本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)絕緣子污穢分析，尤其涉及一種超聲波絕緣子污穢定容分析系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、目前，實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行絕緣子污穢定容分析時，往往通過對絕緣子污穢進(jìn)行溶解和過濾來簡單區(qū)分污穢中的鹽分和灰分；鹽分指代污穢中可溶成分的統(tǒng)稱；灰分指代污穢中不可溶成分的統(tǒng)稱。而后，對于可溶污穢（鹽分）部分，通過配置與鹽分溶液電導(dǎo)率相同的nacl溶液，以溶解nacl的含量來表征可溶性污穢物的含量；對于不可溶性污穢部分（灰分），則需通過送往專門檢測機(jī)構(gòu)，對其進(jìn)行成分等的分析。

2、在此過程中，由于通過人為控制玻璃棒攪拌促進(jìn)污穢物與水混合的過程隨機(jī)性大，使得對污穢物鹽分測量的準(zhǔn)確性大打折扣。而對于灰分來說，僅僅對其整體進(jìn)行分離和分析是不夠的，不同粒徑的灰分對絕緣子的性能和表面特性存在影響，會造成絕緣子表面局部的導(dǎo)電性、介電常數(shù)以及表面電場分布等方面的差異。此外，實(shí)驗(yàn)室采用的過濾方法，每次可以處理的濁液量少，處理效率也比較有限。

3、綜上，現(xiàn)有的絕緣子污穢分離分析方法存在局限和不足：在分離過程中存在著分離不準(zhǔn)確、不充分、效率低等問題，在分析過程中沒有考慮不同粒徑灰分的影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有污穢定容分析方法的不足，本發(fā)明提供了一種基于超聲波絕緣子污穢定容分析系統(tǒng)，該通過控制超聲波頻率和多級沉降臺，在精準(zhǔn)、高效分離鹽分灰分的同時實(shí)現(xiàn)灰分的按粒徑分離。

2、本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

3、一種超聲波絕緣子污穢定容分析系統(tǒng)，該超聲波絕緣子污穢定容分析系統(tǒng)包括主體框架，以及位于主體框架內(nèi)的攪拌混勻裝置、超聲多級沉降裝置、自動過濾裝置、定容分析裝置、閥門自動控制裝置和連接管路；

4、所述攪拌混勻裝置包括攪拌容器，以及安裝于攪拌容器底部的攪拌電機(jī)，以及位于攪拌容器內(nèi)安裝于攪拌電機(jī)輸出軸上的懸浮葉片；

5、所述超聲波多級沉降系統(tǒng)與攪拌混勻裝置管路連接，其包括多個沉降容器、位于沉降容器底部的超聲波發(fā)生底座、以及與超聲波發(fā)生底座內(nèi)超聲波發(fā)生器連接的超聲波頻率檔位控制器；

6、所述自動過濾裝置與超聲波多級沉降系統(tǒng)管路連接，其內(nèi)部由高向低依次設(shè)有多層過濾層，底部排出口與鹽分容器銜接；

7、所述定容分析裝置包括定容分析儀，定容分析儀通過多跟抽吸管路分別與鹽分容器、多個沉降容器和自動過濾裝置連接，且每根抽吸管路上均設(shè)有抽吸泵。

8、進(jìn)一步，所述連接管路包括位于攪拌容器與沉降容器之間的第一管路，位于自動過濾裝置與沉降容器之間的第二管路，以及各沉降容器之間的第三管路和第四管路。

9、進(jìn)一步，所述攪拌容器與超聲多級沉降裝置相連接的第一管路采用漸變型管路，漸變型管路的大管徑側(cè)與攪拌容器連接，其小管徑側(cè)與超聲多級沉降裝置相連接。

10、進(jìn)一步，所述閥門自動控制裝置包括設(shè)于第一管路的兩側(cè)的第一電控閥門和第二電控閥門，設(shè)于第二管路上的第三電控閥門，設(shè)于第三管路和第四管路上的第四電控閥門和第五電控閥門；第一電控閥門、第二電控閥門、第三電控閥門、第四電控閥門和第五電控閥門均與plc可編程控制器連接；

11、通過閥門自動控制裝置配合連接管路控制各個進(jìn)出水口，確保攪拌混勻裝置、超聲多級沉降裝置的各沉降容器、以及自動過濾裝置獨(dú)立工作，在裝置未完成相應(yīng)工作時密封其出入口通道。

12、進(jìn)一步，所述攪拌混勻裝置的攪拌電機(jī)連接轉(zhuǎn)速控制器，通過轉(zhuǎn)速控制器按照需求調(diào)節(jié)懸浮葉片轉(zhuǎn)速，得到不同攪拌程度的絕緣子污穢物與水的混合體。

13、進(jìn)一步，所述各沉降容器內(nèi)的底部均設(shè)有沉降槽，通過沉降槽使懸濁液排入下一級沉降容器的同時保留已沉降灰分粒子在當(dāng)前級不損失。

14、進(jìn)一步，所述攪拌混勻裝置通過懸浮葉片對含有絕緣子污穢物的水體進(jìn)行攪拌混勻，使絕緣子污穢物和水組成的混合水體由雜亂的混合物變?yōu)榭扇苄晕鄯x物充分溶解且不可溶污穢物均勻分布的懸濁液。

15、進(jìn)一步，所述超聲多級沉降裝置通過超聲波頻率檔位控制器控制各沉降容器底部的超聲波發(fā)生底座輸出不同頻率的超聲波信號，控制在各級沉降容器中沉降不同粒徑的灰分粒子，得到不帶或帶有少量微小不溶性污穢的準(zhǔn)澄清溶液；

16、所述沉降容器包括一級沉降容器、二級沉降容器和三級沉降容器；一級沉降容器底部的超聲波發(fā)生底座，其調(diào)控超聲頻率為20khz，沉降粒徑大于100μm的灰分粒子；二級沉降容器底部的超聲波發(fā)生底座，其調(diào)控超聲頻率為50khz，沉降粒徑在10—100μm的灰分粒子；三級沉降容器底部的超聲波發(fā)生底座，其調(diào)控超聲頻率為100khz，沉降粒徑小于10μm的灰分粒子。

17、進(jìn)一步，所述自動過濾裝置通過控制液體流速流過內(nèi)部由高向低依次設(shè)置的多層過濾層，得到不含不可溶灰分的鹽分溶液。

18、進(jìn)一步，所述定容分析裝置通過抽吸泵將鹽分容器內(nèi)的鹽分溶液輸送至定容分析儀，同時通過抽吸泵將各級沉降容器、以及自動過濾裝置各過濾層上不同粒徑等級的灰分輸送至定容分析儀，進(jìn)行定容分析。

19、本發(fā)明的有益效果是：

20、本發(fā)明通過充分且高效的攪拌混勻裝置，實(shí)現(xiàn)了絕緣子污穢物與水的快速混勻，加快了可溶性污穢物的充分溶解，并通過漸變型水道使得懸濁液能夠均勻的進(jìn)入超聲多級沉降裝置。超聲多級沉降裝置設(shè)有多級沉降容器，并配合不同頻率的超聲波發(fā)生底座，實(shí)現(xiàn)灰分的按粒徑分離，配合自動過濾裝置多層過濾對微小灰分粒子的收集，能夠得到不同粒徑范圍的灰分在絕緣子污穢物中的含量和比例。在絕緣子污穢分析的過程中，加入了污穢物粒徑大小這一影響因素，使得對絕緣子污穢的分析更加全面、清晰。

21、綜上，基于超聲波和多級沉降系統(tǒng)的絕緣子污穢定容分析系統(tǒng)規(guī)避了傳統(tǒng)分離分析方法鹽分溶解不充分、灰分分離較為粗糙、處理過程繁瑣和處理效率低等問題，實(shí)現(xiàn)了絕緣子污穢的準(zhǔn)確、高效的分離分析，并且加入了對不溶性污穢粒徑的考慮，豐富了絕緣子污穢的分析角度，有助于得到更加全面準(zhǔn)確的分析結(jié)果。

技術(shù)特征：

1.一種超聲波絕緣子污穢定容分析系統(tǒng)，其特征在于：該超聲波絕緣子污穢定容分析系統(tǒng)包括主體框架，以及位于主體框架內(nèi)的攪拌混勻裝置、超聲多級沉降裝置、自動過濾裝置、定容分析裝置、閥門自動控制裝置和連接管路；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波絕緣子污穢定容分析系統(tǒng)，其特征在于：所述連接管路包括位于攪拌容器與沉降容器之間的第一管路，位于自動過濾裝置與沉降容器之間的第二管路，以及各沉降容器之間的第三管路和第四管路。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲波絕緣子污穢定容分析系統(tǒng)，其特征在于：所述攪拌容器與超聲多級沉降裝置相連接的第一管路采用漸變型管路，漸變型管路的大管徑側(cè)與攪拌容器連接，其小管徑側(cè)與超聲多級沉降裝置相連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲波絕緣子污穢定容分析系統(tǒng)，其特征在于：所述閥門自動控制裝置包括設(shè)于第一管路的兩側(cè)的第一電控閥門和第二電控閥門，設(shè)于第二管路上的第三電控閥門，設(shè)于第三管路和第四管路上的第四電控閥門和第五電控閥門；第一電控閥門、第二電控閥門、第三電控閥門、第四電控閥門和第五電控閥門均與plc可編程控制器連接；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波絕緣子污穢定容分析系統(tǒng)，其特征在于：所述攪拌混勻裝置的攪拌電機(jī)連接轉(zhuǎn)速控制器，通過轉(zhuǎn)速控制器按照需求調(diào)節(jié)懸浮葉片轉(zhuǎn)速，得到不同攪拌程度的絕緣子污穢物與水的混合體。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波絕緣子污穢定容分析系統(tǒng)，其特征在于：所述各沉降容器內(nèi)的底部均設(shè)有沉降槽，通過沉降槽使懸濁液排入下一級沉降容器的同時保留已沉降灰分粒子在當(dāng)前級不損失。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波絕緣子污穢定容分析系統(tǒng)，其特征在于：所述攪拌混勻裝置通過懸浮葉片對含有絕緣子污穢物的水體進(jìn)行攪拌混勻，使絕緣子污穢物和水組成的混合水體由雜亂的混合物變?yōu)榭扇苄晕鄯x物充分溶解且不可溶污穢物均勻分布的懸濁液。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波絕緣子污穢定容分析系統(tǒng)，其特征在于：所述超聲多級沉降裝置通過超聲波頻率檔位控制器控制各沉降容器底部的超聲波發(fā)生底座輸出不同頻率的超聲波信號，控制在各級沉降容器中沉降不同粒徑的灰分粒子，得到不帶或帶有少量微小不溶性污穢的準(zhǔn)澄清溶液；

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波絕緣子污穢定容分析系統(tǒng)，其特征在于：所述自動過濾裝置通過控制液體流速流過內(nèi)部由高向低依次設(shè)置的多層過濾層，得到不含不可溶灰分的鹽分溶液。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波絕緣子污穢定容分析系統(tǒng)，其特征在于：所述定容分析裝置通過抽吸泵將鹽分容器內(nèi)的鹽分溶液輸送至定容分析儀，同時通過抽吸泵將各級沉降容器、以及自動過濾裝置各過濾層上不同粒徑等級的灰分輸送至定容分析儀，進(jìn)行定容分析。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)絕緣子污穢分析技術(shù)領(lǐng)域，公開一種超聲波絕緣子污穢定容分析系統(tǒng)，包括主體框架，以及位于主體框架內(nèi)的攪拌混勻裝置、超聲多級沉降裝置、自動過濾裝置、定容分析裝置、閥門自動控制裝置和連接管路；通過充分且高效的攪拌混勻裝置，實(shí)現(xiàn)了絕緣子污穢物與水的快速混勻，加快了可溶性污穢物的充分溶解，并通過漸變型水道使得懸濁液能夠均勻的進(jìn)入超聲多級沉降裝置。超聲多級沉降裝置設(shè)有多級沉降容器，并配合不同頻率的超聲波發(fā)生底座，實(shí)現(xiàn)灰分的按粒徑分離，配合自動過濾裝置多層過濾對微小灰分粒子的收集，能夠得到不同粒徑范圍的灰分在絕緣子污穢物中的含量和比例。在絕緣子污穢分析的過程中，加入了污穢物粒徑大小這一影響因素，使得對絕緣子污穢的分析更加全面、清晰。

技術(shù)研發(fā)人員：馬御棠,羅藝,黃俞搏,耿浩,劉錦,凌維周,納智敏,李峰,秦紅湖,王學(xué)良,尹倩,張錦濤,蔣林,徐紅文
受保護(hù)的技術(shù)使用者：云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司曲靖供電局
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6