針對超聲波檢測變壓器繞組時效率低的問題,將超聲波編碼擴頻測距技術引入到現有的超聲檢測技術中,同時對超聲波在油–變壓器外殼介質中的傳播路徑和波型轉換進行分析。針對不同位置檢測時的回波波型,提出不同類型超聲波探頭聯(lián)合檢測方法,并設計了超聲波擴頻測距系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠同時發(fā)射多路攜帶不同信號的超聲波,對變壓器內部繞組的表面結構進行檢測,然后利用廣義互相關對回波進行分析,使得超聲檢測的理論精度達到±0.064mm。利用該系統(tǒng)對實體變壓器模型進行檢測,最終實驗結果表明,該系統(tǒng)能夠在不影響變壓器正常運行的情況下檢測變壓器繞組內部結構,是一種高效的在線變壓器繞組檢測方法。 

【文章來源】：高電壓技術. 2020,46(11)北大核心EICSCD

【文章頁數】：10 頁

【部分圖文】：

超聲檢測系統(tǒng)示意圖Fig.1Diagramofanultrasounddetectionsystem

3964高電壓技術2020,46(11)11sin2lRαΔ=×(11)式中：Δl1超聲發(fā)射探頭距離繞組中心的第一臨界距離；R為繞組半徑。當縱波發(fā)射探頭位于距繞組中軸線附件且距離小于Δl1時，如圖3所示，超聲回波入射角小于第一臨界角α1，所以超聲回波為縱波，用縱波接收探頭安置在變壓器相同側面，可以接收到有效的回波。圖3中，Δl為超聲波探頭距離繞組中心的距離。超聲發(fā)射探頭距離繞組中心的第二臨界距離Δl2、第三臨界距離Δl3分別為：12sin()42lRπαΔ=×(12)13sin(+)42lRπαΔ=×(13)當縱波發(fā)射探頭距繞組中軸線距離大于Δl2小于Δl3時，如圖4所示，超聲波經反射后回波與變壓器外殼相鄰側表面夾角小于第一臨界角α1，所以在這種情況下使用縱波探頭安置在變壓器相鄰側面進行回波的接收。2.2垂直縱波探頭與橫波探頭檢測當換能器位于圖5所示位置時，縱波發(fā)射探頭距離繞組中軸線距離大于Δl1小于Δl2時，超聲波回波與變壓器外殼夾角大于第一臨界角α1。經過油–鋼界面透射后，超聲縱波轉換為超聲橫波在鋼介質中傳播，使用超聲橫波探頭能接收到較好的回波信號。2.3斜探頭與橫波探頭聯(lián)合檢測當換能器位于圖6所示位置時，垂直入射的超聲波不能滿足需求，所以本系統(tǒng)選用一種能發(fā)射固定傾斜角縱波的超聲換能器，將超聲波縱波以固定傾斜角入射，并在繞組表面發(fā)生反射，在預期位置附近用橫波探頭進行回波橫波的接收。3超聲編碼擴頻策略當多個超聲波探頭同時進行超聲測距時，各個換能器之間的超聲信號會產生相互串擾，影響測量誤差，造成檢測效率無法提高的問題[22-24]。本文在超聲測距的?

3964高電壓技術2020,46(11)11sin2lRαΔ=×(11)式中：Δl1超聲發(fā)射探頭距離繞組中心的第一臨界距離；R為繞組半徑。當縱波發(fā)射探頭位于距繞組中軸線附件且距離小于Δl1時，如圖3所示，超聲回波入射角小于第一臨界角α1，所以超聲回波為縱波，用縱波接收探頭安置在變壓器相同側面，可以接收到有效的回波。圖3中，Δl為超聲波探頭距離繞組中心的距離。超聲發(fā)射探頭距離繞組中心的第二臨界距離Δl2、第三臨界距離Δl3分別為：12sin()42lRπαΔ=×(12)13sin(+)42lRπαΔ=×(13)當縱波發(fā)射探頭距繞組中軸線距離大于Δl2小于Δl3時，如圖4所示，超聲波經反射后回波與變壓器外殼相鄰側表面夾角小于第一臨界角α1，所以在這種情況下使用縱波探頭安置在變壓器相鄰側面進行回波的接收。2.2垂直縱波探頭與橫波探頭檢測當換能器位于圖5所示位置時，縱波發(fā)射探頭距離繞組中軸線距離大于Δl1小于Δl2時，超聲波回波與變壓器外殼夾角大于第一臨界角α1。經過油–鋼界面透射后，超聲縱波轉換為超聲橫波在鋼介質中傳播，使用超聲橫波探頭能接收到較好的回波信號。2.3斜探頭與橫波探頭聯(lián)合檢測當換能器位于圖6所示位置時，垂直入射的超聲波不能滿足需求，所以本系統(tǒng)選用一種能發(fā)射固定傾斜角縱波的超聲換能器，將超聲波縱波以固定傾斜角入射，并在繞組表面發(fā)生反射，在預期位置附近用橫波探頭進行回波橫波的接收。3超聲編碼擴頻策略當多個超聲波探頭同時進行超聲測距時，各個換能器之間的超聲信號會產生相互串擾，影響測量誤差，造成檢測效率無法提高的問題[22-24]。本文在超聲測距的?

【參考文獻】：
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本文編號：3477524