[发明专利]基于高速成像的高压断路器动作特性测量装置及应用方法

权利要求书

1.一种基于高速成像的高压断路器动作特性测量装置，其特征在于：包括可调支撑杆（1）、高速成像仪（2）和测量辅助标尺（3），所述高速成像仪（2）安装固定在可调支撑杆（1）上，所述测量辅助标尺（3）设于被测量高压断路器的机械运动部件上，所述高速成像仪（2）布置于被测量高压断路器的外侧且镜头对准测量辅助标尺（3）。

2.根据权利要求1所述的基于高速成像的高压断路器动作特性测量装置，其特征在于：所述测量辅助标尺（3）由多条黑白相间的条纹组成。

3.根据权利要求2所述的基于高速成像的高压断路器动作特性测量装置，其特征在于：所述条纹的宽度为5mm。

4.根据权利要求1所述的基于高速成像的高压断路器动作特性测量装置，其特征在于：所述测量辅助标尺（3）的前侧还设有用于补光的辅助照明装置（4）。

5.根据权利要求1所述的基于高速成像的高压断路器动作特性测量装置，其特征在于：所述高速成像仪（2）的采样帧率不小于10000fps。

6.根据权利要求1所述的基于高速成像的高压断路器动作特性测量装置，其特征在于：所述测量辅助标尺（3）安装固定于被测量高压断路器的机械运动部件上。

7.根据权利要求1所述的基于高速成像的高压断路器动作特性测量装置，其特征在于：所述测量辅助标尺（3）为利用激光技术在被测量高压断路器的机械运动部件上刻蚀形成。

8.一种权利要求1～7中任意一项所述基于高速成像的高压断路器动作特性测量装置的应用方法，其特征在于实施步骤包括：

1）预先在被测量高压断路器的机械运动部件上安装固定或加工形成测量辅助标尺（3）；当需要进行高压断路器动作特性测量时，通过可调支撑杆（1）固定高速成像仪（2）并使得高速成像仪（2）的镜头面对测量辅助标尺（3）并完成对焦操作，使得测量辅助标尺（3）上的参考点在高速成像仪（2）上清晰成像，并记录参考点在图像中的初始位置x0；

2）操作被测量高压断路器进行分合闸，在被测量高压断路器进行分合闸的过程中，通过高速成像仪（2）获取测量辅助标尺（3）上的参考点的图像帧；

3）选定被测量高压断路器进行分合闸的过程中的多个采样时刻ti，获取每一个采样时刻ti参考点在图像帧中的位置相对初始位置x0之间的参考点运动距离xi，根据每一个采样时刻ti的参考点运动距离xi绘制得到被测量高压断路器的分合闸速度曲线；

4）根据被测量高压断路器的分合闸速度曲线获取被测量高压断路器的动作特性，所述动作特性包括分合闸时间、分合闸速度、分合闸行程、分合闸是否到位中的至少一种特征值；并根据获取的动作特性及其标定值进行比较对被测量高压断路器的状态进行评估。

9.根据权利要求8所述的基于高速成像的高压断路器动作特性测量装置的应用方法，其特征在于，步骤3）中根据每一个采样时刻ti的参考点运动距离xi绘制得到被测量高压断路器的分合闸速度曲线的详细步骤包括：针对每一组相邻的采样时刻ti和采样时刻ti+1，将采样时刻ti的参考点运动距离xi、采样时刻ti+1的参考点运动距离xi+1求差值得到采样时刻ti和采样时刻ti+1之间的相对移动距离△x，将采样时刻ti和采样时刻ti+1之间的相对移动距离△x除以采样时刻ti和采样时刻ti+1之间的采样时间间隔△t，得到采样时刻ti和采样时刻ti+1之间的分合闸速度vi；最终将所有组相邻的采样时刻的分合闸速度vi进行组合，得到被测量高压断路器的分合闸速度曲线。