一种便携式超声波发生器的制作方法

1.本实用新型涉及局部放电超声波传感器校准技术领域，具体涉及一种便携式超声波发生器。


背景技术：

2.绝缘体中只有局部区域发生的放电，而没有贯穿施加电压的导体之间，可以发生在导体附近，也可以发生在其他地方，这种现象称为局部放电。据电网统计，局部放电现象主要指的是高压电气设备，局部放电是造成高压电气设备最终发生绝缘击穿的重要原因，也是绝缘劣化的重要标征。
3.一次高压电气设备运行过程中的局部放电会造成绝缘材料性能的恶化，这种恶化是不可逆且不断加速的，一旦发生事故，有可能发生大面积停电，给电力系统和国民经济带来巨大损失，因此高压电气设备局部放电的检测日益重要。超声波检测法能够监测局放故障的发生趋势，并对故障点进行定位，目前已经大量的应用在电网的日常维护中，随着带电检测技术的不断发展，越来越多的超声探头安装到现场，但由于现场的工作条件往往比较恶劣，长时间工作可能会造成超声探头工作不正常，探头的灵敏度和线性度可能出现问题，导致局放监测出现误报和漏报等问题，因此，有必要开发一款便携式超声信号源对现场的探头精度和灵敏度进行测试。


技术实现要素：

4.针对现有超声探头在局放监测中存在的问题，本实用新型提供了一种便携式超声波发生器，能够对局放检测设备的超声灵敏度进行测试，模拟多种现场超声局放信号，且幅值和周期可调，同时可与电网频率同步，并支持多种同步方式。
5.本实用新型技术方案如下：
6.一种便携式超声波发生器，其特征在于，包括供电电源、单片机、fpga、高速数模转换器、功率放大器、超声发送探头、液晶显示器和控制按键，所述供电电源分别与单片机、fpga、高速数模转换器、功率放大器和超声发送探头相连，所述单片机、fpga、高速数模转换器、功率放大器和超声发送探头依次相连，所述单片机还分别与液晶显示器和控制按键相连。
7.优选地，还包括超声汇聚筒，所述超声汇聚筒与超声发送探头相连。
8.优选地，所述超声发送探头的超声输出端设置有螺纹，所述超声发送探头与超声汇聚筒通过所述螺纹相连。
9.优选地，所述供电电源采用锂电池。
10.优选地，所述单片机采用stm32f103单片机。
11.优选地，所述超声汇聚筒为喇叭型。
12.本实用新型的技术效果如下：
13.本实用新型所涉及的便携式超声波发生器，包括供电电源、单片机、现场可编程逻
辑器件fpga、高速数模转换器、功率放大器、超声发送探头、超声汇聚筒(优选)、液晶显示器和控制按键，供电电源负责提供设备各个部分的电源供应，单片机负责液晶显示和按键控制，并与fpga通信，将输出的波形数据发送给fpga，fpga通过高速数模转换器产生高频激励信号，该高频激励信号通过功率放大器进行功率放大，进而驱动超声发送探头产生超声信号，能够对局放检测设备的超声灵敏度进行测试，模拟多种现场超声局放信号，且超声信号的幅值、频率可调，输出信号的模式可设定为连续模式，间断模式，输出波形个数和周期可调，操作简单，功能实用，扩展性强。本实用新型采用便携式设计，体积小，重量轻，可现场测试超声传感器的精度和灵敏度，超声信号的输出端优选带有螺纹，可拧接定制的喇叭型超声汇聚筒，使超声波输出能量更集中，更有指向性，减小外部干扰，大大提高了测量精度，同时可自行设定超声局放信号的幅值、频率、可输出连续和间断波形，满足现场的测试需求。
附图说明
14.图1为本实用新型便携式超声波发生器的优选结构框图。
15.图2为本实用新型超声汇聚筒的优选结构示意图。
16.图中各标号列示如下：
[0017]1‑
供电电源，2
‑
单片机，3
‑
fpga，4
‑
高速数模转换器，5
‑
功率放大器，6
‑
超声发送探头，7
‑
超声汇聚筒，8
‑
液晶显示器，9
‑
控制按键，10
‑
螺纹。
具体实施方式
[0018]
下面结合附图对本实用新型进行说明。
[0019]
本实用新型涉及一种便携式超声波发生器，其结构如图1所示，包括供电电源1、单片机2、现场可编程逻辑器件fpga3、高速数模转换器4、功率放大器5、超声发送探头6、超声汇聚筒7、液晶显示器8和控制按键9，供电电源1分别与单片机2、现场可编程逻辑器件3、高速数模转换器4、功率放大器5和超声发送探头6相连，用于提供设备各个部分的电源供应，单片机2、现场可编程逻辑器件3、高速数模转换器4、功率放大器5、超声发送探头6和超声汇聚筒7依次相连，单片机2还分别与液晶显示器8和控制按键9相连。单片机2负责液晶显示和按键控制，并与现场可编程逻辑器件fpga3通信，将输出的波形数据发送给fpga3，fpga3通过高速数模转换器4(或称为是高速串行da转换器)产生高频激励信号，该高频激励信号通过功率放大器5进行功率放大进而驱动超声发送探头6产生超声信号。优选地，供电电源采用锂电池供电，运行时间长。
[0020]
优选地，结合图2所示的超声汇聚筒示意图，超声发送探头6产生的超声信号输出端设置有螺纹10，可拧接喇叭型超声汇聚筒7，使超声输出更有指向性，提高测量的精度；进一步优选地，螺纹10可以为外螺纹，即超声发送探头6产生的超声信号输出端设置外螺纹，超声汇聚筒7设置相匹配的内螺纹，实现两者拧接。
[0021]
优选地，单片机2采用stm32f103系列单片机，超声信号的幅值、频率可调，输出信号的模式可设定为连续模式，间断模式，输出波形个数和周期可调，操作简单，功能实用，扩展性强。
[0022]
本实用新型采用便携式设计，体积小，重量轻，可现场测试超声传感器的精度和灵敏度，超声输出端带有螺纹10，可拧接定制的喇叭型超声汇聚筒7，使超声波输出能量更集
中，更有指向性，减小外部干扰，大大提高了测量精度，此外还可自行设定超声局放信号的幅值、频率、可输出连续和间断波形，能够满足现场的测试需求。
[0023]
应当指出，以上所述具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明创造，但不以任何方式限制本发明创造。因此，尽管本说明书参照附图和实施例对本发明创造已进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本发明创造进行修改或者等同替换，总之，一切不脱离本发明创造的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明创造专利的保护范围当中。


技术特征：
1.一种便携式超声波发生器，其特征在于，包括供电电源、单片机、fpga、高速数模转换器、功率放大器、超声发送探头、液晶显示器和控制按键，所述供电电源分别与单片机、fpga、高速数模转换器、功率放大器和超声发送探头相连，所述单片机、fpga、高速数模转换器、功率放大器和超声发送探头依次相连，所述单片机还分别与液晶显示器和控制按键相连。2.根据权利要求1所述的便携式超声波发生器，其特征在于，还包括超声汇聚筒，所述超声汇聚筒与超声发送探头相连。3.根据权利要求2所述的便携式超声波发生器，其特征在于，所述超声发送探头的超声输出端设置有螺纹，所述超声发送探头与超声汇聚筒通过所述螺纹相连。4.根据权利要求1或2所述的便携式超声波发生器，其特征在于，所述供电电源采用锂电池。5.根据权利要求1或2所述的便携式超声波发生器，其特征在于，所述单片机采用stm32f103单片机。6.根据权利要求2或3所述的便携式超声波发生器，其特征在于，所述超声汇聚筒为喇叭型。

技术总结
本实用新型涉及一种便携式超声波发生器，包括供电电源、单片机、FPGA、高速数模转换器、功率放大器、超声发送探头、液晶显示器和控制按键，供电电源分别与单片机、FPGA、高速数模转换器、功率放大器和超声发送探头相连，单片机、FPGA、高速数模转换器、功率放大器和超声发送探头依次相连，单片机还分别与液晶显示器和控制按键相连。本实用新型采用便携式设计，体积小，重量轻，可输出连续和间断波形，超声输出端拧接定制的喇叭型超声汇聚筒，使超声波输出能量更集中，更有指向性，有效减小了外部干扰。有效减小了外部干扰。有效减小了外部干扰。


技术研发人员：李睿 赵景峰 卢兴
受保护的技术使用者：北京博电新能电力科技有限公司
技术研发日：2020.12.30
技术公布日：2021/10/23