一种基于脉冲激光的非接触式带电清污装置及其使用方法与流程

1.本发明涉及激光带电清污技术领域，具体涉及一种基于脉冲激光的非接触式带电清污装置及其使用方法。


背景技术：

2.隔离开关(俗称"刀闸")，电力部门运行设备中隔离开关是最常见的一种电力设备，它本身的工作原理及结构比较简单，但是由于使用量大，工作可靠性要求高，对电网安全运行的影响均较大开关的正常稳定运行保障着电力稳定输送。隔离开关大部分在室外运行，沿海地区气候环境复杂，海盐污秽度重，腐蚀性强，容易受到腐蚀从而降低导电性能。现有的解决办法是一般发现问题后由人工进行拆卸，清洗打磨，重新进行加工或者直接进行整体更换，这些办法不仅耗时耗力，相对运维成本也较高。
3.目前变电站隔离开关清污主要是依靠停电人工清污，停电人工清污方式的不足之处是：必须停电作业、人工工作量大；带电清污方式的不足之处是：安全性及操作性要求高。


技术实现要素：

4.本发明目的在于提出一种基于脉冲激光的非接触式带电清污装置及其使用方法，实现远距离清污、实时动态调整变形镜片组的焦距、更加便捷的选择合适的激光功率和频率，提高清污效率。
5.为实现上述目的，一方面，本发明提供了一种基于脉冲激光的非接触式带电清污装置，包括激光器、激光器控制系统、主控制器、高速激光测距装置、压电陶瓷驱动装置、变形镜片组、材料参数设定系统；所述主控制器分别与高速激光测距装置、压电陶瓷驱动装置、激光器控制系统连接；所述激光器分别与压电陶瓷驱动装置、激光器控制系统连接；所述材料参数设定系统分别与激光器控制系统、主控制器连接；所述激光器内安装有变形镜片组。
6.作为进一步技术改进，所述主控制器设有手动输入的端口，所述端口用于人员手动输入全部控制数据，实现更大的自由度。
7.另一方面，本发明还提供了所述基于脉冲激光的非接触式带电清污装置的使用方法，包括以下步骤：
8.s1：所述主控制器根据材料参数设定系统中的数据，调取相应的数据，向激光控制系统发出控制信号，同时所述高速激光测距装置对激光器的出光处与待清污对象之间的距离进行实时测量，将距离数据反馈给所述主控制器，实时动态调整所述变形镜片组的焦距；
9.s2：所述压电陶瓷驱动装置驱动所述变形镜片组实现变焦；
10.s3：所述激光器控制系统控制激光器的输出功率、频率以及输出时间；
11.s4：所述激光器控制系统控制所述激光器发射处激光照射在不同金属材料上产生辐射效应机制，并将该数据记录在材料参数设定系统的数据库中。
12.作为进一步技术改进，所述材料参数设定系统的数据库，通过实验仿真模拟建立
数字模型库，其建立的过程为：
13.确定不同材料所对应的最佳激光参数，需要通过激光控制系统不断调整激光器的照射频率、功率以及变形镜片组的温度，确定最合适的激光参数，将该激光参数与对应的材料特征记录在材料参数设定系统的数据库中。
14.作为进一步技术改进，记录在材料参数设定系统中的金属材料与激光参数包括：材料的材质、激光功率、激光频率、照射时间。
15.作为进一步技术改进，所述主控制器用于分别控制高速激光测距装置、压电陶瓷驱动装置、激光器控制系统。
16.作为进一步技术改进，所述材料的材质包括合金。
17.与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
18.1、本发明通过脉冲激光扫描隔离开关表面使处于激发态的粒子运动分离，实现远距离清污，通过高速激光测距装置、压电陶瓷驱动装置实现实时动态调整所述变形镜片组的焦距以保持激光的焦点始终作用在待清污对象上。
19.2、本发明通过建立材料参数设定系统，确定不同材料所对应的最佳激光参数，记录在数据库中，便捷有效的选择合适的激光功率、频率，提高清污效率。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例所需要的附图作简要介绍，显而易见，下面描述中的附图仅为本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提前，可以依据此附图得到其他的附图。
21.图1为本发明的结构框图。
具体实施方式
22.下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
23.以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
24.实施例：
25.如附图1所示，本实施提供了一种基于脉冲激光的非接触式带电清污装置及其使用方法，包括激光器、激光器控制系统、主控制器、高速激光测距装置、压电陶瓷驱动装置、变形镜片组、材料参数设定系统；所述主控制器分别与高速激光测距装置、压电陶瓷驱动装置、激光器控制系统连接；所述激光器分别与压电陶瓷驱动装置、激光器控制系统连接；所述材料参数设定系统分别与激光器控制系统、主控制器连接；所述激光器内安装有变形镜片组。
26.所述主控制器设有手动输入的端口，所述端口用于人员手动输入全部控制数据，
实现更大的自由度。
27.本实施例所述基于脉冲激光的非接触式带电清污装置的使用方法，包括以下步骤：
28.s1：所述主控制器根据材料参数设定系统中的数据，调取相应的数据，向激光控制系统发出控制信号，同时所述高速激光测距装置对激光器的出光处与待清污对象之间的距离进行实时测量，将距离数据反馈给所述主控制器，实时动态调整所述变形镜片组的焦距；
29.s2：所述压电陶瓷驱动装置驱动所述变形镜片组实现变焦；
30.s3：所述激光器控制系统控制激光器的输出功率、频率以及输出时间；
31.s4：所述激光器控制系统控制所述激光器发射处激光照射在不同金属材料上产生辐射效应机制，并将该数据记录在材料参数设定系统的数据库中。
32.所述材料参数设定系统的数据库，通过实验仿真模拟建立的数字模型库，其建立的过程为：确定不同材料所对应的最佳激光参数，需要通过激光控制系统不断调整激光器的照射频率、功率以及变形镜片组的温度，确定最合适的激光参数，将该激光参数与对应的材料特征记录在材料参数设定系统的数据库中。
33.记录在材料参数设定系统中的金属材料与激光参数包括：材料的材质、激光功率、激光频率、照射时间。所述材料的材质包括合金。
34.所述主控制器用于分别控制高速激光测距装置、压电陶瓷驱动装置、激光器控制系统。
35.以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，凡运用本发明说明书及其附图内容所作的等效变化，均包含于本发明的权利范围之内。