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原文传递基于米氏散射的高压电缆绝缘层杂质检测装置及方法

专利名称：	基于米氏散射的高压电缆绝缘层杂质检测装置及方法
摘要：	本发明提出了一种基于米氏散射的高压电缆绝缘层杂质检测装置，包括：光电探测器、高温油箱、步进平台、激光扫描组件和控制终端，其中，高温油箱内放置有高压电缆，高温油箱用于将高压电缆加热至145℃，高温油箱内设置有旋转平台，高压电缆设置在旋转平台上，旋转平台用于带动高压电缆旋转，所述高压电缆沿其中轴线周向旋转；所述步进平台放置在所述高温油箱外侧，所述步进平台的设置方向与所述高压电缆的中轴线方向相平行，本发明的有益效果在于，上述装置通过设置光电探测器、高温油箱、步进平台、激光扫描组件和控制终端，从而通过激光扫描的形式实现了高压电缆绝缘层内杂质颗粒的测量，从而能够准确的获知高压电缆绝缘层中的缺陷。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国电力科学研究院有限公司
发明人：	张振鹏;郑海;周自强;毛航银;肖世杰;胡列翔;赵健康;王少华;蒙绍新;欧阳本红;程光明;饶文彬
专利状态：	有效
申请日期：	2019-02-28T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-14T00:00:00+0800
申请号：	CN201910152075.4
公开号：	CN109752318A
代理机构：	北京工信联合知识产权代理有限公司
代理人：	姜丽辉
分类号：	G01N21/01(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	100192 北京市海淀区清河小营东路15号
主权项：	1.一种基于米氏散射的高压电缆绝缘层杂质检测装置，其特征在于，包括：光电探测器、高温油箱、步进平台、激光扫描组件和控制终端，其中，所述高温油箱内放置有高压电缆，所述高温油箱用于将所述高压电缆加热至145℃，所述高温油箱内设置有旋转平台，所述高压电缆设置在所述旋转平台上，所述旋转平台用于带动所述高压电缆旋转，所述高压电缆沿其中轴线周向旋转；所述步进平台放置在所述高温油箱外侧，所述步进平台的设置方向与所述高压电缆的中轴线方向相平行，所述步进平台上设置有两所述激光扫描组件，所述步进平台用于带动两所述激光扫描组件沿所述高压电缆设置方向平移；所述光电探测器设置在与所述步进平台相对的所述高温油箱的外侧，所述光电探测器设置两个，分别与两所述激光扫描组件相对设置，所述激光扫描组件用于发射穿过所述高压电缆的XLPE绝缘层的平行扫描激光，所述光电探测器用于接收所述平行扫描激光并输出光信号并将输出电信号，所述光电探测器沿与所述平行扫描激光出射方向呈8°-20°夹角的方向设置；所述控制终端分别与所述光电探测器、高温油箱、步进平台和激光扫描组件连接，所述控制终端用于控制所述高温油箱、步进平台和激光扫描组件，所述控制终端用于接收所述电信号并输出所述XLPE绝缘层内的杂质颗粒数据。 2.根据权利要求1所述的基于米氏散射的高压电缆绝缘层杂质检测装置，其特征在于，所述激光扫描组件包括He-Ne激光器、反射镜、光电检流计振子式光扫描仪和透镜组，所述He-Ne激光器用于射出激光光束，所述反射镜用于将所述激光光束反射至所述光电检流计振子式光扫描仪，所述光电检流计振子式光扫描仪用于接收所述激光光束并将所述激光光束变为扇形的脉冲扫描激光，所述透镜组接收所述脉冲扫描激光并将所述脉冲扫描激光变为所述平行扫描激光。 3.根据权利要求2所述的基于米氏散射的高压电缆绝缘层杂质检测装置，其特征在于，两所述激光扫描组件之间呈60度夹角设置，且两所述激光扫描组件射出的所述平行扫描激光焦线汇聚在所述XLPE绝缘层内。 4.根据权利要求2所述的基于米氏散射的高压电缆绝缘层杂质检测装置，其特征在于，所述激光扫描组件和控制终端之间设置有振子同步信号控制模块，所述振子同步信号控制模块用于控制所述光电检流计振子式光扫描仪。 5.根据权利要求1所述的基于米氏散射的高压电缆绝缘层杂质检测装置，其特征在于，所述步进平台和控制终端之间设置有步进平台微型控制器，所述步进平台微型控制器用于控制所述步进平台的转动。 6.根据权利要求1所述的基于米氏散射的高压电缆绝缘层杂质检测装置，其特征在于，所述旋转平台包括至少两旋转平台伺服驱动器，所述旋转平台伺服驱动器用于带动所述高压电缆转动，所述旋转平台伺服驱动器通过旋转平台控制器与所述控制终端连接，所述旋转平台控制器用于控制所述旋转平台伺服驱动器。 7.根据权利要求1所述的基于米氏散射的高压电缆绝缘层杂质检测装置，其特征在于，所述光电探测器和控制终端之间设置有AD转换器，所述AD转换器用于将所述光电探测器输出的光信号转化为电信号，并将所述电信号输出处置所述控制终端，所述光电探测器和AD转换器之间设置有信号放大器。 8.根据权利要求1-7任一项所述的基于米氏散射的高压电缆绝缘层杂质检测装置，其特征在于，所述激光扫描组件的光束直径为120μm,扫描频率为400次/s,扫描宽度为80mm。 9.一种采用了如权利要求1-8任一项所述的基于米氏散射的高压电缆绝缘层杂质检测装置的基于米氏散射的高压电缆绝缘层杂质检测方法，其特征在于，包括：将所述高压电缆放置在所述旋转平台上；将所述高温油箱油热至145℃，直至所述高压电缆的XLPE绝缘层呈现透明状态；打开所述激光扫描组件对所述XLPE绝缘层进行扫描；通过所述光电探测器接收穿过所述XLPE绝缘层的光信号，所述光信号经过所述信号放大器后输入至所述AD转换内并转换为电信号后传输至所述控制终端；所述控制终端根据所述电信号输出所述XLPE绝缘层内的杂质颗粒数据。 10.根据权利要求9所述的基于米氏散射的高压电缆绝缘层杂质检测方法，其特征在于，进行所述高压电缆激光扫描时，通过所述旋转平台微型控制器控制所述高压电缆的转动，当所述高压电缆轴向转动360°后，所述步进平台带动所述激光扫描组件平移预设的距离，测量另一个所述高压电缆的扫描截面；当两所述光电探测器在时间序列上同时测到激光散射信号时，标定杂质序号并记录杂质的位置。
所属类别：	发明专利