用于特高压瓷绝缘子质量评估的测试系统及测试方法与流程

1.本发明属于电瓷绝缘子生产领域，具体为用于特高压瓷绝缘子质量评估的测试系统及测试方法，涉及电瓷绝缘子质量评估技术。


背景技术：

2.瓷绝缘子是安装在不同电位的导体之间或导体与地电位构件之间的器件，能够耐受电压和机械应力，是一种特殊的绝缘控件，能够在架空输电线路中起到重要作用，早年间瓷绝缘子多用于电线杆，慢慢发展于高型高压电线连接塔的一端挂了很多盘状的绝缘体，它是为了增加爬电距离，通常由玻璃或陶瓷制成；
3.瓷绝缘子制造首先需要模压出绝缘子的伞裙绝缘件，而后对其进行金件的胶装，金件包括包裹绝缘子头部的铁帽以及被绝缘子包裹的金属针脚；在现有的生产过程中，瓷绝缘子的质量检测多依靠于人工肉眼检测，在瓷绝缘子的检测过程中有一定的主观看法，对其检测结果有很大的影响，不能准确、客观的反映瓷绝缘子的质量状况，因此，我们需要提出一种新的设计方案，来解决上述背景技术中提到的问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的就在于提供用于特高压瓷绝缘子质量评估的测试系统及测试方法，来解决上述背景技术中提到的问题。
5.本发明要解决的问题为：
6.如何通过搭建专属的测试平台，生动形象的将测试结果展现给测试者及其他非专业人士观看，同时提高测试的准确度的问题。
7.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
8.用于特高压瓷绝缘子质量评估的测试系统，包括至少一个待测试瓷绝缘子，包括外观检测模块、外观记录模块、硬度记录模块及质量测试模块，其中，外观检测模块、外观记录模块、硬度记录模块均与质量测试模块通信连接，其中，质量测试模块对待测试瓷绝缘子进行测试后，外观检测模块、外观记录模块和硬度记录模块对待测试瓷绝缘子进行辅助测试。
9.进一步的，质量测试模块包括：
10.搭建测试平台，其中，测试平台包括机身，机身围合形成测试内腔，测试内腔分层设置有多个测试盘，内腔的底部设置有加热器和蒸发托盘，加热器用于加热蒸发托盘内预先填充的测试液；测试液和预设时间与测试要求一一对应，其中，测试要求包括初级测试要求、中级测试要求和高级测试要求；
11.初级测试要求对应测试液为10％至25％硫酸溶液，预设时间为50分钟；中级测试要求对应测试液为26％至40％硫酸溶液，预设时间为80分钟；高级测试要求对应测试液为41％至60％硫酸溶液，预设时间为120分钟；
12.将待测试瓷绝缘子按照测试要求放置在不同高度的测试盘上；测试盘的底部设置
有预先设定数量的通孔，通孔有预先设定的直径。
13.封闭机身，接通加热器电源，在预设时间内完成质量测试。
14.进一步的，外观检测模块包括超声波探伤仪，其中，超声波探伤仪的超声波探头对待测试瓷绝缘子发送超声波，超声波经瓷绝缘子反射获得反射波脉冲波形，并对若干个反射波脉冲波形进行对比，获得待测试瓷绝缘子内部的裂纹位置、裂纹深度以及裂纹长度。
15.进一步的，外观记录模块包括测试纸，采用多点取样法确定每次测量表面形貌数据时，并记录在测试纸上，在体视显微镜下观察待测试瓷绝缘子的表面形貌视为同一观测点；
16.每次测量表面形貌数据时，确定各观测点是否有气泡、褪色、白色斑点、表面粗糙度增加以及裂纹，并逐条目记录观测结果，获得待测试瓷绝缘子的表面形貌数据。
17.进一步的，硬度记录模块包括：
18.在厚度大于预先设定值和待测试瓷绝缘子的边缘预先设定值的区域选择若干处作为观测点；逐一记录各观测点的硬度，形成样品硬度变化曲线，作为待测试瓷绝缘子的硬度数据。
19.进一步的，还包括可视化模块，可视化模块用于收集待测试瓷绝缘子内部的裂纹位置、裂纹深度、裂纹长度、表面形貌数据及硬度数据生成可视化报表，其中，可视化报表包括气泡图、思维导图、雷达图、矩阵图中的一种或多种。
20.进一步的，该系统的测试方法，包括如下步骤：
21.步骤一：确定测试计划；
22.测试计划包括：初级测试要求对应测试液为10％至25％硫酸溶液，预设时间为50分钟；中级测试要求对应测试液为26％至40％硫酸溶液，预设时间为80分钟；高级测试要求对应测试液为41％至60％硫酸溶液，预设时间为120分钟。
23.步骤二：将待测试瓷绝缘子放入测试平台内；
24.步骤三：按照测试计划设置测试平台内测试液浓度和预设时间；
25.步骤四：记录按照测试计划测试后待测试瓷绝缘子内部的裂纹位置、裂纹深度、裂纹长度、表面形貌数据及硬度数据；
26.步骤五：基于步骤四记录的数据生成可视化报表。
27.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
28.通过搭建专属的测试平台，解决了其他测试平台对瓷绝缘子不兼容的问题，使得测试结果可信度提高，同时根据每次测试的需求不同，对应的选择的测试浓度与测试时间也不同，使得测试更加全面，通过可视化操作可以方便测试者以及其他非专业人士的观看，使得测试结果更加生动形象。
附图说明
29.为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
30.图1为本发明测试系统示意图；
31.图2为本发明试验步骤示意图。
具体实施方式
32.为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
33.请参阅图1所示，用于特高压瓷绝缘子质量评估的测试系统，包括至少一个待测试瓷绝缘子，包括外观检测模块、外观记录模块、硬度记录模块及质量测试模块，其中，外观检测模块、外观记录模块、硬度记录模块均与质量测试模块通信连接，其中，质量测试模块对待测试瓷绝缘子进行测试后，外观检测模块、外观记录模块和硬度记录模块对待测试瓷绝缘子进行辅助测试。
34.质量测试模块包括：
35.搭建测试平台，其中，测试平台包括机身，机身围合形成测试内腔，测试内腔分层设置有多个测试盘，内腔的底部设置有加热器和蒸发托盘，加热器用于加热蒸发托盘内预先填充的测试液；测试液和预设时间与测试要求一一对应，其中，测试要求包括初级测试要求、中级测试要求和高级测试要求；
36.初级测试要求对应测试液为10％至25％硫酸溶液，预设时间为50分钟；中级测试要求对应测试液为26％至40％硫酸溶液，预设时间为80分钟；高级测试要求对应测试液为41％至60％硫酸溶液，预设时间为120分钟；
37.将待测试瓷绝缘子按照测试要求放置在不同高度的测试盘上；测试盘的底部设置有预先设定数量的通孔，通孔有预先设定的直径。
38.封闭机身，接通加热器电源，在预设时间内完成质量测试。
39.外观检测模块包括超声波探伤仪，其中，超声波探伤仪的超声波探头对待测试瓷绝缘子发送超声波，超声波经瓷绝缘子反射获得反射波脉冲波形，并对若干个反射波脉冲波形进行对比，获得待测试瓷绝缘子内部的裂纹位置、裂纹深度以及裂纹长度。
40.外观记录模块包括测试纸，采用多点取样法确定每次测量表面形貌数据时，并记录在测试纸上，在体视显微镜下观察待测试瓷绝缘子的表面形貌视为同一观测点；
41.每次测量表面形貌数据时，确定各观测点是否有气泡、褪色、白色斑点、表面粗糙度增加以及裂纹，并逐条目记录观测结果，获得待测试瓷绝缘子的表面形貌数据。
42.硬度记录模块包括：
43.在厚度大于预先设定值和待测试瓷绝缘子的边缘预先设定值的区域选择若干处作为观测点；逐一记录各观测点的硬度，形成样品硬度变化曲线，作为待测试瓷绝缘子的硬度数据。
44.还包括可视化模块，可视化模块用于收集待测试瓷绝缘子内部的裂纹位置、裂纹深度、裂纹长度、表面形貌数据及硬度数据生成可视化报表，其中，可视化报表包括气泡图、思维导图、雷达图、矩阵图中的一种或多种。
45.该系统的测试方法，包括如下步骤：
46.步骤一：确定测试计划；
47.测试计划包括：初级测试要求对应测试液为10％至25％硫酸溶液，预设时间为50分钟；中级测试要求对应测试液为26％至40％硫酸溶液，预设时间为80分钟；高级测试要求对应测试液为41％至60％硫酸溶液，预设时间为120分钟。
48.步骤二：将待测试瓷绝缘子放入测试平台内；
49.步骤三：按照测试计划设置测试平台内测试液浓度和预设时间；
50.步骤四：记录按照测试计划测试后待测试瓷绝缘子内部的裂纹位置、裂纹深度、裂纹长度、表面形貌数据及硬度数据；
51.步骤五：基于步骤四记录的数据生成可视化报表。
52.工作原理：
53.在具体实施时，示例性的，如图2所示，包括以下试验步骤：
54.s10：搭建测试平台，在测试腔内分层设置若干个测试盘，对瓷绝缘子进行质量测试试验，通过搭建专属的测试平台，解决了其他测试平台对瓷绝缘子不兼容的问题，使得测试结果可信度提高；
55.s20：在试验过程中，按照预先设定好的测试浓度与测试时间对待测试瓷绝缘子进行测试；
56.其中，根据每次测试的需求不同，对应的选择的测试浓度与测试时间也不同，例如，当待测试瓷绝缘子的使用场景在室内或厂区内时，待测试瓷绝缘子将无法直接接触到恶劣环境，那么对当前场景下的待测试瓷绝缘子主要考虑高温和潮湿度对待测试瓷绝缘子的寿命带来的影响，故预先设定测试液为10％至25％硫酸溶液，预设时间为50分钟来模拟待测试瓷绝缘子的使用场景为室内或厂区，当待测试瓷绝缘子的使用场景在室外或没有遮蔽的厂区时，待测试瓷绝缘子将会受到酸雨、雷电、高温等恶劣场景，故此场景下预先设定测试液为26％至40％硫酸溶液，预设时间为80分钟，当需要对待测试瓷绝缘子的极限寿命性能进行测试时，理论上测试液的浓度和预设时间的数值越大对应的测试越极端，但考虑到数值过高的硫酸溶液在加热时，容易挥发，易引起安全事故，综合考虑将测试液为41％至60％硫酸溶液，预设时间为120分钟；
57.s30：在试验结束后，根据获得的裂纹位置、裂纹深度、裂纹长度、表面形貌数据及硬度数据生成可视化报表，评估瓷绝缘子样品的质量，具体的说，试验结束后，取出待测试瓷绝缘子，通过超声波探伤仪的超声波探头对待测试瓷绝缘子发送超声波来获取反射波脉冲波形，并对若干个反射波脉冲波形进行对比，获得待测试瓷绝缘子内部的裂纹位置、裂纹深度以及裂纹长度，通过选用超声波探伤仪可以在不对待测试瓷绝缘子的结构进行损伤的情况下完成对待测试瓷绝缘子的检测，一方面可以避免因为检测待测试瓷绝缘子内部的裂纹位置、裂纹深度以及裂纹长度造成人为的损伤，导致接下来的测试或检验数据不准确，另一方面通过仪器可以实现批量化和标准化测试，使得测试结果更加可信，随后，采用多点取样法确定每次测量表面形貌数据时，并记录在测试纸上，在体视显微镜下观察待测试瓷绝缘子的表面形貌视为同一观测点；每次测量表面形貌数据时，确定各观测点是否有气泡、褪色、白色斑点、表面粗糙度增加以及裂纹，并逐条目记录观测结果，获得待测试瓷绝缘子的表面形貌数据，通过对待测试瓷绝缘子的表面形貌进行贯彻及记录，可以判断不同的安装位置对待测试瓷绝缘子的表面形貌造成的影响，进而可以通过若干组测试数据对待测试绝缘子的表面形貌的改进提供数据支持，随后在在厚度大于预先设定值和待测试瓷绝缘子的边缘预先设定值的区域选择若干处作为观测点，逐一记录各观测点的硬度，形成样品硬度变化曲线，作为待测试瓷绝缘子的硬度数据，通过对待测试瓷绝缘子的不同位置进行硬度测试，可以判断在不同环境下待测试瓷绝缘子的稳定性，并且在该实施例方法中，生成可视化报表可选取生成雷达图；
58.雷达图是以从同一点开始的轴上表示的三个或更多个定量变量的二维图表的形式显示多变量数据的图形方法，轴的相对位置和角度通常是无信息的，雷达图也称为网络图，蜘蛛图，星图，蜘蛛网图，不规则多边形，极坐标图或kiviat图；通过对裂纹位置、裂纹深度、裂纹长度、表面形貌数据及硬度数据的排列，获取瓷绝缘子的各项质量检测数据，与标准质量数据相对比，得出试验结果，通过可视化操作可以方便测试者以及其他非专业人士的观看，使得测试结果更加生动形象。
59.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。