专利名称：瓷支柱绝缘子带电探伤仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于瓷支柱绝缘子领域，尤其是一种瓷支柱绝缘子带电探伤仪。
背景技术：
瓷支柱绝缘子是电力传输网中的重要设备，起着支撑导线和绝缘作用。由于瓷支 柱绝缘子在户外要承受运行中的机械负荷、风吹日晒、冰冻雨雪等恶劣工作环境，使得瓷支 柱绝缘子会形成一些微小缺陷并导致瓷支柱绝缘子的损坏，经常会出现因为瓷支柱绝缘子 断裂而发生的事故。瓷支柱绝缘子断裂不仅可能造成严重的电网事故，影响安全供电，还会 对运行及检修人员的人身安全构成威胁，成为电力传输网安全运行的一大隐患。为了确保 瓷支柱绝缘子的安全可靠运行，对瓷支柱绝缘子的缺陷检测是保证电力传输网正常运行的 必要工作。目前，对瓷支柱绝缘子的缺陷检测通常采用超声波测量仪进行。现有的超声波测 量仪存在的问题是(1)超声波测量仪在对瓷支柱绝缘子进行检测时，必须要在停电状态 下进行，从而影响了电力传输网的正常运行；(2)需要使用多个超声探头分别对瓷支柱绝 缘子进行探测，不能一次性对被检测的瓷支柱绝缘子做出全面评价，同时，由于超声探头体 积较大，无法在瓷支柱绝缘子的某些部位放置探头，因此，不能实现对其所有位置的检测功 能；(3)超声波测量仪操作复杂，需要很强的专业水平的人员才能使用，更不能对在变电站 内运行的瓷支柱绝缘子做批量快速检测，因此，检测过程需要消耗大量的人力物力。
发明内容本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构设计简单、能够快速、 准确地对瓷支柱绝缘子进行带电检测的瓷支柱绝缘子带电探伤仪。本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的一种瓷支柱绝缘子带电探伤仪，由壳体、发射器探针及接收器探针连接构成，发射 器探针和接收器探针同向伸缩安装在壳体的上端，在发射器探针内安装有振动信号发射 器，在接收器探针内安装有振动信号接收器，振动信号发射器及振动信号接收器与壳体内 安装的控制电路板相连接。而且，所述的发射器探针由探针壳体、探针盖和探针头连接构成，探针头与探针盖 套装在一起并且探针头的头部从探针盖的前端伸出，在探针盖的前端通过探针螺孔使用螺 钉将探针盖、探针头和探针壳体固装在一起，该探针头的底部中央通过螺纹方式与固定柱 的前端安装在一起，在固定柱外套装一绝缘套，在绝缘套外的前端套装有振动信号发射器， 在绝缘套外的后端套装一压铁环并通过固定柱的后端安装的螺母将振动信号发射器固装 在固定柱上。而且，所述的振动信号发射器为陶瓷片与铜片的组合体。而且，所述的接收器探针由探针壳体、探针盖和探针头连接构成，探针头与探针盖 套装在一起并且探针头的头部从探针盖的前端伸出，在探针盖的前端通过探针螺孔使用螺钉将探针盖、探针头和探针壳体固装在一起，该探针头的底部中央通过螺纹方式与振动信 号接收器安装在一起。而且，所述的振动信号接收器为加速度传感器而且，所述的发射器探针与壳体及接收器探针与壳体之间的安装结构相同，其具 体安装结构为在探针壳体的下端中央通过螺纹方式与一中空的双螺旋金属杆的一端固装 在一起，在壳体的上端制有两个带凸台的通孔，在该通孔内通过胶皮外套紧配合安装一胶 皮护口，在胶皮护口内通过胶皮内套紧配合套装一铜销套，在铜销套上径向对称安装一对 铜销，该对铜销与双螺旋金属杆的螺旋槽啮合在一起，在探针壳体与壳体之间的双螺旋金 属杆上套装一弹簧。而且，所述的振动信号发射器与控制电路板的连接方式为控制电路板通过发射 器导线连接到双螺旋金属杆端部的尼龙螺柱上，并从双螺旋金属杆内部穿过并连接到振动 信号发送器上；所述的振动信号接收器与控制电路板的连接方式为控制电路板通过接收 器导线连接到与双螺旋金属杆端部的尼龙螺柱上，并从双螺旋金属杆内部穿过并连接到振 动信号接收器上，在该尼龙螺柱的内侧贴装一磁铁环，在与磁铁环相对位置的控制电路板 上安装一霍尔件。而且，所述的壳体的下端制有一手柄固定螺孔。而且，所述的控制电路还分别与在壳体下端设置的开关按钮、复位按钮、USB接口、 工作状态灯、电源指示灯及壳体内侧底面上设置的喇叭相连接。而且，所述的控制电路采用电池供电方式在壳体上表面安装有外壳盖，该外壳盖 的内侧表面安装有电池盒并与控制电路板相连接。本实用新型的优点和积极效果是1、本带电探伤仪通过发射器探针向瓷支柱绝缘子施加振动载荷，通过接收器探针 采集瓷支柱绝缘子的振动频率并存储在探伤仪内部。探伤仪通过批量采集各个瓷支柱绝缘 子的振动频率并将采集的数据传送给安装有频谱分析软件的PC机，由PC机根据瓷支柱绝 缘子的振动频谱来评价瓷支柱绝缘子的刚性强度，实现快速、准确及批量的检测功能。2、本带电探伤仪能够在带电情况下一次性对瓷支柱绝缘子的表面缺陷及内部缺 陷对被检瓷支柱绝缘子做出全面评价，在检测过程中，不影响正常的供电功能，提高了检测 能力和检测效率。3、本带电探伤仪的壳体与手柄通过螺纹方式安装在一起，只需在地面上操作即可 完成检测功能，具有使用简单、操作方便的特点，降低了检测强度，节约了人力物力。4、本实用新型设计合理，实现了对瓷支柱绝缘子的快速、准确及批量的检测功能， 检测过程可以在带电情况下一次性对瓷支柱绝缘子的表面缺陷及内部缺陷对被检瓷支柱 绝缘子做出全面评价，同时具有使用简单、操作方便的特点，提高了检测能力和检测效率， 节约了大量的人力物力。
图1是本实用新型的立体图；图2是将外壳盖打开后的主视图；图3是图2的横截面剖视图；[0024]图4是图2在弹簧压紧状态示意图；图5是本实用新型的使用状态示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例做进一步详述—种瓷支柱绝缘子带电探伤仪，如图1及图2所示，由壳体1、发射器探针5及接收器探针6连接构成，发射器探针和接收器探针同向伸缩安装在壳体的上端。在发射器探针 内安装有振动信号发射器30，在接收器探针内安装有振动信号接收器31，振动信号发射器 及振动信号接收器与壳体内安装的控制电路板13相连接，在本实施例中，振动信号发射器 采用的是陶瓷片与铜片组合体，振动信号接收器采用的是加速度传感器，振动信号发射器 在控制电路的控制下产生振动信号，振动信号接收器在控制电路的控制下采集瓷支柱绝缘 子的振动频率并传送给控制电路进行处理。在壳体的下端分别设有开关按钮9、复位按钮 7、USB接口 8、工作状态灯11、电源指示灯12分别与壳体内安装的控制电路板相连接，开关 按钮及复位按钮用来控制带电探伤仪的工作，工作状态灯、电源指示灯分别用于指示带电 探伤仪的工作状态及电源状态，USB接口用来读取控制电路所存储的数据；在该侧壳体还 设有与操作手柄安装在一起的手柄固定螺孔10，通过该手柄固定螺孔可以将操作手柄安装 在壳体上，操作人员手持操作手柄即可在地面上进行检测操作。在壳体的上表面安装一外 壳盖3，在该外壳盖的下表面安装有电池盒2，该电池盒与控制电路板相连接为控制电路供 H1^ ο发射器探针和接收器探针的外部结构相同，如图2所示，均由探针壳体18、探针盖 19和探针头21连接构成，探针头21与探针盖套装在一起并且探针头的头部从探针盖的前 端伸出，探针壳体与探针盖扣合在一起，在探针盖的前端表面制有三个探针螺孔20，通过三 个探针螺孔使用螺钉将探针盖、探针头和探针壳体固装在一起。如图3所示，在发射器探针 的内部，探针头的底部中央通过螺纹方式与固定柱28的前端安装在一起，在固定柱外套装 一绝缘套29，在绝缘套外的前端套装有振动信号发射器，该振动信号发射器为一陶瓷片与 铜片的组合体，在绝缘套外的后端套装一压铁环27，在固定柱的后端安装一螺母32，通过 该螺母将振动信号发射器固装在固定柱上。在接收器探针的内部，探针头的底部中央通过 螺纹方式与振动信号接收器安装在一起，该振动信号接收器采用的是加速度传感器。发射器探针与壳体及接收器探针与壳体之间均采用伸缩方式安装在一起，如图3 所示，其具体安装结构为在探针壳体的下端中央制有的螺纹孔与一中空的双螺旋金属杆 17的一端固装在一起，在壳体的一侧上制有两个带凸台的通孔，在该通孔内安装一胶皮护 口 16，在胶皮护口外侧与胶皮外套35紧配合将胶皮护口固装在壳体上的通孔内；在胶皮 护口内套装一铜销套33，在铜销套上径向对称安装一对铜销34，该对铜销与双螺旋金属杆 的螺旋槽啮合在一起，在铜销套外套装一胶皮内套36，该胶皮内套与胶皮护口紧配合安装 在一起；在探针壳体与壳体之间的双螺旋金属杆上套装一弹簧4。发射器探针(接收器探 针)与壳体之间伸缩的工作原理为当发射器探针(接收器探针)在压力的作用下，双螺 旋金属杆的螺旋槽在铜销的作用下，沿螺旋方式向内部旋转滑动；反之，发射器探针(接收 器探针)在压力消失时，在弹簧的作用下，沿螺旋方式向外部旋转滑动。与发射器探针相 连接的双螺旋金属杆的另一侧设置在壳体内部，在该双螺旋金属杆的端部安装一尼龙螺柱23，该尼龙螺柱与控制电路通过发射器导线14相连接，发射器导线从双螺旋金属杆内部穿过并连接到振动信号发送器上。与接收器探针相连接的双螺旋金属杆的另一侧设置在壳体 内部，在该双螺旋金属杆的端部安装一尼龙螺柱，该尼龙螺柱还与控制电路通过接收器导 线24相连接，该接收器导线从双螺旋金属杆内部穿过并连接到振动信号接收器上，在该尼 龙螺柱的内侧贴装一磁铁环22，该磁铁环用来与控制电路板上的霍尔件26配合来启动或 停止接收器探针的工作，当弹簧被压紧时，如图4所示，磁铁环与电路板上的霍尔件接近， 从而启动探伤仪电路的工作，反之，在弹簧回弹后，磁铁环远离电路板上的霍尔件，从而停 止探伤仪电路的工作。在壳体内侧底面上还安装一喇叭15，该喇叭与控制电路板之间通过 喇叭导线相连接，由控制电路控制喇叭发出一些提示音，便于操作人员的使用。本瓷支柱绝缘子带电探伤仪的使用方法，如图5所示，通过带电探伤仪壳体下部 的手柄固定螺孔安装一操作手柄，检测人员手持操作手柄将发射器探针及接收器探针的尖 端垂直贴紧在待测瓷支柱绝缘子的下部法兰底面上，并保持该状态一段时间(不超过6秒 钟)，带电探伤仪在控制电路的控制下开始工作，并完成整个测试过程一方面控制电路产 生振动信号，通过带通滤波器进行滤波处理，进行信号放大及升压，控制振动信号发射器产 生振动载荷；另一方面通过振动信号接收器采集瓷支柱绝缘子的振动频率，对该振动频率 进行数字化处理后生成数字音频信号以及存储控制功能。存储在带电探伤仪内的数字音频 信号可以通过USB接口传递给安装有频谱分析软件的PC机，由PC机对该数字音频信号进 行傅里叶变换后生成振动频谱图，通过生成的振动频谱图即可直观地判断出该瓷支柱绝缘 子是否存在缺陷。需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实 用新型并不限于具体实施方式
中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的 技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。
权利要求一种瓷支柱绝缘子带电探伤仪，其特征在于由壳体、发射器探针及接收器探针连接构成，发射器探针和接收器探针同向伸缩安装在壳体的上端，在发射器探针内安装有振动信号发射器，在接收器探针内安装有振动信号接收器，振动信号发射器及振动信号接收器与壳体内安装的控制电路板相连接。
2.根据权利要求1所述的瓷支柱绝缘子带电探伤仪，其特征在于所述的发射器探针 由探针壳体、探针盖和探针头连接构成，探针头与探针盖套装在一起并且探针头的头部从 探针盖的前端伸出，在探针盖的前端通过探针螺孔使用螺钉将探针盖、探针头和探针壳体 固装在一起，该探针头的底部中央通过螺纹方式与固定柱的前端安装在一起，在固定柱外 套装一绝缘套，在绝缘套外的前端套装有振动信号发射器，在绝缘套外的后端套装一压铁 环并通过固定柱的后端安装的螺母将振动信号发射器固装在固定柱上。
3.根据权利要求1或2所述的瓷支柱绝缘子带电探伤仪，其特征在于所述的振动信 号发射器为陶瓷片与铜片的组合体。
4.根据权利要求1所述的瓷支柱绝缘子带电探伤仪，其特征在于所述的接收器探针 由探针壳体、探针盖和探针头连接构成，探针头与探针盖套装在一起并且探针头的头部从 探针盖的前端伸出，在探针盖的前端通过探针螺孔使用螺钉将探针盖、探针头和探针壳体 固装在一起，该探针头的底部中央通过螺纹方式与振动信号接收器安装在一起。
5.根据权利要求1或4所述的瓷支柱绝缘子带电探伤仪，其特征在于所述的振动信 号接收器为加速度传感器。
6.根据权利要求1所述的瓷支柱绝缘子带电探伤仪，其特征在于所述的发射器探针 与壳体及接收器探针与壳体之间的安装结构相同，其具体安装结构为在探针壳体的下端 中央通过螺纹方式与一中空的双螺旋金属杆的一端固装在一起，在壳体的上端制有两个带 凸台的通孔，在该通孔内通过胶皮外套紧配合安装一胶皮护口，在胶皮护口内通过胶皮内 套紧配合套装一铜销套，在铜销套上径向对称安装一对铜销，该对铜销与双螺旋金属杆的 螺旋槽啮合在一起，在探针壳体与壳体之间的双螺旋金属杆上套装一弹簧。
7.根据权利要求1所述的瓷支柱绝缘子带电探伤仪，其特征在于所述的振动信号发 射器与控制电路板的连接方式为控制电路板通过发射器导线连接到双螺旋金属杆端部的 尼龙螺柱上，并从双螺旋金属杆内部穿过并连接到振动信号发送器上；所述的振动信号接 收器与控制电路板的连接方式为控制电路板通过接收器导线连接到与双螺旋金属杆端部 的尼龙螺柱上，并从双螺旋金属杆内部穿过并连接到振动信号接收器上，在该尼龙螺柱的 内侧贴装一磁铁环，在与磁铁环相对位置的控制电路板上安装一霍尔件。
8.根据权利要求1所述的瓷支柱绝缘子带电探伤仪，其特征在于所述的壳体的下端 制有一手柄固定螺孔。
9.根据权利要求1所述的瓷支柱绝缘子带电探伤仪，其特征在于所述的控制电路还 分别与在壳体下端设置的开关按钮、复位按钮、USB接口、工作状态灯、电源指示灯及壳体内 侧底面上设置的喇叭相连接。
10.根据权利要求1所述的瓷支柱绝缘子带电探伤仪，其特征在于所述的控制电路采 用电池供电方式在壳体上表面安装有外壳盖，该外壳盖的内侧表面安装有电池盒并与控 制电路板相连接。
专利摘要本实用新型涉及一种瓷支柱绝缘子带电探伤仪，由壳体、发射器探针及接收器探针连接构成，发射器探针和接收器探针同向伸缩安装在壳体的上端，在发射器探针内安装有振动信号发射器，在接收器探针内安装有振动信号接收器，振动信号发射器及振动信号接收器与壳体内安装的控制电路板相连接。本实用新型设计合理，实现了对瓷支柱绝缘子的快速、准确及批量的检测功能，检测过程可以在带电情况下一次性对瓷支柱绝缘子的表面缺陷及内部缺陷对被检瓷支柱绝缘子做出全面评价，同时具有使用简单、操作方便的特点，提高了检测能力和检测效率，节约了大量的人力物力。
文档编号G01N29/24GK201765212SQ201020258470
公开日2011年3月16日 申请日期2010年7月15日 优先权日2010年7月15日
发明者吴平, 奚健, 陈东风 申请人:天津市科远系统工程有限公司