八元方框形超聲陣列傳感器固定裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及變壓器檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種適用于對(duì)超聲陣列傳感器陣元進(jìn)行固定的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力技術(shù)的發(fā)展，對(duì)電力系統(tǒng)可靠性的要求也越來越高，而變壓器作為電力系統(tǒng)中的重要配置，其運(yùn)行的可靠性直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定。在對(duì)變壓器實(shí)際故障的統(tǒng)計(jì)分析中發(fā)現(xiàn)，絕緣故障是影響變壓器正常運(yùn)行的主要原因，而變壓器的局部放電則是造成絕緣故障的重要原因，因此局部放電的檢測(cè)成為絕緣狀況檢測(cè)的重要方面。
[0003]現(xiàn)有變壓器局部放電定位方法主要有光定位法、電氣定位法、特高頻電磁波定位法、X射線激勵(lì)定位法以及超聲波定位法等。其中超聲波定位法是利用超聲陣列傳感器接收目標(biāo)信號(hào)并估計(jì)各單個(gè)傳感器陣元的時(shí)延，然后通過算法對(duì)各單個(gè)傳感器陣元的接收信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，從而得到局放源的空間方位角和俯仰角信息的方法；由于其原理簡單、抗電磁干擾能力強(qiáng)、成本低、能實(shí)現(xiàn)直接幾何定位，特別是基于平面超聲陣列傳感器的電氣設(shè)備局部放電檢測(cè)方法，可以通過各通道超聲信號(hào)之間的時(shí)延關(guān)系得到局放源的方位信息，進(jìn)而對(duì)其準(zhǔn)確定位，因此應(yīng)用較為廣泛。
[0004]目前市場(chǎng)上缺乏平面超聲陣列傳感器陣元的成品，研宄人員大多通過在電氣設(shè)備外壁的不同位置固定多個(gè)超聲陣元的方法，實(shí)現(xiàn)局放超聲陣列定位的目的，但是存在拆裝困難、陣元間距不固定等問題。超聲陣列傳感器隨著超聲陣列傳感器陣元個(gè)數(shù)的增加，對(duì)局部放電源的測(cè)向精度也會(huì)增加。陣元個(gè)數(shù)增加到一定的個(gè)數(shù)時(shí)，測(cè)向精度增加的就不是很明顯。相反，隨著超聲陣列傳感器陣元個(gè)數(shù)的增加，會(huì)形成滿陣布設(shè)結(jié)構(gòu)，陣元間距過于緊密，設(shè)備的成本和復(fù)雜度就會(huì)增加很多；而且陣元過多，在陣列信號(hào)處理算法中會(huì)產(chǎn)生信號(hào)“冗余”現(xiàn)象，使計(jì)算過程變得冗余緩慢，甚至陷入波達(dá)方向譜峰搜索的“內(nèi)循環(huán)”。不僅成本升高，而且在安裝過程中，由于陣元是直接插入盲孔中的，因此在使用過程中容易造成陣元掉落現(xiàn)象的發(fā)生，可靠性較低，無法保證其檢測(cè)精度。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型將針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種成本低、可靠性以及檢測(cè)精度都較高的超聲陣列傳感器陣元固定裝置。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案如下。
[0007]八元方框形超聲陣列傳感器固定裝置，包括鋁材基板，基板上開設(shè)有放置超聲陣列傳感器陣元的安裝通孔，所述安裝通孔的數(shù)量為八個(gè)，八個(gè)安裝通孔成方框形陣列布設(shè)，每個(gè)方框形邊長方向設(shè)置三個(gè)安裝通孔；所述基板的下方設(shè)置有固定超聲陣列傳感器陣元的磁座，磁座上對(duì)應(yīng)安裝通孔的位置開設(shè)有磁座階梯孔，磁座階梯孔與基板相接的一段孔徑與安裝通孔孔徑相應(yīng)，磁座階梯孔遠(yuǎn)離基板的一段孔徑大于安裝通孔孔徑，較大孔徑的磁座階梯孔中設(shè)置有連接超聲陣列傳感器陣元底端的磁性螺母。
[0008]上述八元方框形超聲陣列傳感器固定裝置，所述磁性螺母的高度小于較大孔徑磁座階梯孔的長度。
[0009]上述八元方框形超聲陣列傳感器固定裝置，所述磁座設(shè)置磁性螺母的端面中部開設(shè)有放置超聲陣列傳感器陣元接線的引線槽。
[0010]由于采用了以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型所取得的技術(shù)進(jìn)步如下。
[0011]本實(shí)用新型能夠?qū)㈥囋喂痰匕惭b在槽內(nèi)，無論是移動(dòng)還是安裝過程中都不會(huì)出現(xiàn)陣元自由掉落的現(xiàn)象，可靠性高。本實(shí)用新型的應(yīng)用，可使所有陣元成方框形布設(shè)，陣元形成的陣列為稀疏陣，環(huán)的主波束更窄，聲學(xué)性能更好，信號(hào)搜索容易，在能夠?qū)址旁催M(jìn)行精確定位的基礎(chǔ)上，降低了制作成本。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的俯視圖；
[0013]圖2為圖1的A-A向剖視圖。
[0014]圖中各標(biāo)號(hào)表示為:1.基板，11.安裝通孔，2.磁座，21.磁座階梯孔，22.磁性螺母，23.引線槽。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0016]本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示，包括鋁材基板I和磁座2，基板I上開設(shè)有八個(gè)安裝通孔11，八個(gè)安裝通孔成方框形陣列布設(shè)，每個(gè)方框形邊長方向設(shè)置三個(gè)安裝通孔，安裝通孔用于放置超聲陣列傳感器陣元，使超聲陣列傳感器陣元布設(shè)為方框形陣列。
[0017]在本實(shí)施例中，基板選用航空鋁材制作，航空鋁材是一種鋁合金，主要化學(xué)成分是:鋁、銅、鋅、鎂、硅等，由于其耐油和抗酸、堿、鹽及化學(xué)試劑等性能良好，同時(shí)也可以在一定程度上耐受有機(jī)溶劑的溶解，并且具有良好的機(jī)械性能和成型性，加工產(chǎn)品表面光潔，耐磨性好，易于加工，可以使用機(jī)械、粘合等法進(jìn)行二次加工，質(zhì)量較輕，便于攜帶，雖然它的耐高溫強(qiáng)度較低，但是完全能夠滿足外部環(huán)境晝夜溫濕度等條件的變化及惡劣天氣和空氣污染帶來的酸堿鹽腐蝕和其他污穢，適宜作為超聲陣列傳感器陣元固定裝置的材料。
[0018]磁座2設(shè)置在基板的下方，用于固定超聲陣列傳感器陣元。磁座上對(duì)應(yīng)安裝通孔的位置開設(shè)有磁座階梯孔21，磁座階梯孔21包含兩段同軸設(shè)置的直徑不等的圓柱孔。磁座階梯孔與基板相接的一段圓柱孔的孔徑與安裝通孔的孔徑相應(yīng)，磁座階梯孔遠(yuǎn)離基板的一段圓柱孔的孔徑大于安裝通孔的孔徑。較大孔徑的磁座階梯孔中設(shè)置有磁性螺母22，磁性螺母22與超聲陣列傳感器陣元的底端螺紋連接，用于固定超聲陣列傳感器陣元，并可通過磁性螺母將本實(shí)用新型吸附在電氣設(shè)備外壁上。
[0019]本實(shí)用新型中，磁性螺母22的高度小于較大孔徑磁座階梯孔的長度，也即較大孔徑的磁座階梯孔中除安裝磁性螺母外，底部還預(yù)留一小段空隙，用于引出超聲陣列傳感器陣元的接線。
[0020]磁座設(shè)置磁性螺母22的端面中部開設(shè)有引線槽23，放置超聲陣列傳感器陣元接線。本實(shí)施例中，引線槽23設(shè)置有兩條，橫向平行設(shè)置在三行磁座階梯孔之間，如圖2所示。
[0021]本實(shí)用新型使用時(shí)，先將各傳感器陣元依次放置到安裝通孔和磁座階梯孔中；其次將傳感器陣元的接線穿過磁性螺母后布置在引線槽中；然后再旋轉(zhuǎn)傳感器陣元，使陣元底端與磁性螺母旋接在一起即可將陣元牢固地固定在基板上；最后利用磁性螺母的磁性將本實(shí)用新型吸附在電氣設(shè)備的外壁上，即安裝完畢。具體使用過程中，還需要將本實(shí)用新型與其他設(shè)備連接，即將各傳感器陣元的接線接入多通道同步數(shù)據(jù)采集器，即可實(shí)時(shí)采集局放超聲陣列信號(hào)數(shù)據(jù)。
[0022]如需更換檢測(cè)位置，只需將本實(shí)用新型取下，直接吸附于電氣設(shè)備的其他位置即可，操作簡單。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.八元方框形超聲陣列傳感器固定裝置，包括鋁材基板(1)，基板(I)上開設(shè)有放置超聲陣列傳感器陣元的安裝通孔(11)，其特征在于:所述安裝通孔的數(shù)量為八個(gè)，八個(gè)安裝通孔成方框形陣列布設(shè)，每個(gè)方框形邊長方向設(shè)置三個(gè)安裝通孔；所述基板的下方設(shè)置有固定超聲陣列傳感器陣元的磁座(2)，磁座上對(duì)應(yīng)安裝通孔的位置開設(shè)有磁座階梯孔(21)，磁座階梯孔與基板相接的一段孔徑與安裝通孔孔徑相應(yīng)，磁座階梯孔遠(yuǎn)離基板的一段孔徑大于安裝通孔孔徑，較大孔徑的磁座階梯孔中設(shè)置有連接超聲陣列傳感器陣元底端的磁性螺母(22)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的八元方框形超聲陣列傳感器固定裝置，其特征在于:所述磁性螺母(22)的高度小于較大孔徑磁座階梯孔的長度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的八元方框形超聲陣列傳感器固定裝置，其特征在于:所述磁座設(shè)置磁性螺母(22)的端面中部開設(shè)有放置超聲陣列傳感器陣元接線的引線槽(23)。
【專利摘要】一種八元方框形超聲陣列傳感器固定裝置，包括鋁材基板，基板上開設(shè)有放置超聲陣列傳感器陣元的安裝通孔，所述安裝通孔的數(shù)量為八個(gè)，八個(gè)安裝通孔成方框形陣列布設(shè)，每個(gè)方框形邊長方向設(shè)置三個(gè)安裝通孔；所述基板的下方設(shè)置有固定超聲陣列傳感器陣元的磁座，磁座上對(duì)應(yīng)安裝通孔的位置開設(shè)有磁座階梯孔，磁座階梯孔與基板相接的一段孔徑與安裝通孔孔徑相應(yīng)，磁座階梯孔遠(yuǎn)離基板的一段孔徑大于安裝通孔孔徑，較大孔徑的磁座階梯孔中設(shè)置有連接超聲陣列傳感器陣元底端的磁性螺母。本實(shí)用新型能夠?qū)㈥囋喂痰匕惭b在槽內(nèi)，可靠性高，既能夠?qū)址旁催M(jìn)行精確定位的基礎(chǔ)上，又降低了制作成本。
【IPC分類】G01R1-04
【公開號(hào)】CN204422590
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520114086
【發(fā)明人】趙明曦, 陶珺函, 曹晟哲, 李雪, 李通, 劉緒英, 劉丹, 謝慶
【申請(qǐng)人】華北電力大學(xué)（保定）
【公開日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2015年2月17日