一种大截面导线用耐张线夹进水的超声波检测装置及方法与流程

1.本发明属于电力系统耐张线夹技术领域，具体涉及一种大截面导线用耐张线夹进水的超声波检测装置及方法。


背景技术：

2.耐张线夹由铝套管和钢锚两部分组成，利用压力对铝管-钢锚、铝管-导线位置进行压接塑形，使导线和耐张线夹结合形成一个整体，在高压输电线路中能承受导线全部拉力，另外还作为导电体传导电流，是输电线路中的重要金具。
3.在高压输电线路运行过程中，耐张线夹一般会出现如下问题：1)当铝管-钢锚区域的压接过程中出现欠压时会导致防滑槽未与铝管压实，那么在后续运行过程中钢锚因为受力问题会断裂，雨水等液体通过断裂处的缝隙进入到耐张线夹内部，从而导致其发生腐蚀现象；2)当铝管-导线区域压接前，铝股发生散股或断裂；在压接中发生欠压导致铝管与铝线之间有空隙，或是过压导致内部铝股断裂；那么在后续的运行中雨水等液体进入耐张线夹的内部导致腐蚀现象的发生。如果无法知晓大截面导线用耐张线夹内部的进水情况，将影响耐张线夹的正常使用，进而影响到高压输电线路的正常运行。


技术实现要素：

4.为了解决上述存在的技术问题，本发明提供一种大截面导线用耐张线夹进水的超声波检测装置及方法，利用相控阵超声检测仪、电子角度测量仪、扫查器及滑轨装置快速检测大截面导线用耐张线夹内部的进水情况，快速排除隐患，保证耐张线夹的正常使用，保障高压输电线路正常运行。
5.本发明所采取的技术方案是：
6.一种大截面导线用耐张线夹进水的超声波检测装置，包括：滑轨装置，所述滑轨装置放置于大截面导线用耐张线夹的未压区表面；扫查器，所述扫查器滑动连接于所述滑轨装置上，所述扫查器上设置有与所述超声探头相适配的放置槽，所述超声探头卡设于所述放置槽中，所述扫查器的两端部分别通过第一转轴转动连接有连接接口，所述连接接口通过第二转轴转动连接有滚轮；相控阵超声检测仪，所述相控阵超声检测仪与所述扫查器连接，其包括相互连接的超声探头和超声数据处理终端；电子角度测量仪，所述电子角度测量仪设置于所述超声探头上，所述电子角度测量仪分别与扫查器及相控阵超声检测仪连接，用于设置超声探头及扫查器同步移动的角度及精准测量出超声探头及扫查器的角度值；还包括：超声波图像成像模块，其包括与所述超声探头相连接的超声信号处理器，用于将超声探头接收到的回波信号经过超声压电效应产生电信号并经超声信号处理器处理后显示出来；数据处理模块，用于接收所述电子角度测量仪测量的角度值数据及接收所述超声波图像成像模块处理得到的图像并实时对图像叠加处理且编号保存；控制调节模块，用于控制所述超声探头的扫查速度从而一次获得稳定的图像信号。
7.优选地，所述滑轨装置包括呈半环型的第一开合面和第二开合面，所述第一开合
面及第二开合面通过螺栓连接，所述第一开合面及第二开合面的内侧壁均依次开设有相互平行设置的第一滑槽、凹槽和第二滑槽，所述第一滑槽与第二滑槽与所述滚轮相适配。
8.优选地，所述电子角度测量仪的第一表面设置有数字显示屏、角度设置按钮、设置重置按钮，电源开关按钮，所述角度测量仪的第二表面设置有插头，所述角度测量仪的一侧部连接有第三信号出入通道，其中第一表面与第二表面对称设置。
9.优选地，所述超声探头通过第一信号出入通道连接于所述连接接口与所述扫查器连接；所述电子角度测量仪通过第二信号出入通道与所述扫查器连接。
10.优选地，所述电子角度测量仪通过第三信号出入通道与所述超声探头连接。
11.优选地，所述电子角度测量仪插设连接有固定架，所述固定架包括弹簧及固定连接于弹簧两端的夹头，所述弹簧中间处固定连接有固定块，所述固定块上开设有与所述插头相适配的插槽。
12.此外，本发明还提供一一种大截面导线用耐张线夹进水的超声波检测方法，包括具体以下步骤：
13.1)找出大截面导线用耐张线夹的未压区，将滑轨装置放置于大截面导线用耐张线夹的未压区表面，将扫查器上的滚轮放置于滑轨装置的第一滑槽与第二滑槽内，将电子角度测量仪固定于超声探头上，将该超声探头放置于扫查器的放置槽内；
14.2)将电子角度测量仪与扫查器相连接，通过电子角度测量仪设置扫查器扫查的角度范围，并控制扫查器的在滑轨装置的第一滑槽与第二滑槽内的滑动路径；
15.3)扫查器及超声探头同步移动，超声探头每经过设置的扫查角度发出声讯号并接收反射回来的声讯号，然后通过超声波图像成像模块将该声讯号转换成电信号，进一步绘制成波形图像并进行颜色标记及编号；
16.4)将绘制出来的波形图像传输至数据处理模块进行图形叠加处理并保存；
17.5)数据处理模块完成操作之后，发送信号给控制调节模块，然后控制调节模块对扫查器发出继续前进的指令，带动超声探头向下一个设置的扫查角度运动来获取新的超声波图像成像数据；
18.6)在完成完整的90
°
运动之后，观察比对所有经过完整图像叠加之后的若干个波形图像，是否有异常的波形图像来判断耐张线夹内部是否进水：若有异常的波形图像，则耐张线夹内部的未压区进水且初步判定该异常的波形图像所属的位置即为进水区域；
19.7)重复步骤2)～6)，如果两次的判断结果一致，便可判定耐张线夹内部进水。
20.优选地，在扫查其扫查之前需要擦拭所要滑动的路径，并涂抹上粘性耦合剂，避免空气进入超声探头与扫查器滑轨之间对超声波图像成像数据造成干扰进而影响绘制的波形图像。
21.优选地，所述粘性耦合剂厚度设置为2～3cm。
22.优选地，所述超声探头检测的起始位置是当电子角度测量仪读数为0
°
时对应的耐张线夹外壁处，所述超声探头与耐张线夹内部的最低点弧面垂直对应。
23.本发明的有益效果是：1)通过相控阵超声检测仪的超声探头对耐张线夹内部进水进行超声探测；2)通过滑轨装置保证超声探头快速检测耐张线夹表面；3)通过设置的扫描器带动超声探头在滑轨装置上自由滑动；4)设置的电子角度测量仪可以自由设置和测量超声探头检测的角度，增加检测范围，保证后期图像成像的准确性及稳定性；5)设置的超声波
图像成像模块可以快速显示和分析并判断出耐张线夹内部进水情况，便于检修和维修，提高耐张线夹的使用寿命。
附图说明
24.图1是本发明中的大截面导线用耐张线夹进水检测方法的流程图；
25.图2是本发明中的滑轨装置结构示意图；
26.图3是本发明中的的超声探头结构示意图；
27.图4是本发明中的固定架结构示意图；
28.图5是本发明中的的扫查器结构示意图；
29.图6是本发明中的电子角度测量仪正视立体结构示意图；
30.图7是本发明中的电子角度测量仪后视立体结构示意图。
31.图中：1、滑轨装置；11、第一开合面；12第二开合面；13、第一滑槽；14、第二滑槽；15、凹槽；2、螺栓；31、超声探头；32、第一信号出入通道；4、电子角度测量仪；41、数值显示屏；42、角度设置按钮；43、设置重置按钮；44、电源开关；45、插头；46、第二信号出入通道；5、固定架；51、夹头；52、弹簧；53、插槽；6、扫查器；61、滚轮；62、放置槽；63、第三信号出入通道；64、第一转轴；65、第二转轴；66、连接接口。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
33.需要说明的是，在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
34.实施例一
35.如图2～图7所示，一种大截面导线用耐张线夹进水的超声波检测装置，包括滑轨装置1，所述滑轨装置1放置于大截面导线用耐张线夹的未压区表面，用于对大截面导线用耐张线夹的未压区进行方便快捷检测。具体地，如图2所示，所述滑轨装置1包括呈半环型的第一开合面11和第二开合面，所述第一开合面11及第二开合面通过螺栓2连接，所述第一开合面11及第二开合面的内侧壁均依次开设有相互平行设置的第一滑槽12第二开合面；13、凹槽15和第二滑槽14，所述第一滑槽12第二开合面；13与第二滑槽14与所述滚轮61相适配。
36.扫查器6，所述扫查器6上设置有与所述超声探头31相适配的放置槽62，所述超声探头31卡设于所述放置槽62中，所述扫查器6的两端部分别通过第一转轴64转动连接有连接接口66，所述连接接口66通过第二转轴65转动连接有滚轮61；所述扫查器6的滚轮61滑动连接于所述滑轨装置1的所述第一滑槽12第二开合面；13与第二滑槽14内。
37.相控阵超声检测仪，用于对大截面导线用耐张线夹的未压区进行超声波检测所述相控阵超声检测仪与所述扫查器6连接，其包括相互连接的超声探头31和超声数据处理终端。
38.电子角度测量仪4，所述电子角度测量仪4设置于所述超声探头31上，所述电子角
度测量仪4分别与扫查器6及相控阵超声检测仪连接，用于设置超声探头31及扫查器6同步移动的角度及精准测量出超声探头31及扫查器6的角度值。具体地，如图6～图7所示，所述电子角度测量仪4的第一表面设置有数值显示屏41、角度设置按钮42、设置重置按钮43，电源开关44按钮，所述角度测量仪的第二表面设置有插头45，所述角度测量仪的一侧部连接有第三信号出入通道63，其中所述第一表面与第二表面对称设置。
39.还包括超声波图像成像模块，其包括与所述超声探头31相连接的超声信号处理器，用于将超声探头31接收到的回波信号经过超声压电效应产生电信号并经超声信号处理器处理后显示出来；数据处理模块，用于接收所述电子角度测量仪4测量的角度值数据及接收所述超声波图像成像模块处理得到的图像并实时对图像叠加处理且编号保存；控制调节模块，用于控制所述超声探头31的扫查速度从而一次获得稳定的图像信号。
40.作为本实施例的进一步，所述超声探头31通过第一信号出入通道32连接于所述连接接口66与所述扫查器6连接；所述电子角度测量仪4通过第二信号出入通道46与所述扫查器6连接；所述电子角度测量仪4通过第三信号出入通道63与所述超声探头31连接，上述的连接方式是为了方便电子角度测量仪4、扫查器6与超声探头31的数据同步设置及更新。
41.作为本实施例的进一步，所述电子角度测量仪4插设连接有固定架5，所述固定架5包括弹簧52及固定连接于弹簧52两端的夹头51，所述弹簧52中间处固定连接有固定块，所述固定块上开设有与所述插头45相适配的插槽53，是为了保证电子角度测量仪4在超声探头31上的稳固性。
42.实施例二
43.如图1所示，一一种大截面导线用耐张线夹进水的超声波检测方法，包括具体以下步骤：
44.1)找出大截面导线用耐张线夹的未压区，将滑轨装置1放置于大截面导线用耐张线夹的未压区表面，将扫查器6上的滚轮61放置于滑轨装置1的第一滑槽12第二开合面；13与第二滑槽14内，将电子角度测量仪4固定于超声探头31上，将该超声探头31放置于扫查器6的放置槽62内；
45.2)将电子角度测量仪4与扫查器6相连接，通过电子角度测量仪4设置扫查器6扫查的角度范围为0
°
～90
°
，并控制扫查器6的在滑轨装置1的第一滑槽12第二开合面；13与第二滑槽14内的滑动路径；
46.3)扫查器6及超声探头31同步移动，超声探头31每经过1
°
发出声讯号并接收反射回来的声讯号，然后通过超声波图像成像模块将该声讯号转换成电信号，进一步绘制成波形图像并进行颜色标记及编号；
47.4)将绘制出来的波形图像传输至数据处理模块进行图形叠加处理并保存；
48.5)数据处理模块完成操作之后，发送信号给控制调节模块，然后控制调节模块对扫查器6发出继续前进的指令，带动超声探头31向下一个1
°
运动来获取新的超声波图像成像数据；
49.6)在完成完整的90
°
运动之后，观察比对所有经过完整图像叠加之后的若干个波形图像，是否有异常的波形图像来判断耐张线夹内部是否进水：若有异常的波形图像，则耐张线夹内部的未压区进水且初步判定该异常的波形图像所属的位置即为进水区域；
50.7)重复步骤2)～6)，如果两次的判断结果一致，便可判定耐张线夹内部进水。
51.作为本实施例的进一步，在扫查其扫查之前需要擦拭所要滑动的路径，并涂抹上粘性耦合剂，所述粘性耦合剂厚度可设置为2～3cm避免空气进入超声探头31与扫查器6滑轨之间对超声波图像成像数据造成干扰进而影响绘制的波形图像。
52.作为本实施例的进一步，所述超声探头31检测的起始位置是当电子角度测量仪4读数为0
°
时对应的耐张线夹外壁处，所述超声探头31与耐张线夹内部的最低点弧面垂直对应。
53.本发明的工作原理：将扫查器停在滑轨装置的第一滑槽及第二滑槽的最低处，设定扫查器的工作范围为0
°
到90
°
且以1
°
为扫查步长，电子角度测量仪的角度设置为0
°
，电子角度测量仪的角度数据与扫查器的工作范围同步，超声探头将获取的回波信号经超声波图像成像模块进行信号转换处理绘制成波形图像，共计可得到90张波形图像并将这些波形图像标记不同颜色同时进行编号；再经过数据处理模块对绘制的90张波形图像进行叠加处理，然后再进行观察比对：如果有波形图像的波形与其他波形图像的波形未完全重合，记录该波形图像的波形此时所对应的角度；重新探测一遍，如果得到与第一次相同的结果，那么证明大截面导线用耐张线夹的内部已经进水；如果第二次得到的结果和第一次不一样，则第三次只重点用超声探头检查做标记的地方，将得到的波形图像与大截面导线用耐张线夹无进水状态的波形图像作对比，如果不一样，则证明大截面导线用耐张线夹的内部已进水，反之，则未进水。
54.以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明原理和实质的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。