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高压开关柜局部放电的超声波检测原理【发表日期:2019-05-09 09:56:00】

超声波检测原理:


声波是一种能够在固体、液体和气体中传播机械振动波。按照频率范围划分,声波可分为次声波(<16Hz)、声波(16Hz~20kHz)和超声波(> 20kHz)三种;


超声波传感器就是能够检测频率大于20kHz机械波的传感器,按照工作原理分类,超声波传感器可分为压电式、磁致伸缩式、电磁式等,但最常用的传感器属于压电式;


局部放电前,放电点周围的电场应力、介质应力、粒子力处于相对平衡状态;


局部放电是一种快速的电荷释放或迁移过程,导致放电点周围的电场应力、机械应力与粒子力失去平衡状态而产生振荡变化过程;


发生局部放电时,在放电的区域中,分子产生剧烈的撞击,宏观上产生了声音,我们把频率大于20KHz的称为超声波。开关柜发生局部放电等缺陷时,其超声波发射频谱集中在20~100KHz。局部放电产生的超声波信号通过安装在柜体外壁的传感器接收,即超声波要从放电源传播到测量点才能被检测到,声波在传播中要衰减,频率越大,衰减越严重。超声波传感器的检测范围在很大程度上取决:于其使用的波长和频率。结合声波和周围环境中噪声的特点,我们选择的传感器为中心频率约为40KHz的接触式传感器,其具有较宽的检测带宽,使用超声耦合剂,增设60dB前置放大器,配合数字滤波器组成超声波检测电路具有较高的灵敏度。

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