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超声波传感器选型对比
点击次数:1483 发布时间:2017-12-18

在分析了大量的数据后可以发现,在发生局部放电时,其产生的超声波所具有的能量在很大程度上决定了传感器能否顺利的检测到相关的信号,包括在振动过程中,撞击的强度也影响它的接收。在测量的过程中,选择的传感器要具有较窄的频带,主要考虑的就是它的灵敏度,之所以要选择这种传感器,主要是因为它围绕共振频率具有带通滤波的作用,能够使信噪比得到一定的提升,如果频带太宽,那么波形会发生混叠,导致无法对放电的参数进行辨别。所以针对局部放电分析其频率响应所具有的特点时,应该选择具有较宽频带的传感器,它的频率响应是相对比较平坦的,包括了很多的相关信息,下图为沿面放电模型的局部放电频谱图。

 

局部放电频谱图

                                                      局部放电频谱图

 

在对局部放电进行在线监测时,主要的技术就是超声波传感器,在实际的选择过程中,要进行综合的衡量,不仅要考虑频带和灵敏度,还要考虑分辨率和安装难度,以及经济效益等众多问题。

 

(1)如果不要求太高的灵敏度,那么使用的压电传感器可以是谐振式的,虽然光纤传感器具有非常好的发展前景,也是新技术,不过要进行现场运用,难度极大;

 

(2)如果现场的环境比较复杂,可对不同的传感器进行组合式的安装,不同的传感器采用相同的安装方式,也可以对不同带宽的同种传感器进行组合,这样做在使灵敏度得到提升的同时,还能使误判的几率得到极大的降低,能够获得更多的放电信息。

 

在选择传感器时,其中zui主要的依据和指标就是灵敏度和工作的频带,尽管在发生局部放电时是随机产生声信号的,并且它们的频谱也不尽相同,但是在整体上看,这些声波所具有的频率基本上都分布在恒定的范围内,具体来说分布在20-110kHz的频段,在选择传感器时,要求其谐振频率为30kHz。经过众多的试验研究,在发生局部放电时,其产生的声波信号频谱基本上都维持在30kHz上下。

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