一种基于超声波技术的开关柜绝缘缺陷智能检测仪的制作方法

本申请涉及超声波检测的技术领域，尤其是涉及一种基于超声波技术的开关柜绝缘缺陷智能检测仪。

背景技术：

电气设备必须在常年使用中保持高度可靠性，因此，为了维持电气设备运行的安全性，需对使用中的电气设备进行进行绝缘预防性检测。

开关柜是城市配电设备中重要基础设施，开关柜设备的可靠性直接决定了用户供电的可靠性。根据中国电科院开关设备故障统计结果表明绝缘与载流故障约占30%～50%之间，而绝缘与载流故障都是与放电现象密切相关的，如果放电现象长期存在，在一定条件下可造成开关柜设备主绝缘体劣化，最终会导致绝缘击穿而造成设备故障。

现有的，运用超声波检测仪通过检测绝缘局部放电的辐射信号，无论是电力线路上的火花或电弧，还是即使靠近也无法听见的小火花放电，通过超声波检测仪都可以检测到这些很小的放电声。超声波检测仪包括探测头以及与探测头电连接的主机，主机通常开设有插孔，探测头设置有用于插入插孔进而实现与主机进行信号传输的插头。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有由于插头与插孔通过相互插接实现电性连接以及信号传输，使用过程中，由于探测头的拉伸，易使插头与插孔的插接出现松动时，进而使探测头与主机之间的信号传输受影响，从而影响检测结果的准确性的缺陷。

技术实现要素：

为了使超声波检测仪使用过程中，插头与插孔之间的连接出现松动时能及时反馈信号至工作人员，提高检测结果的准确性，本申请提供了一种基于超声波技术的开关柜绝缘缺陷智能检测仪。

本申请提供的一种基于超声波技术的开关柜绝缘缺陷智能检测仪。采用如下的技术方案：

一种基于超声波技术的开关柜绝缘缺陷智能检测仪，包括主机以及与主机电性连接的探测头，所述主机开设有插孔，所述探测头包括用于与插孔插接配合的插头，所述插孔的内壁固定有若干压力传感器以及若干弹性片，当插头插入插孔内时，弹性片产生弹性形变并对压力传感器的表面产生压力，当插头拔出插孔时，弹性片恢复弹性形变并远离压力传感器，所述压力传感器耦接有用于检测主机工作时，压力传感器是否受到弹性片的压力并发出提示信号的压力检测电路，所述压力检测电路包括：

压力比较单元，耦接于压力传感器并设置有压力阈值以在压力检测信号小于压力阈值时发出控制压力比较信号；

开关单元，耦接于压力比较单元以在接收到控制压力比较信号时发出开关信号至提示单元；

提示单元，耦接于开关单元并在接收到开关信号时发出提示信号以提示工作人员此时插头与插孔的插接处出现松动。

通过采用上述技术方案，当主机启动后，插头与插孔正常插接时，插头对若干弹性片产生压力，使得弹性片产生形变并对内壁上的压力传感器施加压力，压力传感器对自身受到弹性片的压力进行实时检测。

插头与插孔插接牢固时，压力传感器受到压力后发出的压力检测信号大于压力阈值，此时压力比较单元未发出压力比较信号，开关单元未导通，提示单元未发出提示信号。

当插头与插孔的插接出现松动时，压力传感器受到的压力减小使得发出的压力检测信号减小，当压力检测信号小于压力阈值时，压力比较单元发出压力比较信号至开关单元，开关单元接收到压力比较信号并发出开关信号至提示单元，提示单元接收到开关信号并发出提示信号以提示工作人员此时插头与插孔的插接处出现松动，工作人员接收到提示信号后立即对插接处进行检查，并在确保接头与插孔牢固插接后再对开关柜设备进行绝缘缺陷检测，提高检测结果的准确性。

可选的，所述弹性片沿插孔的轴线方向延伸，所述弹性片的一端与插孔的内壁固定连接，所述弹性片远离其与插孔固定的一端与插孔的内壁滑动连接，所述弹性片的一侧固定有扭簧，所述扭簧正对压力传感器，当插头插入插孔时，扭簧产生形变且扭簧与压力传感器的表面抵紧；当插头拔出插孔时，扭簧恢复弹性形变且扭簧远离压力传感器的表面。

通过采用上述技术方案，主机启动且当插头插入插孔时，插头对弹性片产生作用力，使得扭簧产生形变，同时，弹性片与插孔内壁滑动连接的一端朝插孔的底部滑动，使得扭簧朝向压力传感器的表面运动并压设在压力传感器表面；当插头拔出插孔时，扭簧恢复弹性形变使得弹性片与插孔滑动连接的一端朝远离插孔底部的方向移动，此时扭簧朝远离压力传感器，实现控制弹性片是否对压力传感器施力压力的功能。

可选的，若干所述弹性片绕插孔的轴线均匀分布。

通过采用上述技术方案，若干弹性片绕插孔轴线均匀分布的设置，使得插头插入插孔时，若干弹性片受到插头的压力较为均匀，进而使得扭簧对压力传感器表面的压力的较为均匀，若干压力传感器输出的压力检测信号较为准确。

可选的，所述压力比较单元包括比较器n1，所述比较器n1的第一信号输入端耦接于压力传感器，所述比较器n1的第二信号输入端接入有阈值信号vref，所述比较器n1的信号输出端耦接于开关单元。

通过采用上述技术方案，比较器n1实时将将第一信号输入端接入的压力检测信号与第二信号输入端的阈值信号vref进行比较，并在第一时间将比较结果从信号输出端输出；当第一信号输入端接入的压力检测信号小于第二信号输入端的阈值信号vref时，比较器n1的信号输出端输出压力比较信号，实现压力检测信号的比较功能。

可选的，所述开关单元包括三极管q1，所述三极管q1的基极耦接于比较器n1的信号输出端，所述三极管q1的集电极耦接于电源电压vcc，所述三极管q1的发射极接地。

通过采用上述技术方案，当三极管q1接收到压力比较信号时，三极管q1的基极由高电平转换成低电平，三极管q1导通并发出开关信号至提示单元；当三极管q1未接收到压力比较信号时，三极管q1的基极维持高电平，三极管q1未导通，提示单元未得电未发出提示信号，实现提示单元的开关控制功能。

可选的，所述开关单元还包括继电器km1，所述继电器km1的线圈耦接于三极管q1的发射极后接地，所述继电器km1包括常开触点开关km1-1，所述常开触点开关km1-1串联在提示单元的供电回路中。

通过采用上述技术方案，当三极管q1导通时，继电器km1的线圈得电使得常开触点开关km1-1闭合，提示单元的供电回路接通使得提示单元得电，当三极管q1断开时，继电器km1的线圈失电使得常开触点开关km1-1断开，提示单元的供电回路断开。

可选的，所述提示单元包括警示灯l1，所述警示灯安装在主机的表面，所述警示灯l1与常开触点开关km1-1串联，当常开触点开关km1-1闭合时，警示灯l1发出红色提示信号。

通过采用上述技术方案，警示灯l1安装在主机表面便于工作人员观察其亮灭情况，主机启动后，工作人员第一时间观察到警示灯l1亮时，即证明此时插头出现松动情况并及时对插头与插孔的插接处进行重新插设使其插接牢固后再进行检测，当主机关机时，无论插头与插孔有无插接，警示灯l1均不亮。

可选的，所述插孔的内壁固定有柔性圈，所述柔性圈具有柔性可产生形变，所述柔性圈靠近主机的表面设置，所述插头固定有柔性环，当插头与插孔插接时，柔性环与柔性圈抵紧。

通过采用上述技术方案，柔性环和柔性圈的设置，使得插头与插孔插接后，柔性环与柔性圈相互抵紧，插头与插孔的插接处不易出现松动。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.提示单元接收到开关信号并发出提示信号以提示工作人员此时插头与插孔的插接处出现松动，工作人员接收到提示信号后立即对插接处进行检查，并在确保接头与插孔牢固插接后再对开关柜设备进行绝缘缺陷检测，提高检测结果的准确性；

2.当插头拔出插孔时，扭簧恢复弹性形变使得弹性片与插孔滑动连接的一端朝远离插孔底部的方向移动，此时扭簧朝远离压力传感器，实现控制弹性片是否对压力传感器施力压力的功能；

3.柔性环和柔性圈的设置，使得插头与插孔插接后，柔性环与柔性圈相互抵紧，插头与插孔的插接处不易出现松动。

附图说明

图1是本实施例的整体结构示意图；

图2是本实施例中插孔的内部结构示意图；

图3是本实施例中压力检测电路的电路图。

附图标记说明：1、主机；11、插孔；12、滑动槽；2、探测头；21、插头；3、压力传感器；4、弹性片；5、扭簧；6、柔性圈；7、柔性环；8、压力比较单元；9、开关单元；10、提示单元。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1-3及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请实施例公开一种基于超声波技术的开关柜绝缘缺陷智能检测仪。参照图1，基于超声波技术的开关柜绝缘缺陷智能检测仪包括主机1以及与主机1电性连接的探测头2，主机1的顶部开设有探测孔，探测头2包括圆柱状插头21，插头21用于插入或拔出插孔11以实现与主机1的电性连接。

参照图1以及图2，插孔11的内壁固定有四个压力传感器3，压力传感器3绕插孔11的轴线均匀分布，插孔11的内壁设置有用于对压力传感器3施加压力的四个弹性片4，弹性片4沿插孔11的轴线方向延伸且弹性片4的一端与插孔11的内壁固定，插孔11的内壁开设有滑动槽12，滑动槽12沿插孔11的轴线延伸，弹性片4远离其与插孔11内壁固定的一端位于滑动槽12内且弹性片4沿滑动槽12的延伸方向往复滑动。

滑动槽12朝向插孔11内壁的一端端面固定有扭簧5，扭簧5正对插孔11内壁的压力传感器3，四个扭簧5与四个压力传感器3一一对应；当插头21插入插孔11时，弹性片4受到插头21的压力且扭簧5产生弹性形变，弹性片4位于滑动槽12内的一端朝向插孔11的底部滑动，扭簧5朝向压力传感器3的方向运动并压紧压力传感器3；当插头21拔出插孔11是，扭簧5恢复弹性形变，弹性片4位于滑动槽12内的一端朝远离插孔11底部的方向滑动，扭簧5朝远离压力传感器3的方向运动。

插孔11的内壁固定有柔性圈6，柔性圈6具有柔性可产生形变，柔性圈6靠近主机1的表面设置，所述插头21固定有柔性环7，当插头21与插孔11插接时，柔性环7的外表面与柔性圈6的内表面抵紧。

参照图3，主机1的表面固定有警示灯l1，警示灯l1耦接有用于检测主机1工作时，压力传感器3是否受到弹性片4的压力并发出提示信号的压力检测电路，压力检测电路包括：压力比较单元8、开关单元9以及提示单元10。

压力比较单元8耦接于压力传感器3并设置有压力阈值以在压力检测信号小于压力阈值时发出控制压力比较信号；压力比较单元8包括比较器n1，比较器n1的第一信号输入端为正相输入端，正相输入端耦接于压力传感器3，比较器n1的第二信号输入端为反相输入端，反相输入端接入有阈值信号vref，比较器n1的信号输出端耦接于开关单元9。

开关单元9，耦接于压力比较单元8以在接收到控制压力比较信号时发出开关信号至提示单元10；开关单元9包括pnp型的三极管q1以及继电器km1，三极管q1的基极耦接于比较器n1的信号输出端，三极管q1的集电极耦接于电源电压vcc，三极管q1的发射极耦接于继电器km1的线圈后接地，继电器km1包括常开触点开关km1-1，常开触点开关km1-1串联在提示单元10的供电回路中。

提示单元10，耦接于开关单元9并在接收到开关信号时发出提示信号以提示工作人员此时插头21与插孔11的插接处出现松动；提示单元10包括警示灯l1，警示灯安装在主机1的表面，警示灯l1与常开触点开关km1-1串联，当常开触点开关km1-1闭合时，警示灯l1发出红色提示信号。

本申请实施例一种基于超声波技术的开关柜绝缘缺陷智能检测仪的实施原理为：

主机1启动后，当插头21与插孔11正常插接时，插头21对四个弹性片4产生均匀的压力，使得扭簧5产生形变，弹性片4位于滑动槽12内靠近插孔11的底部的一端，扭簧5对内壁上的压力传感器3施加压力。

压力传感器3对自身受到弹性片4的压力进行实时检测。

插头21与插孔11插接牢固时，压力传感器3受到压力后发出的压力检测信号大于阈值信号vref，此时比较器n1发出高电平信号，pnp型的三极管q1接收到高电平未导通，继电器km1的线圈未得电，警示灯l1为发出红色提示信号。

当插头21与插孔11的插接出现松动时，压力传感器3受到的压力减小使得发出的压力检测信号减小，当压力检测信号小于阈值信号vref时，比较器n1的信号输出端发出压力比较信号至三极管q1，三极管q1的基极由高电平转换成低电平，三极管q1导通使得继电器km1的线圈得电，常开触点开关km1-1闭合，警示灯l1得电并发出红色提示信号以提示工作人员此时插头21与插孔11的插接处出现松动，工作人员接收到提示信号后立即对插接处进行检查，并在确保接头与插孔11牢固插接后再对开关柜设备进行绝缘缺陷检测。

柔性环7和柔性圈6的设置，使得插头21与插孔11插接后，柔性环7与柔性圈6相互抵紧，插头21与插孔11的插接处不易出现松动。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，本说明书（包括摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。