本實(shí)用新型涉及高壓電氣設(shè)備的局部放電檢測(cè)和故障定位技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種抗干擾局部放電超聲波傳感器。

背景技術(shù)：
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高壓電器內(nèi)部產(chǎn)生局部放電現(xiàn)象，其瞬間釋放的能量使分子間產(chǎn)生劇烈碰撞，并在宏觀上形成一種壓力產(chǎn)生超聲波脈沖，此時(shí)局部放電源如同一個(gè)聲源，向外發(fā)出超聲波。局部放電是評(píng)估高壓電氣設(shè)備的絕緣性能的重要指標(biāo)，對(duì)于高壓設(shè)備來(lái)說(shuō)，由于其體積龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，往往不能精確判定其放電故障的具體位置，大大影響維修效率。從高壓電器設(shè)備內(nèi)部傳出的局部放電超聲波信號(hào)非常微弱，所以要求超聲波傳感器具有很高的檢測(cè)靈敏度及抗干擾性能。而現(xiàn)有的超聲傳感器靈敏度普遍較低，無(wú)法檢測(cè)到微弱的放電信號(hào)，不是針對(duì)強(qiáng)電場(chǎng)環(huán)境設(shè)計(jì)的，電磁屏蔽性能較差，易受電磁干擾。因此，需要一種高靈敏度、抗電磁干擾能力強(qiáng)的局部放電超聲波傳感器。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本實(shí)用新型的目的是提供一種抗干擾局部放電超聲波傳感器，本實(shí)用新型與被測(cè)的高壓電氣設(shè)備之間無(wú)電氣連接、能夠避免多種電氣干擾，其檢測(cè)的靈敏度不隨被測(cè)高壓設(shè)備電容量而變化，不僅具有很高的檢測(cè)靈敏度，抗干擾能力強(qiáng)，而且使用方便，能夠廣泛應(yīng)用于各種電壓等級(jí)的變壓器，能夠超聲波局放巡檢和在線監(jiān)測(cè)，并且通過(guò)電聲定位、聲聲定位，能夠確定放電點(diǎn)具體位置，定位精度高，特別適于在強(qiáng)干環(huán)境下檢測(cè)高壓電氣設(shè)備內(nèi)部局部放電產(chǎn)生的超聲波信號(hào)。

本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的：

一種抗干擾局部放電超聲波傳感器，包括金屬屏蔽外殼、金屬屏蔽外殼上設(shè)有的信號(hào)輸出接口、設(shè)在金屬屏蔽外殼內(nèi)部的隔音筒和通道調(diào)理電路板，所述隔音筒通過(guò)支撐架與金屬屏蔽外殼固定連接，所述隔音筒由隔音筒外殼、隔離墊塊和吸波材料組成，隔音筒腔體內(nèi)設(shè)有壓電陶瓷振子，壓電陶瓷振子與隔音筒外殼間設(shè)有隔離墊塊和吸波材料。

特別地，所述壓電陶瓷振子為圓柱體形狀，直徑為5mm，高度為10mm，諧振頻率為40kHz。

所述金屬屏蔽外殼為鋁合金全封閉外殼。

所述隔離墊塊由環(huán)氧樹(shù)脂制備而成，吸波材料為高密度吸音海綿，由密度30KG以上的高密度海綿制備而成。

壓電陶瓷振子安裝于隔音筒腔體內(nèi)，并通過(guò)隔音筒與其它金屬部件隔離，壓電陶瓷振子與隔音筒外殼間設(shè)有隔離墊塊，使壓電陶瓷振子和隔音筒外殼分開(kāi)隔離，保證外部的干擾信號(hào)屏蔽掉的同時(shí)還能夠抑制側(cè)面?zhèn)魅氲某暡ǜ蓴_信號(hào)，提高了傳感器整體對(duì)電聲干擾信號(hào)的抗干擾能力。

壓電陶瓷振子與隔音筒外殼間設(shè)有的吸波材料，能夠吸收由于外界振動(dòng)產(chǎn)生的超聲干擾信號(hào)，不僅可屏蔽外部的電磁干擾信號(hào)，還能夠抑制側(cè)面?zhèn)魅氲某曅盘?hào)，保證其超聲振子不受外界干擾，具有良好的抗干擾性能和靈敏度。

本實(shí)用新型具有如下有益效果：

本實(shí)用新型與被測(cè)的高壓電氣設(shè)備之間無(wú)電氣連接、能夠避免多種電氣干擾，其檢測(cè)的靈敏度不隨被測(cè)高壓設(shè)備電容量而變化，本實(shí)用新型不僅具有很高的檢測(cè)靈敏度，抗干擾能力強(qiáng)，而且使用非常方便，能夠廣泛應(yīng)用于各種電壓等級(jí)的變壓器，能夠超聲波局放巡檢和在線監(jiān)測(cè)，并且通過(guò)電聲定位、聲聲定位，能夠確定放電點(diǎn)具體位置，定位精度高。特別適于在強(qiáng)干環(huán)境下檢測(cè)高壓電氣設(shè)備內(nèi)部局部放電產(chǎn)生的超聲波信號(hào)。

附圖說(shuō)明：

圖1是本實(shí)用新型超聲傳感器的縱剖面構(gòu)造結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1、金屬屏蔽外殼，2、壓電陶瓷振子，3、隔離墊塊，4、吸波材料，5、隔音筒，6、支撐架，7、信號(hào)輸出接口，8、通道調(diào)理電路板。

具體實(shí)施方式：

以下是對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步說(shuō)明，而不是對(duì)本實(shí)用新型的限制。

如圖1所示的一種抗干擾局部放電超聲波傳感器，包括金屬屏蔽外殼1、金屬屏蔽外殼1上設(shè)有的信號(hào)輸出接口7、設(shè)在金屬屏蔽外殼1內(nèi)部的隔音筒5和通道調(diào)理電路板8，所述隔音筒5通過(guò)支撐架6與金屬屏蔽外殼1固定連接，所述隔音筒5由隔音筒外殼、隔離墊塊3和吸波材料4組成，隔音筒5腔體內(nèi)設(shè)有壓電陶瓷振子2，壓電陶瓷振子2與隔音筒外殼間設(shè)有隔離墊塊3和吸波材料4。

特別地，所述壓電陶瓷振子2為圓柱體形狀，直徑為5mm，高度為10mm，諧振頻率為40kHz。

所述金屬屏蔽外殼1為鋁合金全封閉外殼。

所述隔離墊塊由環(huán)氧樹(shù)脂制備而成，吸波材料為高密度吸音海綿，由密度30KG以上的高密度海綿制備而成。

壓電陶瓷振子2安裝于隔音筒5腔體內(nèi)，并通過(guò)隔音筒5與其它金屬部件隔離，壓電陶瓷振子2與隔音筒外殼間設(shè)有隔離墊塊3，使壓電陶瓷振子2和隔音筒外殼分開(kāi)隔離，保證外部的干擾信號(hào)屏蔽掉的同時(shí)還能夠抑制側(cè)面?zhèn)魅氲某暡ǜ蓴_信號(hào)，提高了傳感器整體對(duì)電聲干擾信號(hào)的抗干擾能力。

壓電陶瓷振子2與隔音筒外殼間設(shè)有的吸波材料，能夠吸收由于外界振動(dòng)產(chǎn)生的超聲干擾信號(hào)，不僅可屏蔽外部的電磁干擾信號(hào)，還能夠抑制側(cè)面?zhèn)魅氲某曅盘?hào)，保證其超聲振子不受外界干擾，具有良好的抗干擾性能和靈敏度。

在高壓電氣設(shè)備中局部放電產(chǎn)生的超聲波以球面波形式向周圍傳播，在變壓器油中以縱波形式向外傳播，當(dāng)傳到箱壁時(shí)，分為兩部分，一部分穿越箱壁，仍以縱波形式向外傳播，另一部分則以橫波形式沿箱壁向周圍傳播。使用時(shí)，壓電陶瓷振子2耦合超聲波信號(hào)，并通過(guò)隔音筒5與其它金屬部件隔離，通道調(diào)理電路板8進(jìn)行阻抗變換，將超聲波信號(hào)濾波放大，在經(jīng)過(guò)阻抗變換由信號(hào)輸出接口7輸出有效的超聲波信號(hào)50歐姆阻抗信號(hào)，在由后臺(tái)處理數(shù)據(jù)，進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，得到超聲信號(hào)幅值，確定放電故障點(diǎn)位置。