應(yīng)產(chǎn)生超聲波信號，超聲波信號沿著儲能彈簧鋼絲傳播，遇到儲能彈簧鋼絲內(nèi)部或表面存在的損傷即發(fā)生超聲波反射，并且沿著儲能彈簧鋼絲傳播的超聲波信號和由于儲能彈簧鋼絲存在損傷而發(fā)生反射的超聲波信號傳播至接收線圈4時，被接收線圈4在儲能彈簧18和釹鐵硼磁鐵6的共同作用下轉(zhuǎn)換為電信號;
第五步:通過上位機(jī)5對信號接收系統(tǒng)2給定信號接收指令，信號接收系統(tǒng)4對第四步產(chǎn)生的電信號進(jìn)行放大濾波和量化采樣，最后將量化的信號上傳至上位機(jī)5進(jìn)行分析處理，根據(jù)接收信號在接收時序上的分布以及信號強(qiáng)度的大小，從而確定出儲能彈簧鋼絲損傷所在的位置和損傷狀況。
[0026]實施例2，參見圖2、圖3、圖4、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10，本發(fā)明涉及一種彈簧操動機(jī)構(gòu)斷路器的儲能彈簧損傷狀態(tài)檢測裝置，包括有信號發(fā)射系統(tǒng)1、信號接收系統(tǒng)2、轉(zhuǎn)換開關(guān)20和激勵接收一體線圈21以及上位機(jī)5，并配設(shè)有一塊釹鐵硼磁鐵6，所述激勵接收一體線圈21與轉(zhuǎn)換開關(guān)20相連接，轉(zhuǎn)換開關(guān)20分別與信號發(fā)射系統(tǒng)I和信號接收系統(tǒng)2對應(yīng)連接，信號發(fā)射系統(tǒng)I與信號接收系統(tǒng)2均與上位機(jī)5相連接。
[0027]參見圖3，本實施例中所述信號發(fā)射系統(tǒng)I包括有方波發(fā)生電路7、驅(qū)動電路8、可調(diào)電源9、H橋10和過壓過流保護(hù)電路11以及發(fā)射阻抗匹配電路12，其中上位機(jī)5通過USB接口轉(zhuǎn)接通信控制電路來控制方波發(fā)生電路7和發(fā)射阻抗匹配電路12，方波發(fā)生電路7由CPLD產(chǎn)生頻率可調(diào)，周期數(shù)可調(diào)的兩路單極性方波，兩路波形相位相差180度，該方波經(jīng)驅(qū)動電路8隔離放大后控制H橋10的通斷，H橋10的供電電源為電壓可調(diào)節(jié)的可調(diào)電源9，過壓過流保護(hù)電路11為H橋10提供過壓過流保護(hù)，H橋10的輸出經(jīng)發(fā)射阻抗匹配電路12和轉(zhuǎn)換開關(guān)20與激勵接收一體線圈21相連接，發(fā)射阻抗匹配電路12為由上位機(jī)控制5的電容組，根據(jù)激勵信號的頻率和激勵接收一體線圈21的參數(shù)經(jīng)由上位機(jī)5計算得到的RLC并聯(lián)諧振電容值，實現(xiàn)并聯(lián)諧振式的阻抗匹配，由此可得到方波激勵信號，方波激勵信號的可調(diào)節(jié)頻率范圍為10kHz-1MHz,可調(diào)節(jié)周期數(shù)為5_12，可調(diào)節(jié)輸出電壓范圍為0_±200V。
[0028]參見圖4，本實施例中所述信號接收系統(tǒng)2包括有依次構(gòu)成驅(qū)動連接的接收阻抗匹配電路13、前置放大器14、程控帶通濾波器15和主放大器16以及模數(shù)轉(zhuǎn)換電路17，并且上位機(jī)5通過USB接口轉(zhuǎn)接通訊控制電路，用于控制接收阻抗匹配電路13和程控帶通濾波器15 ;接收阻抗匹配電路13通過轉(zhuǎn)換開關(guān)20與激勵接收一體線圈21采用串聯(lián)諧振的方法實現(xiàn)阻抗匹配，并且根據(jù)信號發(fā)射系統(tǒng)I所設(shè)定的方波激勵信號頻率和激勵接收一體線圈21的參數(shù)，計算得到接收阻抗匹配電路13所需的電容值，進(jìn)行激勵接收一體線圈21的阻抗匹配；與此同時，程控帶通濾波器15根據(jù)信號發(fā)射系統(tǒng)I所設(shè)定的方波激勵信號頻率設(shè)定中心頻率；前置放大器14和主放大器16均采用寬頻帶放大器，頻率范圍為10kHZ-1MHZ;模數(shù)轉(zhuǎn)換電路17的采用量化位寬為16位，采樣速率為lOMS/s，將量化后的信號上傳至上位機(jī)5進(jìn)行分析處理。
[0029]參見圖8，本實施例中所述激勵接收一體線圈21為繞線線圈，由直徑為0.6mm-1mm(具體為0.8mm)的漆包線纏繞而成，纏繞匝數(shù)為20-25匝，具體為25匝，所述釹鐵硼磁鐵6表面的磁場強(qiáng)度大于等于lOkGs。
[0030]參見圖9、圖10，本實施例中所述激勵接收一體線圈21為回折線圈22，回折線圈22采用直徑為0.6mm-0.8mm (具體為0.8mm)的排線電路板或柔性印刷電路板,回折圈數(shù)為15-25圈，具體為25圈；所述釹鐵硼磁鐵6的表面上開設(shè)有一個弧形凹槽，弧形凹槽的曲率與儲能彈簧的彈簧鋼絲的曲率相同，激勵接收一體線圈21嵌裝在弧形凹槽中，所述釹鐵硼磁鐵6表面的磁場強(qiáng)度大于等于lOkGs。
[0031]本實施例中，采用本發(fā)明所述的一種彈簧操動機(jī)構(gòu)斷路器的儲能彈簧損傷狀態(tài)檢測裝置的第一種檢測方法，包括有以下步驟:
第一步:打開斷路器的彈簧操動機(jī)構(gòu)，拆卸下彈簧操動機(jī)構(gòu)的儲能彈簧18和儲能彈簧18上側(cè)的金屬擋板19，在金屬擋板19板面上開設(shè)一個凹槽，將釹鐵硼磁鐵6嵌裝在凹槽中；
第二步:在儲能彈簧18上側(cè)端部的儲能彈簧鋼絲上通過纏繞方式安裝激勵接收一體線圈21 ；
第三步:將儲能彈簧18和儲能彈簧18上側(cè)的金屬擋板19重新安裝在斷路器的彈簧操動機(jī)構(gòu)原來的安裝位置上，其中安裝在儲能彈簧18上側(cè)端口部位的激勵接收一體線圈21與釹鐵硼磁鐵6對應(yīng)接觸；將激勵接收一體線圈21與轉(zhuǎn)換開關(guān)20相連接，轉(zhuǎn)換開關(guān)20上另外兩個接口分別與信號發(fā)射系統(tǒng)I和信號接收系統(tǒng)2對應(yīng)連接，信號發(fā)射系統(tǒng)I與信號接收系統(tǒng)2均與上位機(jī)5相連接；
第四步:通過上位機(jī)5對信號發(fā)射系統(tǒng)I給定信號發(fā)射指令，同時控制轉(zhuǎn)換開關(guān)20的切換，將激勵接收一體線圈21通過轉(zhuǎn)換開關(guān)20與信號發(fā)射系統(tǒng)I相連接，此時信號發(fā)射系統(tǒng)I向激勵接收一體線圈21發(fā)出頻率、周期數(shù)和幅值可調(diào)的正弦激勵信號，在釹鐵硼磁鐵6、儲能彈簧18和激勵接收一體線圈21的共同作用下由于洛倫茲力效應(yīng)和磁致伸縮效應(yīng)產(chǎn)生超聲波信號，超聲波信號沿著儲能彈簧18的儲能彈簧鋼絲傳播，遇到儲能彈簧鋼絲內(nèi)部或表面存在的損傷即發(fā)生超聲波反射，發(fā)生反射的超聲波信號傳播至激勵接收一體線圈21時，被激勵接收一體線圈21在儲能彈簧18和釹鐵硼磁鐵6的共同作用下轉(zhuǎn)換為電信號；第五步:通過上位機(jī)5對信號接收系統(tǒng)2給定信號接收指令，同時控制轉(zhuǎn)換開關(guān)20的切換，將激勵接收一體線圈21通過轉(zhuǎn)換開關(guān)20與信號接收系統(tǒng)2相連接，信號接收系統(tǒng)2對第四步產(chǎn)生的電信號進(jìn)行放大濾波和量化采樣，最后將量化的信號上傳至上位機(jī)5進(jìn)行分析處理，根據(jù)接收信號在接收時序上的分布以及信號強(qiáng)度的大小，從而確定出儲能彈簧鋼絲損傷所在的位置和損傷狀況。
[0032]本實施例中，采用本發(fā)明所述的一種彈簧操動機(jī)構(gòu)斷路器的儲能彈簧損傷狀態(tài)檢測裝置的第二種檢測方法，包括有以下步驟:
第一步:打開斷路器的彈簧操動機(jī)構(gòu)，在儲能彈簧外部的套筒23上開設(shè)一個圓孔24 ；第二步:選取一塊釹鐵硼磁鐵6，釹鐵硼磁鐵6的尺寸小于儲能彈簧18外部套筒23上的圓孔24的孔徑，并在釹鐵硼磁鐵6的表面上開設(shè)一個弧形凹槽，弧形凹槽的曲率與儲能彈簧18的彈簧鋼絲的曲率相同；
第三步:在釹鐵硼磁鐵6的弧形凹槽中嵌裝激勵接收一體線圈21，以此構(gòu)成一個傳感部件； 第四步:將釹鐵硼磁鐵6和激勵接收一體線圈21構(gòu)成的傳感部件穿過套筒23上的圓孔24，并直接貼在儲能彈簧18的儲能彈簧鋼絲的表面上，其中激勵接收一體線圈21與儲能彈簧鋼絲對應(yīng)以面與面接觸；
第五步:將激勵接收一體線圈21與轉(zhuǎn)換開關(guān)20相連接，轉(zhuǎn)換開關(guān)20上另外兩個接口分別與信號發(fā)射系統(tǒng)I和信號接收系統(tǒng)2對應(yīng)連接，信號發(fā)射系統(tǒng)I與信號接收系統(tǒng)2均與上位機(jī)5相連接；
第六步:通過上位機(jī)5對信號發(fā)射系統(tǒng)I給定信號發(fā)射指令，同時控制轉(zhuǎn)換開關(guān)20的切換，將激勵接收一體線圈21通過轉(zhuǎn)換開關(guān)20與信號發(fā)射系統(tǒng)I相連接，此時信號發(fā)射系統(tǒng)I向激勵接收一體線圈21發(fā)出頻率、周期數(shù)和幅值可調(diào)的正弦激勵信號，在釹鐵硼磁鐵6、儲能彈簧18和激勵接收一體線圈21的共同作用下由于洛倫茲力效應(yīng)和磁致伸縮效應(yīng)產(chǎn)生超聲波信號，超聲波信號沿著儲能彈簧18的儲能彈簧鋼絲傳播，遇到儲能彈簧鋼絲內(nèi)部或表面存在的損傷即發(fā)生超聲波反射，發(fā)生反射的超聲波信號傳播至激勵接收一體線圈21時，被激勵接收一體線圈21在儲能彈簧18釹鐵硼磁鐵6的共同作用下轉(zhuǎn)換為電信號；第七步:通過上位機(jī)5對信號接收系統(tǒng)2給定信號接收指令，同時控制轉(zhuǎn)換開關(guān)20的切換，將激勵接收一體線圈21通過轉(zhuǎn)換開關(guān)20與信號接收系統(tǒng)2相連接，信號接收系統(tǒng)2對第六步產(chǎn)生的電信號進(jìn)行放大濾波和量化采樣，最后將量化的信號上傳至上位機(jī)5進(jìn)行分析處理，根據(jù)接收信號在接收時序上的分布以及信號強(qiáng)度的大小，從而確定出儲能彈簧鋼絲損傷所在的位置和損傷狀況。
【權(quán)利要求】
1.一種彈簧操動機(jī)構(gòu)斷路器的儲能彈簧損傷狀態(tài)檢測裝置，其特征是:包括有信號發(fā)射系統(tǒng)、信號接收系統(tǒng)、激勵線圈和接收線圈以及上位機(jī)，并配設(shè)有兩塊釹鐵硼磁鐵，所述信號發(fā)射系統(tǒng)與激勵線圈相連接，信號接收系統(tǒng)與接收線圈相連接，信號發(fā)射系統(tǒng)與信號接收系統(tǒng)均與上位機(jī)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種彈簧操動機(jī)構(gòu)斷路器的儲能彈簧損傷狀態(tài)檢測裝置，其特征是:所述信號發(fā)射系統(tǒng)包括有方波發(fā)生電路、驅(qū)動電路、可調(diào)電源、II橋和過壓過流保護(hù)電路以及發(fā)射阻抗匹配電路，其中方波發(fā)生電路和發(fā)射阻抗匹配電路均與上位機(jī)相連接，方波發(fā)生電路與驅(qū)動電路相連接，驅(qū)動電路與II橋相連接，II橋分別與可調(diào)電源、過壓過流保護(hù)電路以及發(fā)射阻抗匹配電路相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種彈簧操動機(jī)構(gòu)斷路器的儲能彈簧損傷狀態(tài)檢測裝置，其特征是:所述信號接收系統(tǒng)包括有依次構(gòu)成驅(qū)動連接的接收阻抗匹配電路、前置放大器、程控帶通濾波器和主放大器以及模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，所述接收阻抗匹配電路、程控帶通濾波器和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路均與上位機(jī)相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種彈簧操動機(jī)構(gòu)斷路器的儲能彈簧損傷狀態(tài)檢測裝置，其特征是:所述激勵線圈為繞線線圈，采用直徑為0.8.-1.2皿的漆包線，纏繞匝數(shù)為15-25匝；所述接收線圈為繞線線圈，采用直徑為0.4-0.6臟的漆包線，纏繞匝數(shù)為20-30匝，所述釹鐵硼磁鐵表面的磁場強(qiáng)度大于等于10成8。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種彈簧操動機(jī)構(gòu)斷路器的儲能彈簧損傷狀態(tài)檢測裝置的檢測方法，其特征是:包括有以下步驟: 第一步:打開斷路器的彈簧操動機(jī)構(gòu)，拆卸下彈簧操動機(jī)構(gòu)的儲能彈簧和儲能彈簧上下側(cè)的金屬擋板，在兩塊金屬擋板板面上的同一位置各自開設(shè)一個凹槽，將兩塊釹鐵硼磁鐵分別嵌裝在兩個凹槽中； 第二步:在儲能彈簧上下側(cè)端部處的儲能彈簧鋼絲上分別以纏繞方式安裝激勵線圈和接收線圈； 第三步:將儲能彈簧和兩塊金屬擋板重新安裝在斷路器彈簧操動機(jī)構(gòu)原來的安裝位置上，其中激勵線圈和接收線圈分別與儲能彈簧上下側(cè)金屬擋板上的釹鐵硼磁鐵一一對應(yīng)接觸；將激勵線圈與信號發(fā)射系統(tǒng)的發(fā)射匹配電路相連接，接收線圈與信號接收系統(tǒng)的接收阻抗匹配電路相連接，信號發(fā)射系統(tǒng)與信號接收系統(tǒng)均與上位機(jī)相連接； 第四步:通過上位機(jī)對信號發(fā)射系統(tǒng)給定信號發(fā)射指令，信號發(fā)射系統(tǒng)向激勵線圈發(fā)出頻率、周期數(shù)和幅值可調(diào)的正弦激勵信號，在釹鐵硼磁鐵、儲能彈簧和激勵線圈的共同作用下產(chǎn)生超聲波信號，超聲波信號沿著儲能彈簧鋼絲傳播，遇到儲能彈簧鋼絲內(nèi)部或表面存在的損傷即發(fā)生超聲波反射，并且沿著儲能彈簧鋼絲傳播的超聲波信號和由于儲能彈簧鋼絲存在損傷而發(fā)生反射的超聲波信號傳播至接收線圈時，被接收線圈在儲能彈簧和釹鐵硼磁鐵的共同作用下轉(zhuǎn)換為電信號； 第五步:通過上位機(jī)對信號接收系統(tǒng)給定信號接收指令，信號接收系統(tǒng)對第四步產(chǎn)生的電信號進(jìn)行放大濾波和量化采樣，最后將量化的信號上傳至上位機(jī)進(jìn)行分析處理。
6.一種彈簧操動機(jī)構(gòu)斷路器的儲能彈簧損傷狀態(tài)檢測裝置，其特征是:包括有信號發(fā)射系統(tǒng)、信號接收系統(tǒng)、轉(zhuǎn)換開關(guān)和激勵接收一體線圈以及上位機(jī)，并配設(shè)有一塊釹鐵硼磁鐵，所述激勵接收一體線圈與轉(zhuǎn)換開關(guān)相連接，轉(zhuǎn)換開關(guān)分別與信號發(fā)射系統(tǒng)和信號接收系統(tǒng)對應(yīng)連接，信號發(fā)射系統(tǒng)與信號接收系統(tǒng)均與上位機(jī)相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種彈簧操動機(jī)構(gòu)斷路器的儲能彈簧損傷狀態(tài)檢測裝置，其特征是:所述信號發(fā)射系統(tǒng)包括有方波發(fā)生電路、驅(qū)動電路、可調(diào)電源、II橋和過壓過流保護(hù)電路以及發(fā)射阻抗匹配電路，其中方波發(fā)生電路和發(fā)射阻抗匹配電路均與上位機(jī)相連接，方波發(fā)生電路與驅(qū)動電路相連接，驅(qū)動電路與II橋相連接，II橋分別與可調(diào)電源、過壓過流保護(hù)電路以及發(fā)射阻抗匹配電路相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種彈簧操動機(jī)構(gòu)斷路器的儲能彈簧損傷狀態(tài)檢測裝置，其特征是:所述信號接收系統(tǒng)包括有依次構(gòu)成驅(qū)動連接的接收阻抗匹配電路、前置放大器、程控帶通濾波器和主放大器以及模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，所述接收阻抗匹配電路、程控帶通濾波器和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路均與上位機(jī)相連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種彈簧操動機(jī)構(gòu)斷路器的儲能彈簧損傷狀態(tài)檢測裝置，其特征是:所述激勵接收一體線圈為繞線線圈，由直徑為0.6111111-1皿的漆包線纏繞而成，纏繞匝數(shù)為20-25匝，所述釹鐵硼磁鐵表面的磁場強(qiáng)度大于等于10成8。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種彈簧操動機(jī)構(gòu)斷路器的儲能彈簧損傷狀態(tài)檢測裝置，其特征是:所述激勵接收一體線圈為回折線圈，回折線圈采用直徑為0.6.-0.8.的排線電路板或柔性印刷電路板，回折圈數(shù)為15-25圈；所述釹鐵硼磁鐵的表面上開設(shè)有一個弧形凹槽，弧形凹槽的曲率與儲能彈簧的彈簧鋼絲的曲率相同，激勵接收一體線圈嵌裝在弧形凹槽中，所述釹鐵硼磁鐵表面的磁場強(qiáng)度大于等于10成8。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種彈簧操動機(jī)構(gòu)斷路器的儲能彈簧損傷狀態(tài)檢測裝置的檢測方法，其特征是:包括有以下步驟: 第一步:打開斷路器的彈簧操動機(jī)構(gòu)，拆卸下彈簧操動機(jī)構(gòu)的儲能彈簧和儲能彈簧上側(cè)的金屬擋板，在金屬擋板板面上開設(shè)一個凹槽，將釹鐵硼磁鐵嵌裝在凹槽中； 第二步:在儲能彈簧上側(cè)端部的儲能彈簧鋼絲上通過纏繞方式安裝激勵接收一體線圈； 第三步:將儲能彈簧和儲能彈簧上側(cè)的金屬擋板重新安裝在斷路器的彈簧操動機(jī)構(gòu)原來的安裝位置上，其中安裝在儲能彈簧上側(cè)端口部位的激勵接收一體線圈與釹鐵硼磁鐵對應(yīng)接觸；將激勵接收一體線圈與轉(zhuǎn)換開關(guān)相連接，轉(zhuǎn)換開關(guān)上另外兩個接口分別與信號發(fā)射系統(tǒng)和信號接收系統(tǒng)對應(yīng)連接，信號發(fā)射系統(tǒng)與信號接收系統(tǒng)均與上位機(jī)相連接； 第四步:通過上位機(jī)對信號發(fā)射系統(tǒng)給定信號發(fā)射指令，同時控制轉(zhuǎn)換開關(guān)的切換，將激勵接收一體線圈通過轉(zhuǎn)換開關(guān)與信號發(fā)射系統(tǒng)相連接，此時信號發(fā)射系統(tǒng)向激勵接收一體線圈發(fā)出頻率、周期數(shù)和幅值可調(diào)的正弦激勵信號，在釹鐵硼磁鐵、儲能彈簧和激勵接收一體線圈的共同作用下產(chǎn)生超聲波信號，超聲波信號沿著儲能彈簧的儲能彈簧鋼絲傳播，遇到儲能彈簧鋼絲內(nèi)部或表面存在的損傷即發(fā)生超聲波反射，發(fā)生反射的超聲波信號傳播至激勵接收一體線圈時，被激勵接收一體線圈在儲能彈簧和釹鐵硼磁鐵的共同作用下轉(zhuǎn)換為電信號； 第五步:通過上位機(jī)對信號接收系統(tǒng)給定信號接收指令，同時控制轉(zhuǎn)換開關(guān)的切換，將激勵接收一體線圈通過轉(zhuǎn)換開關(guān)與信號接收系統(tǒng)相連接，信號接收系統(tǒng)對第四步產(chǎn)生的電信號進(jìn)行放大濾波和量化采樣，最后將量化的信號上傳至上位機(jī)進(jìn)行分析處理。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的一種彈簧操動機(jī)構(gòu)斷路器的儲能彈簧損傷狀態(tài)檢測裝置的檢測方法，其特征是:包括有以下步驟: 第一步:打開斷路器的彈簧操動機(jī)構(gòu)，在儲能彈簧外部的套筒上開設(shè)一個圓孔； 第二步:選取一塊釹鐵硼磁鐵，釹鐵硼磁鐵的尺寸小于儲能彈簧外部套筒上的圓孔的孔徑，并在釹鐵硼磁鐵的表面上開設(shè)一個弧形凹槽，弧形凹槽的曲率與儲能彈簧的彈簧鋼絲的曲率相同； 第三步:在釹鐵硼磁鐵的弧形凹槽中嵌裝激勵接收一體線圈，以此構(gòu)成一個傳感部件； 第四步:將釹鐵硼磁鐵和激勵接收一體線圈構(gòu)成的傳感部件穿過套筒上的圓孔，并直接貼在儲能彈簧的儲能彈簧鋼絲的表面上，其中激勵接收一體線圈與儲能彈簧鋼絲對應(yīng)以面與面接觸； 第五步:將激勵接收一體線圈與轉(zhuǎn)換開關(guān)相連接，轉(zhuǎn)換開關(guān)上另外兩個接口分別與信號發(fā)射系統(tǒng)和信號接收系統(tǒng)對應(yīng)連接，信號發(fā)射系統(tǒng)與信號接收系統(tǒng)均與上位機(jī)相連接； 第六步:通過上位機(jī)對信號發(fā)射系統(tǒng)給定信號發(fā)射指令，同時控制轉(zhuǎn)換開關(guān)的切換，將激勵接收一體線圈通過轉(zhuǎn)換開關(guān)與信號發(fā)射系統(tǒng)相連接，此時信號發(fā)射系統(tǒng)向激勵接收一體線圈發(fā)出頻率、周期數(shù)和幅值可調(diào)的正弦激勵信號，在釹鐵硼磁鐵、儲能彈簧和激勵接收一體線圈的共同作用下產(chǎn)生超聲波信號，超聲波信號沿著儲能彈簧的儲能彈簧鋼絲傳播，遇到儲能彈簧鋼絲內(nèi)部或表面存在的損傷即發(fā)生超聲波反射，發(fā)生反射的超聲波信號傳播至激勵接收一體線圈時，被激勵接收一體線圈在儲能彈簧和釹鐵硼磁鐵的共同作用下轉(zhuǎn)換為電信號； 第七步:通過上位機(jī)對信號接收系統(tǒng)給定信號接收指令，同時控制轉(zhuǎn)換開關(guān)的切換，將激勵接收一體線圈通過轉(zhuǎn)換開關(guān)與信號接收系統(tǒng)相連接，信號接收系統(tǒng)對第六步產(chǎn)生的電信號進(jìn)行放大濾波和量化采樣，最后將量化的信號上傳至上位機(jī)進(jìn)行分析處理。
【文檔編號】G01N29/04GK104316600SQ201410641331
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月14日
【發(fā)明者】馮光亮, 曾國, 賀攀, 周文俊, 嚴(yán)國志, 李鵬飛, 代文芳, 余衛(wèi)民, 呂亮, 熊國友, 劉斌 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)黃石供電公司運維檢修部（檢修分公司）, 武漢大學(xué)