一种基于磁化效应的U型挂环腐蚀检测装置的制作方法

本技术涉及输电线金具腐蚀检测，尤其涉及一种基于磁化效应的u型挂环腐蚀检测装置。

背景技术：

1、u型挂环是线路上的通用金具，其制作是以热镀锌的圆钢锻制而成，用途较广，可以单独使用，也可以两个串装使用，常作为架空电力线路和变电所联结绝缘子串或钢绞线与杆塔固定时用，连接时采用销钉、眼孔和螺栓连接。u型挂环外形与卸扣很相似，但二者作用不同，卸扣是一种起吊用的锁具，表面处理多是电镀锌，而u型挂环则是用于供电线路上的热镀锌电力金具，u形挂环根据型式尺寸不同一般可分为u型、ul型。

2、电力金具主要是用于连接和固定裸导线、导体及绝缘子，传递机械载荷、电气负荷，通常安装在户外，服役环境比较恶劣，因此不可避免地发生腐蚀锈蚀。其中u型挂环作为输电线路中承受应力最大的电力金具部件，在输电导线的拉应力作用下，增大了金具镀锌层表面的破坏程度，使表面产生的裂纹扩展且增多，表面破坏程度变大，腐蚀介质更容易进入镀锌层，此时金具相比于静止状态更容易腐蚀。同时由于应力集中产生了驻留滑移带，位错密度高，原子具有较高的活性，易成为阳极优先腐蚀。当冰、风等附加载荷引起输电线路风偏、振动时，将带动u型挂环和其他金具之间相互接触部位的轻微摩擦和碰撞，在腐蚀环境下引起微动腐蚀。表面镀锌层由于雨水对基体的腐蚀效应导致磨损速度加快，同时磨损产生的缺陷也使得腐蚀速度加快，腐蚀和磨损形成正交互协同作用，极大地增加了接触构件间的机械和化学损伤，加剧了腐蚀速度。金具的腐蚀影响着运行维护成本和检修工作量，也会对供电可靠性造成很大影响，故应引起我们足够的重视。

3、为了确保输电线路的安全稳定运行，需要定期对线路金具进行巡检、维护和更换，然而目前对输电线路金具腐蚀的状态检测缺少定量评估手段，难以确定金具是否安全，仅靠个人感性经验来评估使用寿命，防腐维护检修的时间随意性和盲目性较大。

4、在中国专利文献上公开的“一种应用于电力金具u型挂环的摩擦腐蚀耦合试验机”，其公开号为cn217561294 u，包括摩擦腐蚀耦合试验机和拇指气缸，摩擦腐蚀耦合试验机的内腔固定连接有两个呈对称设置的支撑板，支撑板的一侧设置有横移结构和翻转结构，横移结构包含有与位于左侧的支撑板固定连接的电机一，电机一的输出轴固定连接有螺纹杆，螺纹杆的右端与位于右侧的支撑板转动连接，通过对u型挂环的横向位置和角度进行调节，使得摩擦腐蚀耦合试验机可对u型挂环进行多角度腐蚀检测，但该实用新型难以对u型挂环的腐蚀状态进行定量评估，同时多角度调整进行腐蚀检测过程也显得较为繁琐。

技术实现思路

1、本实用新型旨在解决目前对输电线路金具u型挂环腐蚀状态检测缺少定量评估手段、检测过程较复杂、检测结果准确度不高等问题。

2、以上技术问题是通过以下技术方案解决的：一种基于磁化效应的u型挂环腐蚀检测装置，包括磁场检测模块和人机交互模块，磁场检测模块包括磁场信息采集模块和数据处理模块以及控制存储模块，磁场信息采集模块包括环式磁化器和与环式磁化器连接的磁性装置，数据处理模块包括调理电路和与调理电路连接的模数转换电路，模数转换电路与控制存储模块连接，控制存储模块与人机交互模块连接。磁场检测模块主要负责根据磁场采集信息对u型挂件的实际腐蚀状态进行评估检测，检测过程中，将u型挂环的圆柱部分套入磁场信息采集模块中的环式磁化器，启动装置后，装置内部的磁性装置产生磁场，与环式磁化器、u型挂环构成磁路，对u型挂环进行磁化，通过环式磁化器上设置的霍尔传感器检测环式磁化器与u型挂环之间空气间隙的磁场强度，将检测信号经调理电路放大处理后，进入模数转换电路将采集的模拟信号转化为数字信号，然后接入控制存储模块的控制芯片模块中进行计算分析和数据存储，将计算结果通过人机交互模块的液晶显示屏幕直观显示，并将检测结果与系统预存储的无腐蚀情况下数据进行对比分析，从而定量判断u型挂环的腐蚀程度。

3、作为优选，环式磁化器为圆环柱，圆环柱的内径大于u型挂环圆柱部分的直径，环式磁化器包括u型左环磁化器与u型右环磁化器，u型左环磁化器包括左固定半环和左翻动半环，左固定半环和左翻动半环通过铰链连接，u型右环磁化器包括右固定半环和右翻动半环，右固定半环和右翻动半环通过铰链连接。由于u型挂环圆柱部分的结构是对称的，环式磁化器包括的u型左环磁化器与u型右环磁化器的结构也是对称的。环式磁化器为圆环柱，内径大于u型挂件圆柱部分的直径是为了方便放入u型挂件进行磁化检测。环式磁化器主要由固定半环和翻动半环组成，固定半环与磁性装置连接，固定在整体装置外壳的一侧，固定半环的一端设置有铰链，翻动半环通过铰链与固定半环扣合。实际检测过程中，将u型挂件的圆柱部分放入固定半环后，翻动半环与固定半环进行翻动扣合，从而实现对u型挂件的夹持磁化，进而对腐蚀状态进行定量评估。结合磁化效应的原理，通过简易的装置、简单的操作即可实现u型挂件的腐蚀检测，且检测结果的准确度高。

4、作为优选，磁性装置包括磁性体和衔铁，衔铁包括左衔铁与右衔铁，左衔铁的一端与磁性体连接，左衔铁的另一端与左固定半环连接，右衔铁的一端与磁性体连接，右衔铁的另一端与右固定半环连接。左衔铁与右衔铁的结构是对称的，衔铁的主要作用是将环式磁化器与装置内部的磁性装置连接起来，构成磁路，从而磁化u型挂环，

5、作为优选，左固定半环和左翻动半环和右固定半环和右翻动半环各内侧中间都设置有霍尔传感器，霍尔传感器与调理电路连接。对u型挂环进行磁化后，通过各个半环上设置的霍尔传感器对半环与u型挂环之间空气间隙的磁场强度进行检测，采集关于u型挂环实际腐蚀状态的模拟信息传输至调理电路，以便进行腐蚀状态的定量评估。霍尔传感器设置在各半环内侧中间，闭合时是关于u型挂件的圆柱部分对称设置，能够保证采集的磁场信息更完整，提高测量结果的准确度。

6、作为优选，u型左环磁化器内侧和u型右环磁化器内侧设置有若干个铜簧片机构，铜簧片机构分别设置在各个霍尔传感器的左右两侧，环式磁化器的上下端设置有若干个扣合结构件，铜簧片机构的上下端与扣合结构件连接。u型左环磁化器和u型右环磁化器的四个铜簧片机构设置在各个霍尔传感器的左右两侧，即均匀分布在环视磁化器内侧的四个方向，确保检测过程中u型挂环始终位于两个半环式磁化器正中间，便于磁场信号的采集检测。此外，由于铜簧片具有一定程度的伸缩功能，可根据不同型号的u型挂环进行自我调节，从而实现了一套装置对多种型号下u型挂环的腐蚀检测，扩大检测装置的适用范围，增强检测装置的实用性与灵活性。扣合结构件用于固定铜簧片机构的上下端。

7、作为优选，左固定半环无铰链端和右固定半环无铰链端设置有嵌合结构。固定半环的一端设置铰链，能够与翻转半环的一端翻转连接，另一端设置有嵌合结构，实际检测时与翻转半环的另一端扣合，从而实现对u型挂件的固定夹持，便于后续的磁化过程。

8、作为优选，磁场检测模块的外壳上设置有圆形开口和长条形开口，圆形开口为数据传输线接口，长条形开口为磁场强度调节旋钮。数据传输线接口负责将计算分析结果传送至人机交互模块，输出实际的检测结果；磁场强度调节旋钮可以对装置内部磁性装置的磁场大小进行调节，提高检测装置的实用性与灵活性。

9、作为优选，磁场检测模块的外壳上设置有手柄，磁场检测模块的外壳材质为合金，手柄的材质为尼龙，环式磁化器和衔铁的材质为硅钢。磁场检测模块的外壳材质为合金，如铝合金等等，采用导磁性较差的材质防止漏磁。尼龙材料韧性好、强度高，提高手柄使用寿命。环式磁化器和衔铁采用具有良好导磁能力的硅钢构成，便于磁化检测，提高检测结果的准确度。

10、作为优选，控制存储模块包括控制芯片模块和数据存储模块，控制芯片模块包括采集控制模块和存储控制模块以及传输控制模块，采集控制模块与存储控制模块连接，存储控制模块分别与数据存储模块和传输控制模块连接，传输控制模块与人机交互模块连接。模数转换电路将采集信号进行转换发送给控制芯片模块，控制芯片模块作为系统控制核心，包含控制芯片电路，负责对采集信息进行计算分析；存储控制模块实现数据存储；人机交互模块包括功能按键和液晶显示屏，人工设置功能按键能够发出相应的控制指令并通过液晶显示屏将检测分析结果进行显示，使得检测装置具有良好的人机交互性，便于检测过程的实际控制。

11、本实用新型的有益效果是：通过u型左环磁化器与u型右环磁化器对u型挂环金具进行夹持检测，并结合磁化效应的原理，对u型挂环金具的腐蚀程度进行定量评估，腐蚀状态的整体检测过程快速、检测结果准确可靠。同时装置体积较小，设有提携手柄，使其成为一种方便检测、实用性强的便携式装置。本实用新型对降低输电线路的运行维护成本，减少检修工作量，确保电网安全稳定运行具有重要意义。