一种用于检测电力设备复合材料无损的装置及方法与流程

本发明涉及检测电力设备复合材料无损相关技术领域，特别涉及一种用于检测电力设备复合材料无损的装置及方法。

背景技术：

电力系统是一个由上万个元器件通过复杂联系构成的系统。如果任一个部件出现问题，都会影响整个系统的安全与稳定，复合材料导线芯棒是用于电力传输领域的高压导线重要部件，其主要作用是取代钢芯铝绞线中的金属钢芯，利用碳纤维树脂基复合材料作为材质的碳纤维导线芯棒，其自身的强度刚度以及环境适应性较强，可有效减少远距离杆塔间高压输电线路的弧垂变形，因此碳纤维复合材料导线芯棒也成为高压输电和远距离输电领域的新型高科技产品，可有效替代金属芯所带来的诸多质量和寿命问题，复合芯棒的表面和内部损伤，这种损伤有可能是产品制备过程中产生，也有可能是架线过程中施工工序的不完善造成，如果缺陷损伤不被及时发现和处理必然对输电线路的稳定使用带来隐患，因此需要使用到检测装置，现有的用于检测电力设备复合材料无损的装置工作效率低下，不具有快速方便的功能，适用范围小，不便调节使用。

因此，提出一种用于检测电力设备复合材料无损的装置及方法来解决上述问题很有必要。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于检测电力设备复合材料无损的装置及方法，解决了现有的检测电力设备装置工作效率低下，不具有快速方便的功能，适用范围小和不便调节使用的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种用于检测电力设备复合材料无损的装置，包括基座和旋转盘,所述基座的顶部左侧固定安装有导架，所述导架的右侧设置有承载板，所述导架的内部活动安装有丝杆，所述导架的右侧开口处固定连接有导杆，所述导杆与承载板滑动连接，所述丝杆与承载板螺纹连接，所述导架的顶部固定安装有伺服电机；

所述丝杆贯穿导架的内顶壁并与伺服电机的输出端固定连接，所述承载板和旋转盘的之间设置有驱动轴，所述承载板远离承载板的一侧固定安装有步进电机，所述驱动轴的两端分别固定连接步进电机的输出端和旋转盘，所述旋转盘的外侧固定安装有多个定位固定套，所述定位固定套的内部固定插接有芯棒；

所述定位固定套的内壁螺纹插接有螺杆，所述螺杆的内端活动安装有抵触块，所述抵触块靠近螺杆的一侧固定连接有对称布置的限位杆，所述限位杆滑动插接在定位固定套的侧壁内部；

所述承载板的正面左侧固定安装有伸缩气缸，所述伸缩气缸的右侧设置有检测板，所述检测板和伸缩气缸的之间安装有加强支杆，所述检测板的外表面两侧分别固定连接有第一安装板和第二安装板，所述第一安装板的内侧固定安装有多个激振探头，所述第二安装板的内侧固定安装有多个振荡信号拾取探头。

可选的，所述导架的左侧外表面固定安装有震荡信号分析显示屏；

所述承载板与导架活动连接。

可选的，所述导杆位于丝杆的右侧，所述导杆和丝杆均贯穿承载板的内部。

可选的，所述旋转盘位于承载板的前方；

所述驱动轴贯穿承载板的内部。

可选的，多个所述定位固定套呈圆周阵列布置；

所述螺杆的外端固定连接有旋钮。

可选的，所述抵触块为橡胶块，所述抵触块与芯棒的外表面贴合连接；

所述加强支杆的一端与检测板固定连接，所述加强支杆的另一端与伸缩气缸固定连接。

可选的，所述激振探头和振荡信号拾取探头对应设置，多个所述激振探头呈等间距布置，多个所述振荡信号拾取探头呈等间距布置。

一种用于检测电力设备复合材料无损的方法，包括以下步骤：

a：定位固定复合材料：将芯棒的一端插入定位固定套内，接着顺时针旋转旋钮，螺杆向内移动带动抵触块轻轻挤压芯棒外表面；

b：调整检测设备位置：根据芯棒的长度调整伸缩气缸伸长或缩短，伸缩气缸通过加强支杆带动检测板移动，使得芯棒完全位于激振探头和振荡信号拾取探头的之间中部；

c：存储复合材料特征数字化图谱：震荡信号分析显示屏外接振荡信号分析仪，振荡信号分析仪将前期大量的试验结果存储，其中包括标准信号数字图谱和特征损伤芯棒的数字化图谱数据，形成匹配不同结构特征的复合材料芯棒特定的特征谱图数据库；

d：辐射待检测样品：激振探头发射特定频率的振动声波信号辐射芯棒，当透射出的声波信号被振荡信号拾取探头接收并感知，将感知信号数字化之后导入震荡信号分析显示屏；

e：对比分析：震荡信号分析显示屏将振荡信号拾取探头收集的信号形成连续图谱并经过数字化处理，将处理后的信号图谱与标准数字图谱进行比对分析并通过震荡信号分析显示屏展示出来；

f：检测损伤情况：将分析后的结果与特征损伤数字图谱进行快速匹配，最终确定待检样品的损伤特征，得到损伤问题的最终结论，从而检测出芯棒特定位置的损伤情况。

(三)有益效果

本发明提供了一种用于检测电力设备复合材料无损的装置及方法，具备以下有益效果：

(1)、本发明通过设置承载板、丝杆、伺服电机和伸缩气缸，便于装置的调节使用，可使用于不同大小的芯棒，增大了适用范围，增强了装置的实用性，通过设置旋转盘、驱动轴、步进电机、定位固定套、螺杆、旋钮、抵触块和限位杆，采用旋转的方式，可以连续对多个芯棒进行检测，提高了工作效率，且方便芯棒的定位，操作简单。

(2)、本发明通过设置激振探头、振荡信号拾取探头和震荡信号分析显示屏，能够对不同结构特征的复合材料芯棒的损伤特征进行快速比对分析,发现不同的结构损伤问题，具有快速方便功能。

附图说明

图1为本发明的装置正视结构示意图；

图2为本发明的承载板俯视结构示意图；

图3为本发明的旋转盘结构示意图；

图4为本发明的图3中a处结构剖视放大示意图。

图中：1、基座；2、旋转盘；3、导架；4、震荡信号分析显示屏；5、承载板；6、丝杆；7、伺服电机；8、驱动轴；9、步进电机；10、定位固定套；11、芯棒；12、螺杆；13、旋钮；14、抵触块；15、限位杆；16、伸缩气缸；17、检测板；18、加强支杆；19、第一安装板；20、第二安装板；21、激振探头；22、振荡信号拾取探头。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

根据如图1-4所示，本发明提供了一种技术方案：

一种用于检测电力设备复合材料无损的装置，包括基座1和旋转盘2，基座1的顶部左侧固定安装有导架3，导架3的右侧设置有承载板5，导架3的内部活动安装有丝杆6，导架3的右侧开口处固定连接有导杆，导杆与承载板5滑动连接，丝杆6与承载板5螺纹连接，导架3的顶部固定安装有伺服电机7；

丝杆6贯穿导架3的内顶壁并与伺服电机7的输出端固定连接，承载板5和旋转盘2的之间设置有驱动轴8，承载板5远离承载板5的一侧固定安装有步进电机9，驱动轴8的两端分别固定连接步进电机9的输出端和旋转盘2，旋转盘2的外侧固定安装有多个定位固定套10，定位固定套10的内部固定插接有芯棒11；

定位固定套10的内壁螺纹插接有螺杆12，螺杆12的内端活动安装有抵触块14，抵触块14靠近螺杆12的一侧固定连接有对称布置的限位杆15，限位杆15滑动插接在定位固定套10的侧壁内部；

承载板5的正面左侧固定安装有伸缩气缸16，伸缩气缸16的右侧设置有检测板17，检测板17和伸缩气缸16的之间安装有加强支杆18，检测板17的外表面两侧分别固定连接有第一安装板19和第二安装板20，第一安装板19的内侧固定安装有多个激振探头21，第二安装板20的内侧固定安装有多个振荡信号拾取探头22。

作为本发明的一种可选技术方案：

导架3的左侧外表面固定安装有震荡信号分析显示屏4；

承载板5与导架3活动连接。

作为本发明的一种可选技术方案：

导杆位于丝杆6的右侧，导杆和丝杆6均贯穿承载板5的内部，通过设置承载板5、丝杆6、伺服电机7和伸缩气缸16，便于装置的调节使用，可使用于不同大小的芯棒11，增大了适用范围，增强了装置的实用性。

作为本发明的一种可选技术方案：

旋转盘2位于承载板5的前方；

驱动轴8贯穿承载板5的内部。

作为本发明的一种可选技术方案：

多个定位固定套10呈圆周阵列布置；

螺杆12的外端固定连接有旋钮13，通过设置旋转盘2、驱动轴8、步进电机9、定位固定套10、螺杆12、旋钮13、抵触块14和限位杆15，采用旋转的方式，可以连续对多个芯棒11进行检测，提高了工作效率，且方便芯棒11的定位，操作简单。

作为本发明的一种可选技术方案：

抵触块14为橡胶块，抵触块14与芯棒11的外表面贴合连接；

加强支杆18的一端与检测板17固定连接，加强支杆18的另一端与伸缩气缸16固定连接。

作为本发明的一种可选技术方案：

激振探头21和振荡信号拾取探头22对应设置，多个激振探头21呈等间距布置，多个振荡信号拾取探头22呈等间距布置，通过设置激振探头21、振荡信号拾取探头22和震荡信号分析显示屏4，能够对不同结构特征的复合材料芯棒11的损伤特征进行快速比对分析,发现不同的结构损伤问题，具有快速方便功能。

一种用于检测电力设备复合材料无损的方法，包括以下步骤：

a：定位固定复合材料：将芯棒11的一端插入定位固定套10内，接着顺时针旋转旋钮13，螺杆12向内移动带动抵触块14轻轻挤压芯棒11外表面；

b：调整检测设备位置：根据芯棒11的长度调整伸缩气缸16伸长或缩短，伸缩气缸16通过加强支杆18带动检测板17移动，使得芯棒11完全位于激振探头21和振荡信号拾取探头22的之间中部；

c：存储复合材料特征数字化图谱：震荡信号分析显示屏4外接振荡信号分析仪，振荡信号分析仪将前期大量的试验结果存储，其中包括标准信号数字图谱和特征损伤芯棒11的数字化图谱数据，形成匹配不同结构特征的复合材料芯棒11特定的特征谱图数据库；

d：辐射待检测样品：激振探头21发射特定频率的振动声波信号辐射芯棒11，当透射出的声波信号被振荡信号拾取探头22接收并感知，将感知信号数字化之后导入震荡信号分析显示屏4；

e：对比分析：震荡信号分析显示屏4将振荡信号拾取探头22收集的信号形成连续图谱并经过数字化处理，将处理后的信号图谱与标准数字图谱进行比对分析并通过震荡信号分析显示屏4展示出来；

f：检测损伤情况：将分析后的结果与特征损伤数字图谱进行快速匹配，最终确定待检样品的损伤特征，得到损伤问题的最终结论，从而检测出芯棒11特定位置的损伤情况。

综上所述：通过设置承载板5、丝杆6、伺服电机7和伸缩气缸16，便于装置的调节使用，可使用于不同大小的芯棒11，增大了适用范围，增强了装置的实用性，通过设置旋转盘2、驱动轴8、步进电机9、定位固定套10、螺杆12、旋钮13、抵触块14和限位杆15，采用旋转的方式，可以连续对多个芯棒11进行检测，提高了工作效率，且方便芯棒11的定位，操作简单，通过设置激振探头21、振荡信号拾取探头22和震荡信号分析显示屏4，能够对不同结构特征的复合材料芯棒11的损伤特征进行快速比对分析,发现不同的结构损伤问题，具有快速方便功能。

需要说明的是，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。