超声传感器在局部放电故障监测中的应用

目前对电气设备进行状态检测和故障诊断通常采用电气量测量法。由于电气量所包含的故障信息一般性不明显、难以检测并且无先兆性，使得准确检测故障变得十分困难。实际上在电气设备故障前，尽管电气量还没有明显改变，设备尚能工作，但是有些非电气量的变化信息（如各种气体的含量、温度、压力和机械变形等或者伴随故障出现的发声、发光、发热等）却包含了故障将要发生或者已经发生的信息。因此，与电气量测量法相比，利用非电气量检测法对电气设备进行故障诊断更为有效。

超声传感器结构及原理简介

超声波局部放电测试仪使用的超声检测技术涉及到超声波的发射和接受，这一功能主要由超声传感器来实现。超声传感器主要由传感器外壳、压电晶片、前置电路、吸附用磁铁以及输出端子等组成，结构如下图

传感器的核心元件是压电晶片，一般采用镐钛酸铅压电陶瓷。这种压电晶片具有较高的机电耦合常数，能有效的发射和接收超声波。超声传感器的原理是基于压电晶片的逆压电效应（承受电场时产生应力和应变）和压电效应（受到应力在材料中产生电场）。用适当的发射电路可以将电能施加到压电晶片上使其作机械振动而发射超声波（逆压电效应）；反之，超声波作用于传感器的压电晶片，由压电晶片将其转换成电信号（压电效应），再经前置电路中的带通滤波器滤波和放大器发大，对压电晶片射出的微弱电信号就近进行放大再处理，以提高超声传感器的信噪比，同时有效地解决超声传感器与检测仪器信号匹配的问题。