绝缘子表面RTV涂层涂覆效果评估方法、装置及系统与流程

本申请涉及电力技术领域，尤其涉及一种绝缘子表面rtv涂层涂覆效果评估方法、装置及系统。

背景技术

室温硫化硅橡胶(roomtemperaturevulcanizedsiliconerubber，rtv)是一种新型憎水性涂料，通过刷、喷等方法涂覆在绝缘子表面，从而隔绝瓷瓶与污秽物质，当雨水或露珠接触到涂层表面时，会变成水珠自动滚落，或一颗颗散落在涂层表面上，而不会形成连续的水链或铺展成水膜，这样就抑制了泄漏电流和局部电弧的产生和发展，显著提高了绝缘子的污闪电压。更重要的是，当污秽物质降落到涂层上后，由于rtv涂层具有憎水迁移性，使得污秽物质也具有憎水性，从而不被雨水或潮雾中的水蒸汽所润湿，因此该污秽物质不被离子化，能有效地扼制泄漏电流，极大地提高了绝缘子的防污闪能力。

为了保证rtv涂层具有良好的防污闪性能，涂层涂覆的质量至关重要，《dl/t627-2012绝缘子用常温固化硅橡胶防污闪涂料》中对rtv涂层的质量有明确规定，但在实际生产过程中，由于受到一些外在因素的影响，绝缘子表面rtv涂层会出现一些质量问题，比如涂层夹杂、涂层厚度不合格以及涂层厚度不均匀，随着运行时间的增加，绝缘子表面rtv涂层的质量问题逐渐凸显出来，导致rtv涂层的憎水性下降、老化以及脱落等现象的发生，因此，对绝缘子表面rtv涂层的涂覆效果进行评估显得尤为重要。

目前，评估绝缘子表面rtv涂层涂覆效果的方法主要有光截法、电解法、厚度差测量法、称重法等，这些评估方法只能对绝缘子表面rtv涂层的涂层厚度进行检测，无法对涂层厚度均匀性的情况进行评估，进而无法做到对绝缘子表面rtv涂层涂覆效果的整体评估。

技术实现要素：

本申请的目的在于提供一种绝缘子表面rtv涂层涂覆效果评估方法、装置及系统，以解决目前无法对绝缘子表面rtv涂层的涂层厚度均匀性的情况进行评估的问题，进而对绝缘子表面rtv涂层涂覆效果进行整体评估。

第一方面，本申请提供一种绝缘子表面rtv涂层涂覆效果评估方法，所述方法包括：

获取待测绝缘子表面rtv涂层的红外热像图序列；

在所述待测绝缘子表面rtv涂层上选取指定区域；

根据所述待测绝缘子表面rtv涂层的红外热像图序列，测量所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的温度-时间数据；

根据所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的温度-时间数据，获取所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的对数温度时间曲线；

根据所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的对数温度时间曲线，获取所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的厚度信息；

根据所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的厚度信息，确定所述待测绝缘子表面rtv涂层厚度样本数据集；

根据所述待测绝缘子表面rtv涂层厚度样本数据集，确定所述待测绝缘子表面rtv涂层的涂层厚度均匀性信息。

可选的，根据所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的温度-时间数据，获取所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的对数温度时间曲线，包括：

对所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的温度-时间数据进行减背景处理，得到温度-时间目标数据；

对所述温度-时间目标数据进行归一化处理，得到温度-时间中间数据；

对所述温度-时间中间数据取对数，获取所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的对数温度时间曲线。

可选的，根据所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的对数温度时间曲线，获取所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的厚度信息，包括：

根据所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的对数温度时间曲线，测量所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的特征偏离时间；

根据所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的特征偏离时间，获取所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的厚度信息。

可选的，根据所述待测绝缘子表面rtv涂层厚度样本数据集，确定所述待测绝缘子表面rtv涂层的涂层厚度均匀性信息，包括：

对根据所述待测绝缘子表面rtv涂层厚度样本数据集进行计算，得到所述待测绝缘子表面rtv涂层厚度样本标准差；

根据所述待测绝缘子表面rtv涂层厚度样本标准差，确定所述待测绝缘子表面rtv涂层的涂层厚度均匀性信息。

可选的，在获取待测绝缘子表面rtv涂层的红外热像图序列之后，还包括：

根据所述待测绝缘子表面rtv涂层的红外热像图序列，获取所述待测绝缘子表面rtv涂层的温场数据；

根据所述待测绝缘子表面rtv涂层的温场数据，确定所述待测绝缘子表面rtv涂层的涂层夹杂信息。

第二方面，本申请提供一种绝缘子表面rtv涂层涂覆效果评估装置，所述装置包括：

第一获取单元，用于获取待测绝缘子表面rtv涂层的红外热像图序列；

选取单元，用于在所述待测绝缘子表面rtv涂层上选取指定区域；

第一测量单元，用于根据所述待测绝缘子表面rtv涂层的红外热像图序列，测量所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的温度-时间数据；

第二获取单元，用于根据所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的温度-时间数据，获取所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的对数温度时间曲线；

第三获取单元，用于根据所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的对数温度时间曲线，获取所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的厚度信息；

第一确定单元，用于根据所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的厚度信息，确定所述待测绝缘子表面rtv涂层厚度样本数据集；

第二确定单元，用于根据所述待测绝缘子表面rtv涂层厚度样本数据集，确定所述待测绝缘子表面rtv涂层的涂层厚度均匀性信息。

可选的，所述第二获取单元，包括：

第一处理单元，用于对所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的温度-时间数据进行减背景处理，得到温度-时间目标数据；

第二处理单元，用于对所述温度-时间目标数据进行归一化处理，得到温度-时间中间数据；

第二获取子单元，用于对所述温度-时间中间数据取对数，获取所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的对数温度时间曲线。

可选的，所述第三获取单元，包括：

第二测量单元，用于根据所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的对数温度时间曲线，测量所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的特征偏离时间；

第三获取子单元，用于根据所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的特征偏离时间，获取所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的厚度信息。

第三方面，本申请还提供一种绝缘子表面rtv涂层涂覆效果评估系统，所述系统包括：红外热像探测装置和处理器；

所述红外热像探测装置，用于采集待测绝缘子表面rtv涂层的红外热像图序列；

所述处理器，用于在所述待测绝缘子表面rtv涂层上选取指定区域；根据所述待测绝缘子表面rtv涂层的红外热像图序列，测量所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的温度-时间数据；根据所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的温度-时间数据，获取所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的对数温度时间曲线；根据所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的对数温度时间曲线，获取所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的厚度信息；根据所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的厚度信息，确定所述待测绝缘子表面rtv涂层厚度样本数据集；根据所述待测绝缘子表面rtv涂层厚度样本数据集，确定所述待测绝缘子表面rtv涂层的涂层厚度均匀性信息。

可选的，所述红外热像探测装置包括红外热像仪以及高能脉冲闪光灯。

由以上技术方案可知，本申请提供的一种绝缘子表面rtv涂层涂覆效果评估方法、装置及系统，利用红外热像探测装置获取待测绝缘子表面rtv涂层的红外热像图序列；利用处理器在所述待测绝缘子表面rtv涂层上选取指定区域；根据所述待测绝缘子表面rtv涂层的红外热像图序列，测量所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的温度-时间数据；根据所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的温度-时间数据，获取所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的对数温度时间曲线；根据所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的对数温度时间曲线，获取所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的厚度信息；根据所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的厚度信息，确定所述待测绝缘子表面rtv涂层厚度样本数据集；根据所述待测绝缘子表面rtv涂层厚度样本数据集，确定所述待测绝缘子表面rtv涂层的涂层厚度均匀性信息；本申请利用当待测绝缘子表面rtv涂层被加热后，待测绝缘子表面rtv涂层的内部由于涂层厚度不均匀的情况存在，温场在趋于热平衡的过程中变化方式不同，其表面温场的变化方式也不同，通过主动红外热像评估方法采集分析上述信息来确定待测绝缘子表面rtv涂层的涂层夹杂和涂层厚度均匀性信息，进而对待测绝缘子表面rtv涂层涂覆效果进行整体评估，而且能够做到无损评估，不会对待测绝缘子表面rtv涂层造成破坏和污染。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的一种绝缘子表面rtv涂层涂覆效果评估方法的流程图。

图2为图1的步骤s4的子流程图。

图3为图1的步骤s5的子流程图。

图4为图1的步骤s7的子流程图。

图5为本申请提供的一种确定绝缘子表面rtv涂层的涂层夹杂信息的流程图。

图6为本申请提供的一种绝缘子表面rtv涂层涂覆效果评估装置的结构框图。

图7为图6的第二获取单元的结构框图。

图8为图6的第三获取单元的结构框图。

图9为本申请提供的一种绝缘子表面rtv涂层涂覆效果评估系统的原理图。

图示说明：1-处理器，2-红外热像探测装置，3-待测绝缘子表面rtv涂层，21-高能脉冲闪光灯，22-红外热像仪；101-第一获取单元；102-选取单元；103-第一测量单元；104-第二获取单元；105-第三获取单元；106-第一确定单元；107-第二确定单元；1041-第一处理单元；1042-第二处理单元；1043-第二获取子单元；1051-第二测量单元；1052-第三获取子单元。

具体实施方式

请参阅图1，本发明实施例提供一种绝缘子表面rtv涂层涂覆效果评估方法，所述方法包括：

步骤s1，获取待测绝缘子表面rtv涂层的红外热像图序列。

步骤s2，在所述待测绝缘子表面rtv涂层上选取指定区域。

步骤s3，根据所述待测绝缘子表面rtv涂层的红外热像图序列，测量所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的温度-时间数据。

步骤s4，根据所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的温度-时间数据，获取所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的对数温度时间曲线。

请参阅图2，根据所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的温度-时间数据，获取所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的对数温度时间曲线，包括：

步骤s41，对所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的温度-时间数据进行减背景处理，得到温度-时间目标数据。

步骤s42，对所述温度-时间目标数据进行归一化处理，得到温度-时间中间数据。

步骤s43，对所述温度-时间中间数据取对数，获取所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的对数温度时间曲线。

步骤s5，根据所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的对数温度时间曲线，获取所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的厚度信息。

请参阅图3，根据所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的对数温度时间曲线，获取所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的厚度信息，包括：

步骤s51，根据所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的对数温度时间曲线，测量所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的特征偏离时间。

步骤s52，根据所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的特征偏离时间，获取所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的厚度信息。

其中，由热力学理论可知，对于厚度为d的涂层，在均匀平面脉冲热激励源的作用下，其距离被测涂层表面x处t时刻的温度为：

其中t0为初始温度值，α为热扩散系数，c为与热激励能量成正比的系数，e为能量。

则在涂层表面x＝0处，式(1)为：

式(2)的第二项表示脉冲传播的n次反射，由于热波的快速衰减特性，对n>1高次反射项可以忽略不计，可得：

则对于厚度足够厚且没有缺陷的涂层，其表面温度受热激励后的温度为：

可得表面温度受热激励前后温度变化为：

两边取对数，得：

式(6)中k＝ln(c/(4πα)^0.5)。

以上分析可得，涂层厚度足够且没有缺陷的对数温度时间曲线是一条斜率为1/2的直线，但在实际检测过程中，在介质不同的界面处，对数温度时间曲线会发生偏离，所以偏离时刻会带有涂层的厚度信息。

经研究可得，对数温度时间曲线上的特征偏离时间与涂层厚度的平方呈现很好的线性关系。因此，可以通过预制一组不同已知厚度的涂层，测量不同已知厚度的特征偏离时间，建立涂层厚度平方与特征偏离时间的线性关系式，即：

d²＝at+b(7)

其中，a，b为待定系数，根据式(7)便可以通过测量特征偏离时间得到涂层的厚度信息。

步骤s6，根据所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的厚度信息，确定所述待测绝缘子表面rtv涂层厚度样本数据集。

具体的，获取所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的厚度信息后，在待测绝缘子表面rtv涂层上继续选取其他区域进行步骤s3至s5，得到待测绝缘子表面rtv涂层不同区域的厚度信息，根据待测绝缘子表面rtv涂层不同区域的厚度信息，确定所述待测绝缘子表面rtv涂层厚度样本数据集。

步骤s7，根据所述待测绝缘子表面rtv涂层厚度样本数据集，确定所述待测绝缘子表面rtv涂层的涂层厚度均匀性信息。

请参阅图4，根据所述待测绝缘子表面rtv涂层厚度样本数据集，确定所述待测绝缘子表面rtv涂层的涂层厚度均匀性信息，包括：

步骤s71，对根据所述待测绝缘子表面rtv涂层厚度样本数据集进行计算，得到所述待测绝缘子表面rtv涂层厚度样本标准差。

步骤s72，根据所述待测绝缘子表面rtv涂层厚度样本标准差，确定所述待测绝缘子表面rtv涂层的涂层厚度均匀性信息。

根据《dl/t627-2012绝缘子用常温固化硅橡胶防污闪涂料》中对rtv涂料喷涂厚度不小于0.3mm的规定对涂层的厚度信息进行判断，如果发现绝缘子表面rtv涂层厚度样本数据集中有的样本厚度小于0.3mm，则rtv涂覆效果不合格，如果样本数据都满足行业标准，则对待测绝缘子表面rtv涂层厚度样本数据集进行计算，得到该绝缘子表面rtv涂层厚度的样本标准差，判断计算样本标准差是否小于规定的标准差阈值，如果满足，则绝缘子表面rtv涂层均匀性满足要求。

具体的，涂层厚度均匀性的评价采用数理统计中的标准差作为评价指标。标准差，在数理统计中最常使用作为统计分布程度上的测量。标准差定义是总体各单位标准值与其平均数离差平方的算术平均数的平方根。它反映组内个体间的离散程度或波动大小。其计算公式为：

其中σ涂层厚度的样本标准差，为为样本数据的平均值，n为样本个数。

通过此测量方法对待测绝缘子表面rtv涂层厚度样本数据集进行计算，得到该绝缘子rtv涂层厚度的样本标准差，当涂层厚度的标准差在允许的标准差阈值之内时，即σ≤σ规定时，则涂层厚度均匀性满足要求。

请参阅图5，在获取待测绝缘子表面rtv涂层的红外热像图序列之后，还包括：

步骤s101，根据所述待测绝缘子表面rtv涂层的红外热像图序列，获取所述待测绝缘子表面rtv涂层的温场数据。

步骤s102，根据所述待测绝缘子表面rtv涂层的温场数据，确定所述待测绝缘子表面rtv涂层的涂层夹杂信息。

其中，绝缘子表面rtv涂层中局部的夹杂或缺陷会使得热非均匀传播，此处热波将会发生散射和发射等，在材料表面的温度场变化上反映出来，通常对于给定材料热扩散系数α视为常数，材料热扩散系数α的值越大，对外界热环境的改变越快，材料内部的夹杂或缺陷的热扩散系数α值不同，热波传输差异得到的表面温场数据值不同，当热波在传输过程中遇到隔热性缺陷或杂质时，即缺陷或杂质的热扩散系数小于本体材料的热扩散系数时，热量将会在缺陷上方材料表面发生积聚，使得此处的温度高于周围区域，反之，当热播传输遇到导热性缺陷或杂质时，即缺陷或杂质的热扩散系数大于本体材料的热扩散系数时，缺陷上方材料表面热量向下扩散更容易，使得该处温度低于周围区域。

因此，通过主动红外热像比较待测绝缘子表面rtv涂层表面的温场变化，将可以获取材料表面下的结构信息，从而确定待测绝缘子表面rtv涂层的涂层夹杂信息。

利用当待测绝缘子表面rtv涂层被加热后，待测绝缘子表面rtv涂层的内部由于涂层厚度不均匀的情况存在，温场在趋于热平衡的过程中变化方式不同，其表面温场的变化方式也不同，通过主动红外热像评估方法采集分析上述信息来确定待测绝缘子表面rtv涂层的涂层夹杂和涂层厚度均匀性信息，进而对待测绝缘子表面rtv涂层涂覆效果进行整体评估，而且能够做到无损评估，不会对待测绝缘子表面rtv涂层造成破坏和污染。

请参阅图6，本申请实施例提供一种绝缘子表面rtv涂层涂覆效果评估装置，所述装置包括：

第一获取单元101，用于获取待测绝缘子表面rtv涂层的红外热像图序列；

选取单元102，用于在所述待测绝缘子表面rtv涂层上选取指定区域；

第一测量单元103，用于根据所述待测绝缘子表面rtv涂层的红外热像图序列，测量所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的温度-时间数据；

第二获取单元104，用于根据所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的温度-时间数据，获取所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的对数温度时间曲线；

第三获取单元105，用于根据所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的对数温度时间曲线，获取所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的厚度信息；

第一确定单元106，用于根据所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的厚度信息，确定所述待测绝缘子表面rtv涂层厚度样本数据集；

第二确定单元107，用于根据所述待测绝缘子表面rtv涂层厚度样本数据集，确定所述待测绝缘子表面rtv涂层的涂层厚度均匀性信息。

请参阅图7，所述第二获取单元104，包括：

第一处理单元1041，用于对所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的温度-时间数据进行减背景处理，得到温度-时间目标数据；

第二处理单元1042，用于对所述温度-时间目标数据进行归一化处理，得到温度-时间中间数据；

第二获取子单元1043，用于对所述温度-时间中间数据取对数，获取所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的对数温度时间曲线。

请参阅图8，所述第三获取单元105，包括：

第二测量单元1051，用于根据所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的对数温度时间曲线，测量所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的特征偏离时间；

第三获取子单元1052，用于根据所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的特征偏离时间，获取所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的厚度信息。

请参阅图9，本申请实施例还提供一种绝缘子表面rtv涂层涂覆状态评估装置，所述系统包括：红外热像探测装置2和处理器1。

所述红外热像探测装置2，用于采集待测绝缘子表面rtv涂层的红外热像图序列。

所述处理器1，用于在所述待测绝缘子表面rtv涂层上选取指定区域；根据所述待测绝缘子表面rtv涂层的红外热像图序列，测量所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的温度-时间数据；根据所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的温度-时间数据，获取所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层3的对数温度时间曲线；根据所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的对数温度时间曲线，获取所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的厚度信息；根据所述指定区域内待测绝缘子表面rtv涂层的厚度信息，确定所述待测绝缘子表面rtv涂层厚度样本数据集；根据所述待测绝缘子表面rtv涂层厚度样本数据集，确定所述待测绝缘子表面rtv涂层的涂层厚度均匀性信息。

具体的，所述红外热像探测装置2包括红外热像仪22以及高能脉冲闪光灯21，高能脉冲闪光灯可发出时域光脉冲，脉冲宽度在500μs-1000μs之间，单次最大可发出能量不低于800j，供电电源为蓄电池或220v市电。

具体实现中，本申请还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质可存储有程序，该程序执行时可包括本发明提供的绝缘子表面rtv涂层涂覆效果评估方法的各实施例中的部分或全部步骤。所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(英文：read-onlymemory，简称：rom)或随机存储记忆体(英文：randomaccessmemory，简称：ram)等。

本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于绝缘子表面rtv涂层涂覆效果评估装置以及系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例中的说明即可。

以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。