专利名称：一种基于微波辐射双通道测量技术的绝缘子污秽检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及检测技术，更具体地说涉及一种基于微波辐射双通道测量技术的绝缘子污秽检测装置。
背景技术：
绝缘子污秽检测对于确定绝缘子的污秽状态非常重要，通过有效地检测绝缘子污秽程度，对于合理制定停电检修时间具有重要意义。过多地进行绝缘子污秽检测，就需要经常停电，而过少地检测又可能积污过多，形成安全隐患。在高电压与绝缘技术领域中，绝缘子污秽的检测技术一直是研究热点。通过检测绝缘子污秽来判断绝缘子的污秽等级，以便确定污秽清扫时间，合理安排停电检修，可以及时准确地确定绝缘子污秽状态，减少污闪放电，对电力系统安全生产具有重要意义。
实用新型内容本实用新 型要解决的技术问题是提供一种绝缘子污秽检测装置，可以及时准确有效地检测绝缘子污秽。本实用新型上述技术问题这样解决，构造一种基于微波辐射双通道测量技术的绝缘子污秽检测装置，包括:方波发生器；由方波发生器驱动的第一开关驱动器和第二开关驱动器；用于接收来自绝缘子污秽的微波段35GHz频段的能量信号的天线；用于将天线接收到的信号分成水平和垂直极化信号的水平垂直极化分离器；用于在驱动下对比极化分离器提供信号与参考负载器提供的基准信号的转换开关；对水平垂直极化分离器输出的微波信号进行放大的第一高放；提供本地振荡信号的本振；将本振信号与第一高放输出信号进行下变频为第一中频信号的第一混频器；对转换开关输出的微波信号进行放大的第二高放:将本振信号与第二高放输出信号进行下变频为第二中频信号的第二混频；将第一中频信号进行中频放大的第一中放；将第二中频信号进行中频放大的第二中放；将第一中放输出信号检波为第一低频信号的第一检波器；将第二中放输出信号检波为第二低频信号的第二检波器；对第一检波器后的低频信号进一步放大的第一低放；对第二检波器后的低频信号进一步放大的第二低放；由第二开关驱动器提供同步信号对第一低放输出信号同步检波为直流信号的第一同步检波器；由第二开关驱动器提供同步信号对第二低放输出信号同步检波为直流信号的第二同步检波器；对第一同步检波器输出信号进行最终信号检测与处理的第一积分器；对第二同步检波器输出信号进行最终信号检测与处理的第二积分器；用于对第一和第二测量数据进行读取和显示的数字显示器。实施本实用新型提供的一种基于微波辐射双通道测量技术的绝缘子污秽检测装置，利用这种检测装置可以进行在线式、不停电、非接触的绝缘子污秽程度的测量。
图1是本实用新型一种基于微波辐射双通道测量技术的绝缘子污秽检测装置的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型基于微波辐射测量理论，通过接收绝缘子表面污秽物在微波段辐射的电磁能量，进行远距离测量绝缘子污秽的辐射亮温，根据亮温进一步计算出绝缘子的污秽程度。根据黑体辐射定律，任何高于绝对温度零度的物体都在不断发射各个频段的电磁能量，同时也吸收其他物体发射出的电磁能量。本实用新型提供的一种基于微波辐射双通道测量技术的绝缘子污秽检测装置，专门用于接收来自绝缘子表面(污秽)在35GHz附近微波(毫米波)段的辐射能量，通过测量其辐射能量的大小和性质，来评判绝缘子污秽状态(等级)。如图1所示，来自绝缘子表面(污秽)的辐射能量被天线接收下来，将接收信号通过水平垂直极化分离器分成两路，分别通过混频、放大、检波和再次放大等主要处理电路，最终获得两路直流信号。这两路直流信号电压的大小反映了绝缘子污秽的属性。由于污秽的等值盐密(ESDD)和等值灰密(NSDD)相互作用，都影响辐射能量的大小，因此，获得的两路直流信号大小代表辐射能量在水平和垂直极化方向上的差别，作为测量污秽的原始数据，用于确定污秽状态。理论上，依据测量结果，通过绝缘子污秽表面辐射亮温计算公式进行反演计算，求出绝缘子污秽的状态，而在工程上，可通过拟合方程直接求出污秽状态。无论反演求解还是拟合方程直接求解，都可以通过计算出绝缘子污秽状态(等级)，进一步用于工程实际，以掌握绝缘子的污秽状态。如图1所示，在本实用新型提供的一种基于微波辐射双通道测量技术的绝缘子污秽检测装置的组成框图中，天线1，用于接收来自绝缘子污秽的微波段35GMZ频段的能量；水平垂直极化分离器2，用于将天线I接收的信号分成水平和垂直极化信号，分别进入水平极化处理和垂直极化处理 ；开关3:用于对比从极化分离器2接收到信号与基准信号的转换，其中基准信号由参考负载16提供；在水平极化处理过程中，包括第一高放(第一高频放大器)41:用于将微波信号进行放大；第一混频器51:用于将第一高频输出的信号进行下变频为第一中频信号；第一检波器71，用于将第一中放(第一中频放大器)61的输出信号变成第一低频信号；第一低放81，用于对第一检波器(71)后的低频信号进一步放大；第一同步检波器91，用于进一步将低放信号转换为直流信号；第一职分器101，用于实现最终的信号检测与处理；数字显示器11是测量数据最后的读取显示单元。在垂直极化处理过程中，信号经过第二高放42，用于将开关3提供的微波信号进行放大；第二混频器52，用于将第二高频42输出的信号进行下变频为第二中频信号；第二检波器72，用于将第二中放62的输出信号变成第二低频信号；第二低放82，用于对第二检波器72后的低频信号进一步放大；第二同步检波器92，用于进一步将低放信号转换为直流信号；第二积分器102，用于实现最终的信号检测与处理；数字显示器11分别与第一和第二积分器连接，对测量数据进行最后的读取和显示。利用本实用新型提供的装置，在XP-70型绝缘子上进行了人工污秽和自然积污的试验研究，测量了 ESDD或NSDD与辐射亮温的关系。在干燥和湿润条件下，将测量结果构造出拟合方程，可求解出ESDD和NSDD。其结果表明辐射亮温可以准确反映绝缘子的污秽状态。在测量条件给定的条件下，其结果可以用于工程实际来在线检测绝缘子污秽。基于微波辐射测量方法具有实时性、非接触和不受线路电压波动影响的特点。[0011]拟合方程
权利要求1.一种基于微波辐射双通道测量技术的绝缘子污秽检测装置，其特征在于，包括: 方波发生器； 由方波发生器驱动的第一开关驱动器和第二开关驱动器(14); 用于接收来自绝缘子污秽的微波段35GHZ频段的能量信号的天线(I); 用于将天线(I)接收到的信号分成水平和垂直极化信号的水平垂直极化分离器(2);用于在驱动下对比极化分离器(2)提供信号与参考负载器(16)提供的基准信号的转换开关⑶； 对水平垂直极化分离器(2)输出的微波信号进行放大的第一高放(41); 提供本地振荡信号的本振(15); 将本振信号与第一高放(41)输出信号进行下变频为第一中频信号的第一混频器(51); 对转换开关(3)输出的微波信号进行放大的第二高放(42): 将本振信号与第二高放(42)输出信号进行下变频为第二中频信号的第二混频(52); 将第一中频信号进行中频放大的第一中放(61); 将第二中频信号进行中频放大的第二中放(62); 将第一中放(61)输出信号检波为第一低频信号的第一检波器(71); 将第二中放￠2)输出信号检波为第二低频信号的第二检波器(72); 对第一检波器后的低频信号进一步放大的第一低放(81); 对第二检波器后的低频信号进一步放大的第二低放(82); 由第二开关驱动器(14)提供同步信号对第一低放(81)输出信号同步检波为直流信号的第一同步检波器(91); 由第二开关驱动器(14)提供同步信号对第二低放(82)输出信号同步检波为直流信号的第二同步检波器(92); 对第一同步检波器(91)输出信号进行最终信号检测与处理的第一积分器(101); 对第二同步检波器(92)输出信号进行最终信号检测与处理的第二积分器(102); 用于对第一和第二测量数据进行读取和显示的数字显示器(11)。
专利摘要一种基于微波辐射双通道测量技术的绝缘子污秽检测装置，包括用于接收来自绝缘子污秽的微波段35GHz频段的能量信号的天线(1)、将天线(1)接收到的信号分成水平和垂直极化信号的水平垂直极化分离器(2)；用于在驱动下对比极化分离器(2)提供信号与参考负载器(16)提供的基准信号的转换开关(3)；分别对极化分离器(2)和开关(3)提供的水平和垂直极化的微波信号进行高放、混频、中放、检波、低放、同步检波和积分处理后通过数字显示器(11)输出测量数据。实施本实用新型提供的一种基于微波辐射双通道测量技术的绝缘子污秽检测装置，可以进行在线式、不停电、非接触的绝缘子污秽程度的测量。
文档编号G01N22/00GK203101289SQ20122049606
公开日2013年7月31日 申请日期2012年9月26日 优先权日2012年9月26日
发明者陈太寿, 刘雪锋, 王冰, 王建华, 赵兴荣, 杨隽, 丁超, 叶友金, 刘嘉, 高强, 温大仁 申请人:云南电网公司玉溪供电局, 昆明瑞云飞科技有限公司