[发明专利]基于微波反射技术的复合绝缘子护套偏芯度检测方法

说明书

本发明公开了一种基于微波反射技术的复合绝缘子护套偏芯度检测方法，涉及绝缘子检测领域。它包括确保微波信号能够正常的由飞秒激光源依次通过导波装置、交换端口和录波器，到达数据分析模块，并确保交换端口和被测试件之间能够正常的互相交换微波信号；每次检测时，在每个复合绝缘子上沿绝缘子串从高压侧至低压侧的护套上选取多个位置，分别对多个位置处的护套绕圆周隔30°测得12个点的反射波形，并结合上述步骤S2中模拟计算出的绝缘子串的厚度，计算出绝缘子的偏心度。本发明能够求得绝缘子护套的偏心度，进而对绝缘子沿串进行偏心度的提取，可用于产品的出厂性能检测、退运产品性能跟踪评估等方面。

技术领域

本发明涉及绝缘子检测领域，尤其涉及一种基于微波反射技术的复合绝缘子护套偏芯度检测方法。

背景技术

复合绝缘子护套是包裹芯棒的绝缘部件，用于保护芯棒免受户外环境下各种因素作用，使芯棒维持较高的机械性能和电气性能。绝缘子护套主要成分是硅橡胶，生产工艺是利用挤出装置，把混炼好的护套胶料沿着产品芯棒长度，连续均匀包裹厚度为3～5mm的圆形绝缘套，经饱和蒸汽升温加压硫化而成的。护套需要有密实、均匀的结构，才能保证芯棒在产品使用寿命期间内，维持较高的机械强度和良好的绝缘性能。护套和芯棒应具有良好的同轴对称性，但由于模具变形、温度波动等因素，生产过程中护套可能出现薄厚不均匀，发生了轴不对称情况，同心度未能达到要求，即芯棒与护套的偏心。偏心会影响护套与芯棒的界面，危机所保护的芯棒性能，引发护套与芯棒界面击穿或断裂事故。

目前，对绝缘子复合护套的偏心度的检测方法主要是超声检测。绝缘子复合护套比较薄，超声检测法的检测精度不高，同时超声测量还需要耦合剂，表面需接触，对被检测对象表面可能造成损害，以及存在零点偏移和材料特性受温度影响，因此测量结果有误差，需要设置严格的校正方法，检测效率较低。

目前，现有技术对绝缘子偏心度的检测方法还是存在一些缺陷，具体如下：

1、超声法需要探头与样品表面紧密接触并使用耦合剂确保超声的传播。复合绝缘子表面形状复杂，测试探头难以固连到绝缘子的外表面；只能接触式测量，尤其是需要在测量过程中使用耦合剂限制了超声检测法的应用范围。

2、已有的一些太赫兹测厚方法，要么需要提前获得样品折射率，这个过程既增加操作复杂度也带来更多的误差因子；要么需要引进一级回波分量，这既对实验条件提出了足够严格的要求，比如完全降低水蒸气吸收的影响使相对湿度接近于零且系统的时间窗口要足够宽等；也使被测量样品的厚度范围受到严重限制，因为在样品的厚度在光学上相对于波长较大时，由于可以忽略法布里—珀罗而使时域波形得不到一级回波。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术问题，提出了一种基于微波反射技术的复合绝缘子护套偏芯度检测方法。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：一种基于微波反射技术的复合绝缘子护套偏芯度检测方法，它包括如下工艺步骤，

S1：确保微波信号能够正常的由飞秒激光源依次通过导波装置、交换端口和录波器，到达数据分析模块，并确保交换端口和被测试件之间能够正常的互相交换微波信号；

S2：对绝缘子串上个每个监测点进行检测，在绝缘子串上个每个监测点进行检测时，先通过飞秒激光源产生宽度为飞秒级别激光脉冲信号，接着通过导波装置将飞秒激光源产生的激光脉冲信号无损的传输到发射端，然后交换端口将发射端的入射信号α经过分波镜面后，分解为透射信号α1和反射信号α2，透射信号α2入射复合绝缘子材料后，会在其各个交界面上产生不同的反射回波波形，将所有反射回波总述为反射信号β。反射信号β经过分波镜面后分解为反射信号β1和透射信号β2，再接着录波器捕捉所述反射信号β2并上传至数据分析单元进行处理，最后数据分析模块通过对原始信号α及反射信号β2进行时域分析，根据时域信号的幅度能模拟计算出复合绝缘子在被测点的基本情况，从而进行厚度计算；