本實(shí)用新型涉及一種超聲波傳感器穩(wěn)定測(cè)試裝置。

背景技術(shù)：

GIS(Gas Insulated Switchgear)——?dú)怏w絕緣開(kāi)關(guān)組合電器，把母線、斷路器、CT、PT、隔離開(kāi)關(guān)、避雷器組合在一起并封閉起來(lái)，應(yīng)用絕緣氣體 SF6 作為滅弧和絕緣介質(zhì)，與傳統(tǒng)電氣設(shè)備相比，具有占地面積小，安裝簡(jiǎn)便，受周?chē)h(huán)境影響小的優(yōu)點(diǎn)，GIS設(shè)備故障率低，數(shù)據(jù)顯示，GIS變電站設(shè)備的故障率只有常規(guī)敞開(kāi)式變電站設(shè)備的20%~40%，使得維護(hù)工作比敞開(kāi)式設(shè)備少很多，從而延長(zhǎng)了檢修維護(hù)的周期。

中國(guó)第一代GIS早在上世紀(jì)80年代就投入運(yùn)行，隨著老的GIS設(shè)備運(yùn)行時(shí)間的不斷延續(xù)，新的GIS設(shè)備又不斷投入運(yùn)行，GIS總體故障率上升的危險(xiǎn)正變得越來(lái)越大。據(jù)國(guó)外權(quán)威機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)分析，目前國(guó)際上的GIS故障率遠(yuǎn)高于IEC推薦的每百間隔·年0.1次的水平。同時(shí)，隨著GIS變電站的增多，GIS 設(shè)備的問(wèn)題也慢慢的暴露出來(lái)，例如，GIS 設(shè)備生產(chǎn)廠家良莠不齊，設(shè)備質(zhì)量相差很大，有些甚至有家族缺陷，在運(yùn)行過(guò)程中常常發(fā)生設(shè)備沒(méi)有到達(dá)檢修周期而發(fā)生內(nèi)部故障的情況；又如 GIS體積比較小，所有的電氣設(shè)備在一個(gè)有限的容器內(nèi)就必須分布得很緊密，一旦其中某個(gè)設(shè)備出現(xiàn)故障，就很可能會(huì)傳播到相鄰的設(shè)備，使故障擴(kuò)大。GIS 故障修復(fù)相當(dāng)復(fù)雜，有時(shí)需要兩個(gè)星期或更長(zhǎng)的時(shí)間才能修復(fù)。利用超聲波局放探測(cè)技術(shù)，能在設(shè)備不停電的條件下有效地揭示GIS內(nèi)部的許多缺陷，及時(shí)發(fā)現(xiàn)GIS內(nèi)部異常和故障的發(fā)生。

超聲波局放探測(cè)技術(shù)中采用專業(yè)傳感器（探頭），傳感器（探頭）在測(cè)試時(shí)與罐體接觸緊密與否對(duì)測(cè)試結(jié)果影響很大。測(cè)試人員在測(cè)試過(guò)程中手部輕微的抖動(dòng)、手部對(duì)傳感器施加壓力不均勻都會(huì)對(duì)測(cè)試結(jié)果造成一定干擾；另外，在電場(chǎng)較強(qiáng)的區(qū)域探頭金屬部分會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電，使測(cè)試人員無(wú)法拿穩(wěn)，造成測(cè)量困難；而且受手臂長(zhǎng)度的限制，對(duì)GIS站內(nèi)的電氣設(shè)備測(cè)量范圍有限，對(duì)于高處設(shè)備測(cè)試需要架設(shè)梯子并配人員進(jìn)行扶梯工作，浪費(fèi)人力、測(cè)試進(jìn)度緩慢。且有些部位由于感應(yīng)電太大，試驗(yàn)人員無(wú)法登梯進(jìn)行測(cè)試，有可能遺漏缺陷或故障點(diǎn)。對(duì)于220kV及以下GIS設(shè)備處的作業(yè)，由于相間排列緊密，測(cè)試人員無(wú)法進(jìn)入相間狹窄區(qū)域，也有可能遺漏缺陷或故障點(diǎn)。

近幾年來(lái)，國(guó)內(nèi)有大量的GIS投入使用，而又缺乏對(duì)GIS超聲波檢測(cè)配套設(shè)備的研發(fā)，可以說(shuō)在一定程度上，即使開(kāi)展GIS超聲波帶電檢測(cè)仍存在一定的安全隱患。因此，有必要增加對(duì)GIS超聲波檢測(cè)相關(guān)配套設(shè)備的開(kāi)發(fā)研究。由于GIS廣泛應(yīng)用，有關(guān)GIS超聲波帶電檢測(cè)的配套工器具研發(fā)是未來(lái)帶電檢測(cè)技術(shù)發(fā)展的必然。

挪威電力研究院使用超聲法對(duì)GIS故障診斷技術(shù)進(jìn)行了長(zhǎng)期、大量的研究工作，根據(jù)發(fā)表在CIGRE（國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議）上的研究報(bào)告，檢測(cè)到多次GIS內(nèi)缺陷，其代表儀器AIA獲得行業(yè)內(nèi)的廣泛好評(píng)。馬來(lái)西亞電力公司也用超聲法對(duì)GIS進(jìn)行了檢測(cè)工作，收到了很好的效果，如在兩個(gè)隔離開(kāi)關(guān)氣室檢測(cè)到了由于屏蔽件的松動(dòng)產(chǎn)生的局部放電信號(hào)。此外超聲法在加拿大魁北克水電廠、西門(mén)子公司等都得到了廣泛的應(yīng)用。雖然國(guó)外針對(duì)GIS的超聲波檢測(cè)方法比較成熟，但相關(guān)的配套設(shè)備卻鮮有報(bào)道。

國(guó)內(nèi)也有單位對(duì)GIS的超聲波檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行研究，如上海華乘、杭州西湖電子等，杭州西湖電子研究所研發(fā)的超聲波測(cè)試桿，帶伸縮功能，能夠滿足長(zhǎng)距離測(cè)試的要求，但其設(shè)計(jì)為AIA超聲波測(cè)試儀專用，其它儀器的傳感器（探頭）無(wú)法與其配套使用，且前端傳感器（探頭）為固定式，接觸面小，長(zhǎng)距離測(cè)試時(shí)無(wú)法確實(shí)的保證傳感器（探頭）已與GIS罐體緊密接觸，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試偏差較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

實(shí)用新型目的：

本實(shí)用新型提供一種超聲波傳感器穩(wěn)定測(cè)試裝置，其目的是解決以往所存在的問(wèn)題。

技術(shù)方案：

一種超聲波傳感器穩(wěn)定測(cè)試裝置，其特征在于：該測(cè)試裝置包括測(cè)試桿以及設(shè)置在測(cè)試桿前端的傳感器穩(wěn)定裝置，測(cè)試桿與傳感器穩(wěn)定裝置之間通過(guò)角度可變的方式連接。

測(cè)試桿采用雙節(jié)伸縮式結(jié)構(gòu)，測(cè)試桿下部有防滑絕緣套，測(cè)試桿桿體還帶有將傳感器與儀器間的傳輸線牢固的固定在桿體上的綁帶。

傳感器穩(wěn)定裝置由傳感器固定裝置、彈簧和連接罩構(gòu)成，傳感器固定裝置的底部設(shè)置有彈性支撐裝置，彈性支撐裝置連接傳感器穩(wěn)定裝置的底座，傳感器固定裝置設(shè)置在連接罩中間的位置并通過(guò)彈簧與連接罩相連，連接罩的平面略低于傳感器固定裝置所固定的傳感器的測(cè)試面，連接罩的底部通過(guò)斜撐桿與傳感器穩(wěn)定裝置的底座連接。

傳感器固定裝置包括兩個(gè)固定臂和固定底座，兩個(gè)固定臂通過(guò)中間活動(dòng)軸承活動(dòng)連接形成H形結(jié)構(gòu)，固定底座為上小下大的圓臺(tái)形結(jié)構(gòu)，在圓臺(tái)的外圍設(shè)置有螺紋；固定臂包括前臂和后臂，后臂的內(nèi)壁為與固定底座的外壁相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)，在后臂的內(nèi)壁設(shè)置有能與圓臺(tái)形結(jié)構(gòu)的外壁螺紋相旋擰配合的螺紋；當(dāng)后臂由固定底座（上方向下旋擰并逐漸向外分開(kāi)的時(shí)候，前臂逐漸向內(nèi)夾緊。

前臂為弧形彈性構(gòu)件。

在前臂的前端設(shè)置有弧形卡座。

弧形卡座通過(guò)扭簧設(shè)置在前臂的前端。

在中間活動(dòng)軸承處設(shè)置有控制后臂向內(nèi)收緊的收緊扭簧。

活動(dòng)軸承的兩端與升降連接桿的上端連接，升降連接桿的下端伸進(jìn)固定底座內(nèi)，升降連接桿的下端設(shè)置有防止升降連接桿從固定底座內(nèi)抽出的卡頭，升降連接桿為能相對(duì)于固定底座升降的構(gòu)件。

優(yōu)點(diǎn)及效果

本實(shí)用新型是一種超聲波傳感器穩(wěn)定測(cè)試裝置，深入研究超聲波局部放電檢測(cè)法探頭于罐體接觸的過(guò)程，通過(guò)超聲波傳感器穩(wěn)定裝置研制，使本實(shí)用新型不僅能將不同類型的傳感器牢固的固定住，防止感應(yīng)電對(duì)測(cè)試人員的危害，還可以保證傳感器與罐體緊密、穩(wěn)定的接觸，排除作業(yè)人員對(duì)測(cè)試的干擾，使測(cè)試更準(zhǔn)確。配備的測(cè)試桿使其能與傳感器穩(wěn)定裝置連接，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離操作，擴(kuò)大測(cè)試范圍。從而將不再受罐體空間位置的約束，測(cè)試范圍更廣，可實(shí)現(xiàn)全站罐式設(shè)備的超聲波局放測(cè)試。同時(shí)，使設(shè)計(jì)的裝置可以廣泛的適用于絕大多數(shù)廠家的超聲波局放傳感器，增加產(chǎn)品的適用性。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的測(cè)試桿結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的傳感器穩(wěn)定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型的測(cè)試桿與穩(wěn)定裝置的連接處的示意圖；

圖4為傳感器固定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明：

如圖所示，本實(shí)用新型提出了一種超聲波傳感器穩(wěn)定測(cè)試裝置，該測(cè)試裝置包括測(cè)試桿1以及設(shè)置在測(cè)試桿前端的傳感器穩(wěn)定裝置2，測(cè)試桿與傳感器穩(wěn)定裝置之間通過(guò)角度可變的方式連接。

測(cè)試桿采用雙節(jié)伸縮式結(jié)構(gòu)，測(cè)試桿下部有防滑絕緣套3，可以防止絕緣桿破損產(chǎn)生的感應(yīng)電，同時(shí)方便測(cè)試人員手持操作。測(cè)試桿桿體還帶有將傳感器與儀器間的傳輸線牢固的固定在桿體上的綁帶4。

傳感器穩(wěn)定裝置由傳感器固定裝置5、彈簧6和連接罩7構(gòu)成，傳感器固定裝置5的底部設(shè)置有支撐裝置8，支撐裝置8連接傳感器穩(wěn)定裝置的底座16，傳感器固定裝置設(shè)置在連接罩7中間的位置并通過(guò)彈簧6與連接罩7相連，連接罩的平面略低于傳感器固定裝置所固定的傳感器的測(cè)試面，連接罩的底部通過(guò)斜撐桿19與傳感器穩(wěn)定裝置的底座16連接。

傳感器固定裝置5包括兩個(gè)固定臂和固定底座10，兩個(gè)固定臂通過(guò)中間活動(dòng)軸承9活動(dòng)連接形成H形結(jié)構(gòu)，固定底座10為上小下大的圓臺(tái)形結(jié)構(gòu)，在圓臺(tái)的外圍設(shè)置有螺紋；固定臂包括前臂11和后臂12，后臂12的內(nèi)壁為與固定底座10的外壁相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)，在后臂12的內(nèi)壁設(shè)置有能與圓臺(tái)形結(jié)構(gòu)的外壁螺紋相旋擰配合的螺紋；當(dāng)后臂12由固定底座10上方向下旋擰并逐漸向外分開(kāi)的時(shí)候，前臂11逐漸向內(nèi)夾緊。

前臂11為弧形彈性構(gòu)件。

在前臂11的前端設(shè)置有弧形卡座14。

弧形卡座14通過(guò)扭簧13設(shè)置在前臂11的前端。

在中間活動(dòng)軸承9處設(shè)置有控制后臂12向內(nèi)收緊的收緊扭簧。

活動(dòng)軸承9的兩端與升降連接桿15的上端連接，升降連接桿15的下端伸進(jìn)固定底座10內(nèi)，升降連接桿15的下端設(shè)置有防止升降連接桿15從固定底座10內(nèi)抽出的卡頭，升降連接桿15為能相對(duì)于固定底座10升降的構(gòu)件。

傳感器固定裝置5使用時(shí)，將其拉至升降連接桿15所能到達(dá)的最上端，然后分開(kāi)前臂11，將傳感器放入前臂11前端的弧形卡座14之間，向下旋擰傳感器固定裝置5，因?yàn)楣潭ǖ鬃?0為上小下大的結(jié)構(gòu)，所以隨著旋擰傳感器固定裝置5的向下旋擰，兩條后臂12逐漸向外分開(kāi)，而同時(shí)兩條前臂11向內(nèi)收緊逐漸夾緊傳感器17，而因?yàn)榍氨?1向內(nèi)收緊的幅度是根據(jù)后臂12向下旋擰的多少?zèng)Q定的，所以該傳感器固定裝置5可以?shī)A緊不同類型的傳感器，使其適用范圍更廣，同時(shí)，可以在活動(dòng)軸承9處設(shè)置扭簧，該扭簧保證兩條后臂12向內(nèi)的收緊力，使其可以更加緊密的與固定底座10螺紋配合，保證牢固程度。

另外，在弧形卡座14與前臂11的連接處設(shè)置扭簧13，也是為了保證弧形卡座14的夾緊力。

測(cè)試桿由絕緣材料構(gòu)制而成，能夠滿足長(zhǎng)距離測(cè)試時(shí)測(cè)試人員的安全需要，測(cè)試桿采用雙節(jié)伸縮式結(jié)構(gòu)，測(cè)試桿下部有防滑絕緣套，可以防止絕緣桿破損產(chǎn)生的感應(yīng)電，同時(shí)方便測(cè)試人員手持操作。測(cè)試桿桿體帶有綁帶，以便將傳感器與儀器間的傳輸線牢固的固定在桿體上。

其中傳感器固定裝置可以將不同廠家的傳感器固定住，同時(shí)底部有支撐防止傳感器從底部滑落。傳感器固定裝置通過(guò)彈簧與連接罩相連，連接罩的平面略低于傳感器的測(cè)試面，也就是說(shuō)彈簧是有一個(gè)斜向上的角度將傳感器固定裝置固定在中間，測(cè)試時(shí)傳感器測(cè)試面首先與被測(cè)罐體接觸后，繼續(xù)施加壓力，直至連接罩平面與罐體接觸，即可保證罐體與傳感器的緊密接觸。因?yàn)榇藭r(shí)，傳感器固定裝置不僅受到一個(gè)底部支撐的頂力且同時(shí)收到連接罩的彈簧的一個(gè)斜向上的頂力，在雙重力的作用下，使得傳感器與被測(cè)罐體接觸更加緊密，同時(shí)，連接罩的感知面積大于傳感器，也就是說(shuō)只要感知到并保證連接罩是與被測(cè)罐體接觸的，那么傳感器就一定是與被測(cè)罐體接觸的，因?yàn)檫B接罩的平面是略低于傳感器的測(cè)試面的。

測(cè)試桿與傳感器穩(wěn)定裝置間通過(guò)檔位可變的螺栓18相連接（如圖3所示），將測(cè)試桿與穩(wěn)定裝置放置在其中任意檔位，扭緊螺栓，測(cè)試桿與穩(wěn)定裝置的相對(duì)角度就被鎖定，當(dāng)需要改變兩者的角度時(shí)只需松開(kāi)螺栓，調(diào)整角度后重新扭緊即可。