专利名称：高灵敏度局部放电定位超声传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于探测高压电气设备局部放电超声信号的传感装置，属检
测技术领域。
背景技术：
局部放电量的大小是衡量高电压设备绝缘性能的重要指标，当高压电气设备存在绝缘缺陷，局部放电的量值超过合格标准时，就必须进行维修。对于大型电力变压器等高压设备来说，由于其体积庞大，结构复杂，往往因不能精确确定放电的具体位置，给维修工作造成很大困难。长期以来，人们研究发现在高压设备发生局部放电的同时会产生超声波信号，如果利用超声波传感器接收这种超声波该信号，再利用电信号与超声波信号的时差关系即可判断放电位置。但由于从设备内部传播到外部的超声信号非常微弱，所以要求超声传感器具有很高的灵敏度，灵敏度越高，可测到的局放信号就越小，现有的超声传感器因灵敏度越不够高，有些局部放电引起的超声波信号根本无法测到，给维修工作带来不便。

发明内容本实用新型的目的在于克服现有技术的不足、提供一种高灵敏度局部放电定位超声传感器。 本实用新型所述问题是以下述技术方案实现的 —种高灵敏度局部放电定位超声传感器，构成中包括金属外壳以及装于金属外壳内部的柱形陶瓷振子和信号调理板，所述柱形陶瓷振子外部套装有后端封闭的屏蔽退耦管，其前端面对应金属外壳前壁的信号接收口且设置有屏蔽保护膜片，在屏蔽保护膜片与金属外壳的连接处镶嵌有退耦圈，所述信号调理板的输入端接柱形陶瓷振子的输出电信号，输出端接装于金属外壳上的信号输出接口。 上述高灵敏度局部放电定位超声传感器，所述信号输出接口为光纤接口 ，其外部设置有光纤接口保护圈。 上述高灵敏度局部放电定位超声传感器，构成中还包括设置于金属外壳内部的电池盒和树脂填充，在金属外壳的后端盖的前方还设置有密封支架。 上述高灵敏度局部放电定位超声传感器，在金属外壳前壁上设置有磁铁和软铁环，所述磁铁的磁路经被测设备外壳和软铁环闭合。 本实用新型采用柱形陶瓷振子接收超声波信号，对超声纵波具有较高接收灵敏度；柱形陶瓷振子外部的屏蔽退耦管和前端的屏蔽保护膜片形成一个电磁屏蔽腔体，不仅可屏蔽外部的电磁干扰信号，而且能够抑制侧面传入的超声信号；退耦圈用来吸收由金属外壳传导给柱形振子的声干扰信号；磁铁用于将传感器吸附在被测试品的外壳上，使测量十分方便，软铁环将所有磁铁的磁路闭合，既能增加磁铁的吸附力，还能够保持磁铁磁场的永久性；光纤接口和信号调理板内部电路配合将电信号转换为光信号，能够通过光纤将接收到的信号进行远传，而避免了电磁波的干扰；光纤接口安装在光纤接口保护圈内部，提高了光纤接口的安全性。本实用新型不仅具有很高的灵敏度，而且使用非常方便，特别适于检测大型电力变压器等高压设备内局部放电产生的超声波信号。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。[0011]

图1是本实用新型的结构示意图。 图中各标号为1、后端盖固定螺丝，2、电源开关，3、后端盖，4、光纤接口保护圈，5、光纤接口，6、密封支架，7、信号调理板，8、金属外壳，9、树脂填充，10、电池盒，11、屏蔽退耦管，12、柱形陶瓷振子，13、软铁环，14、磁铁，15、退耦圈，16、屏蔽保护膜片，17、前端盖。
具体实施方式参看图1，超声传感器由金属外壳8、后端盖3、后端盖固定螺丝1、电源开关2、光纤接口保护圈4、光纤接口 5、密封支架6、信号调理板7、树脂填充9、电池盒10、屏蔽退耦管11、柱形陶瓷振子12、软铁环13、磁铁14、退耦圈15、屏蔽保护膜片16、前端盖17等部分组成。 柱形陶瓷振子12采用长圆柱体形状设计，能够对超声纵波具有较高接收灵敏度，从而提高传感器接收超声的方向性。柱形陶瓷振子12安装在屏蔽退耦管11内部，前端附有屏蔽保护膜片16，使屏蔽退耦管11和屏蔽保护膜片16形成一个电磁屏蔽腔体，将外部的电磁干扰信号屏蔽掉的同时能够抑制侧面传入的超声信号，提高了传感器整体对声电干扰信号的抗干扰能力。在屏蔽保护膜片16在与金属外壳8的连接处嵌入退耦圈15，用来吸收由金属外壳8传导给柱形振子的声干扰信号。前端盖17内嵌磁铁14能够将传感器吸附在被测试品的外壳上，磁铁上面附有软铁环13，将所有磁铁的磁路闭合，既能增加磁铁的吸附力，还能够保持磁铁磁场的永久性。光纤接口 5安装在光纤接口保护圈4内部，提高了光纤接口的安全性。光纤接口 5和内部电路配合将电信号转换为光信号，能够通过光纤将接收到的信号进行远传，在避免了电磁波的干扰的同时还能够隔离高压电场。在不考虑高压隔离的情况下，也可用RNC接头或其它接口。
权利要求一种高灵敏度局部放电定位超声传感器，其特征是，它包括金属外壳(8)以及装于金属外壳(8)内部的柱形陶瓷振子(12)和信号调理板(7)，所述柱形陶瓷振子(12)外部套装有后端封闭的屏蔽退耦管(11)，其前端面对应金属外壳前壁的信号接收口且设置有屏蔽保护膜片(16)，在屏蔽保护膜片(16)与金属外壳(8)的连接处镶嵌有退耦圈(15)，所述信号调理板(7)的输入端接柱形陶瓷振子(12)的输出电信号，输出端接装于金属外壳(8)上的信号输出接口。
2. 根据权利要求1所述高灵敏度局部放电定位超声传感器，其特征是，所述信号输出接口为光纤接口 (5)，其外部设置有光纤接口保护圈(4)。
3. 根据权利要求1或2所述高灵敏度局部放电定位超声传感器，其特征是，构成中还包括设置于金属外壳(8)内部的电池盒(10)和树脂填充(9)，在金属外壳(8)的后端盖(3)的前方还设置有密封支架(6)。
4. 根据权利要求3所述高灵敏度局部放电定位超声传感器，其特征是，在金属外壳(8)前壁上设置有磁铁(14)和软铁环(13)，所述磁铁(14)的磁路经被测设备外壳和软铁环(13)闭合。
专利摘要一种高灵敏度局部放电定位超声传感器，用于探测高压电气设备局部放电超声信号。其技术方案是它包括金属外壳以及装于金属外壳内部的柱形陶瓷振子和信号调理板，所述柱形陶瓷振子外部套装有后端封闭的屏蔽退耦管，其前端面对应金属外壳前壁的信号接收口且设置有屏蔽保护膜片，在屏蔽保护膜片与金属外壳的连接处镶嵌有退耦圈，所述信号调理板的输入端接柱形陶瓷振子的输出电信号，输出端接装于金属外壳上的信号输出接口。本实用新型不仅具有很高的灵敏度，而且使用非常方便，特别适于检测大型电力变压器等高压设备内局部放电产生的超声波信号。
文档编号G01R31/12GK201464605SQ20092010426
公开日2010年5月12日 申请日期2009年8月13日 优先权日2009年8月13日
发明者何平, 刘大永, 宋毅, 赵秀生 申请人:保定天威集团有限公司;保定天威新域科技发展有限公司