产生下降沿中断信号，在发电的同时触发反相器给处理芯片中断触发，处理芯片在触发后5uS起动工作(微风振动按照最高150H，平均每次振动时间为100000/150 = 666uS)。由于压电发电片在导线微风振动输出的是交流电压信号，因此反相器会一直不断的发送下降沿信号，处理芯片保持工作状态。当微风振动停止时，压电发电片停止发电，脉冲信号停止发送下降沿信号，处理芯片检测在没有收到下降沿信号3秒钟停止采集数据。
[0039]如图3所示，微风振动传感器安装在野外高压输电线路上，环境上灰尘、湿气等影响较大，光栅传感器测量时要求光栅表面不能有灰尘或雾气影响，容栅传感器测量要求不能有两种参数同时改变，即不能改变介电常数。如果有潮湿气体侵入则会改变介电常数。因此在采用本新方法时必须解决该问题。本方案设计了密封件，以保证潮湿气体及灰尘不能侵入壳体。同时在冬季处于覆冰期间，覆冰也将影响到微风振动的测量，本方案也设计了防冻碗，可以在一定程度上抵御覆冰影响。
[0040]固定端还包括用以密封测量杆33和壳体I的密封件35，密封件35包括从上到下依次连接的上盖板351、隔离仓352、下盖板353和防冻碗354，测量杆33为半圆形凸台结构，半圆形凸台依次穿过防冻碗354、下盖板353、隔离仓352和上盖板351与固定测量组件32连接，杆体与隔离仓形成的空间内填充黄油。
[0041]振动检测电路包括分别与蓄电池44连接的振动数据采集单元、处理芯片和无线发送器，振动测量组件31、振动数据采集单元、处理芯片和无线发送器依次连接。
[0042]固定夹2和电缆线夹5之间的距离为89mm。
[0043]导线随风振动时，线夹也会跟随导线上下左右摆动，这种摆动在测试中不能计算为微风振动的幅度，是在不同的平面测量的振动幅度，是以线夹处为相对静止点，以距线夹89mm处为振动点测量的相对振动幅度及频率。即比线夹处多的上、下振动位移。
[0044]本采集原理是距线夹89mm处安装了固定夹与上部传感器固定相连，在固定夹右侧89mm处设计一个固定支架(按固定支架中心距计算)，支架上通过悬臂梁固定测量杆，测量杆通过隔离舱进入传感器后在测量杆上安装光栅尺或容栅定尺(测量杆与隔离舱密封摩擦、阻尼影响在2N以内)，尺旁边安装振动测量组件或容栅动尺。振动时距线夹89mm处固定夹高或低于线夹的振幅带动传感器外壳上下振动，光栅传感器的读数头或容栅传感器的动尺对光栅尺或容栅定尺进行位移测量，其位移变化为相对振幅，并根据方向变化计算振动频率。这种利用光栅或容栅使用金属支架进行垂直幅度对比数字测量微风振动的方法即微风振动测量新方法。
[0045]本采集测量方法的特点:
[0046]直接测量:固定夹振幅变化通过传感器外壳与线架处自动进行对比，无变化不会测量，有变化直接测量。瞬间的振动也会得到测量。
[0047]数字化测量:光栅或容栅通过栅格或栅尺进行测量均为直接数字化测量。
[0048]非接触测量:光栅通过光栅格、容栅通过动尺栅格发射与反射接收非接触测量，测量精度进一步得到提高。
[0049]测试方法成熟。目前无论是光栅或容栅均为成熟的测量方案，
[0050]本采集测量方法与过去微风振动传感器采集原理有以下区别:
[0051]第一、把转换测量变为直接测量，过去是把振动幅度转换为悬臂梁力的变化，通过力值变化对应振幅变化进行测量，而现在是将相对振动幅度变化直接测量。
[0052]第二、把模数转化测量变为数字测量，过去力值变化通过电阻应变片阻值变化引起电阻桥输出的电压变化，而后根据变化电压进行AD转换采集振动幅度，本方法采用光栅或容栅尺直接进行数字测量，测量结果直接就是数字，减少了转换误差。
[0053]第三、把接触测量转为非接触测量:过去采用悬臂梁直接压在导线上感知两点导线的振动幅度与振动频率，现在通过光栅或容栅尺间隔Imm左右非接触测量(振动测量组件与光栅、动尺与定尺)；减少摩擦、提高可靠性与测量精度，增加的寿命周期。
[0054]第四、光栅传感器目前测试精度一般可以达到10uM，精度高一些的可以达到0.5uM.，按照1.27mm (P-P)计算，一般的光栅位移传感器测量精度可以达到1%以上。精度高的可以达到千分之三。
【主权项】
1.一种非接触式电缆微风振动测量仪，包括壳体(I)、测量组件以及固定在电缆上并与壳体(I)连接的固定夹(2)，所述的测量组件包括均安装在壳体(I)上的电源(4)和采集通讯板(3)，以及与电源(4)连接的振动检测传感器，其特征在于，所述的振动检测传感器，包括固定端和振动端，所述的振动端固定在采集通讯板上，包括相互连接的振动测量组件(31)和振动检测电路，所述的固定端包括与振动测量组件(31)非接触设置的固定测量组件(32)、测量杆(33)和支撑臂(34)，所述的固定测量组件(32)、测量杆(33)、支撑臂(34)和电缆线夹(5)依次连接。
2.根据权利要求1所述的一种非接触式电缆微风振动测量仪，其特征在于，所述的振动检测传感器包括光栅传感器和容栅传感器，所述的振动测量组件(31)包括光栅读数头和容栅动尺，所述的固定测量组件(32)包括光栅尺版和容栅定尺。
3.根据权利要求1所述的一种非接触式电缆微风振动测量仪，其特征在于，所述的电源⑷包括依次连接的质量块(41)、压电发电片(42)、发电片固定板(43)和蓄电池(44)，所述的发电片固定板(43)固定在壳体内部，通过蓄电池(44)分别与振动检测电路和振动测量组件(31)连接。
4.根据权利要求1所述的一种非接触式电缆微风振动测量仪，其特征在于，所述的固定端还包括用以密封测量杆(33)和壳体(I)的密封件(35)，所述的密封件(35)包括从上到下依次连接的上盖板(351)、隔离仓(352)、下盖板(353)和防冻碗(354)。
5.根据权利要求4所述的一种非接触式电缆微风振动测量仪，其特征在于，所述的测量杆(33)为半圆形凸台结构，所述的半圆形凸台依次穿过防冻碗(354)、下盖板(353)、隔离仓(352)和上盖板(351)与固定测量组件(32)连接，所述的测量杆(33)的杆体与隔离仓形成的空间内填充黄油。
6.根据权利要求1所述的一种非接触式电缆微风振动测量仪，其特征在于，所述的振动检测电路包括分别与蓄电池(44)连接的振动数据采集单元、处理芯片和无线发送器，所述的振动测量组件(31)、振动数据采集单元、处理芯片和无线发送器依次连接。
7.根据权利要求1所述的一种非接触式电缆微风振动测量仪，其特征在于，所述的固定夹⑵和电缆线夹(5)之间的距离为89mm。
8.根据权利要求3所述的一种非接触式电缆微风振动测量仪，其特征在于，所述的质量块(41)和压电发电片(42)的数量均为6个。
【专利摘要】本实用新型涉及一种非接触式电缆微风振动测量仪，包括壳体、测量组件以及固定在电缆上并与壳体连接的固定夹，所述的测量组件包括均安装在壳体上的电源和采集通讯板，以及与电源连接的振动检测传感器，所述的振动检测传感器，包括固定端和振动端，所述的振动端固定在采集通讯板上，包括相互连接的振动测量组件和振动检测电路，所述的固定端包括与振动测量组件非接触设置的固定测量组件、测量杆和支撑臂，所述的固定测量组件、测量杆、支撑臂和电缆线夹依次连接。与现有技术相比，本实用新型具有读数准确、使用寿命长、结构简单、成本低等优点。
【IPC分类】G01H11-06, G01H9-00
【公开号】CN204373770
【申请号】CN201420706683
【发明人】刘理华
【申请人】上海欣影电力科技股份有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2014年11月21日