CN116148613B - 一种故障定位在线检测仪及其检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种故障定位在线检测仪及其检测方法,包括一组环轨,环轨为由弧形抵块与抵块两侧铰接的弧形臂环构成的环形结构,通过固定在抵块的环轨驱动机构进行两侧臂环的角度驱动,环轨上滑动设置有检测头,沿环轨方向滑动,环轨驱动机构与检测头的外侧有安装架固定连接在环轨的中端上,用于两侧环轨的连接或额外的移动部件、机械臂部件的连接,本发明的环轨通过抵块负责与电力管道的初始抵接定位,而两侧的臂环则能实现对管道的夹持,起到辅助定位提高精度、固定仪器减少机械臂负载的作用,同时外侧环形轨道也便于检测头沿管壁直接进行周向运动,可进行周向多点位的检测,减少多点位检测的移动负担与操作难度,具有良好的发展前景。
Description
技术领域
本发明涉及电力故障检测领域,具体为一种故障定位在线检测仪及其检测方法。
背景技术
“GIL”是指在地下隧道中铺设的气体绝缘金属封闭输电线路。它将高压载流导体封闭于金属壳体内,注入绝缘性能远远优于空气的高压SF6气体,极大地压缩输电线路的空间尺寸,实现高度紧凑化、小型化设计,成为替代架空输电线路的紧凑型输电解决方案。
电力设备内部绝缘缺陷是引起其故障的主要原因,目前针对绝缘缺陷的检测方法主要有耐压试验和局部放电检测。考虑到局部放电检测具有操作简单、可带电检测、以及可发现早期绝缘缺陷的突出优点,因此,局部放电检测已经成为电力设备内部绝缘缺陷的主要检测手段,在超声波局放检测中,通过将超声波探头放置在检测设备上进行,为了确保检测的有效性及稳定性,通常在探头的检测面均匀涂抹专用检测耦合剂,并施加适当压力紧贴于壳体外表面以尽量减小信号衰减,但是传统设备在操作过程中通过支架或机械臂握持,稳定性差,移动定位的不准确会导致数据波动进而影响检测结果,却检测往往需要进行多点位的检测,需要频繁移动位置,更是加剧了检测时稳定性下降。
故需要一种新型的故障定位在线检测仪及其检测方法以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的旨在于提供一种故障定位在线检测仪及其检测方法。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种故障定位在线检测仪,包括一组环轨,环轨为由多段分体结构铰接形成的环形结构,通过固定在环轨中段的环轨驱动机构进行两侧分体结构的角度驱动,环轨上滑动设置有检测头,沿环轨方向滑动,环轨驱动机构与检测头的外侧有安装架固定连接在环轨的中端上,用于两侧环轨的连接或额外的移动部件、机械臂部件的连接。
作为本发明进一步的方案:环轨包括抵块、臂环与滑轨,环轨的环形主体由弧形抵块与抵块两侧铰接的弧形臂环构成,抵块上固定设置有弧形的站台轨,臂环上固定连接有弧形的延伸轨,站台轨与延伸轨一同拼接形成抵块与臂环外侧的同心设置的直径更大的环形的滑轨,滑轨的两端设置有限位端头。
作为本发明进一步的方案:站台轨与延伸轨的接合处为对应的凹字与凸字形结构,且在周向上留有接合间隙。
作为本发明进一步的方案:臂环为两端内径小,中间内径大的两端内壁凸起的弧形结构。
作为本发明进一步的方案:臂环不与抵块铰接的一端的内壁凸起结构靠近抵块的一侧为弧面结构。
具体的,环轨驱动机构包括液压缸、驱动板与驱动连杆,液压缸固定设置在抵块上,液压缸的输出端连接有驱动板,驱动板上通过驱动连杆同时与两侧臂环铰接,通过液压缸的伸缩带动臂环进行角度的驱动。
作为本发明进一步的方案:两侧驱动板的顶端通过连动杆进行链接,连动杆高度高于内侧检测头高度。
具体的,检测头包括板架、超声波探头、主动轮与导轮,板架的两侧设置有一组主动轮与两组导轮,主动轮与导轮呈三角交错分布在滑轨的内外侧,实现板架与滑轨的滑动连接,主动轮通过板架上固定安装的驱动电机进行驱动,板架的中央位置垂直设置有超声波探头,超声波探头的末端通过伸缩杆与板架间接连接,可沿朝向环轨轴心的方向进行伸缩运动。
作为本发明进一步的方案:站台轨的两侧有连接片横向连接至固定在抵块上的安装架结构上,实现与抵块的固定连接。
一种使用上述故障定位在线检测仪进行故障定位的检测方法,包括以下步骤:
S1:环轨的固定,通过机械臂连接安装架进行检测仪的安装,操作机械臂调节检测仪位置对准输电管道需要检测的位置,驱动液压缸,液压缸探出带动抵块两侧的臂环的展开,展开后操作机械臂带动环轨展开的检测仪运动,使抵块与管道的侧壁抵接,抵接稳定后液压缸反向驱动,带动臂环回收,对管道进行夹持,实现环形滑轨的复位与检测仪的固定;
S2:耦合剂的涂抹,通过控制器控制驱动电机运行,带动检测头沿滑轨运动至检测位置附近,由检测头上超声波探头两侧的耦合剂喷头进行耦合剂的涂抹;
S3:放电检测,继续移动检测头位置,至检测位置与管道轴心、超声波探头大致处于同一直线上,伸缩杆探出,带动超声波探头探出,借由耦合剂与管道结构贴合,超声波探头运作,进行放电检测。
有益效果
1.本发明的检测仪设置有一组环轨,环轨为由弧形抵块与抵块两侧铰接的弧形臂环构成的环形结构,臂环通过固定在环轨中段的环轨驱动机构进行两侧分体结构的角度驱动,臂环的外侧设置有环形的滑轨,滑轨上滑动设置有检测头,沿环轨方向滑动,借由环轨的三段组成,其中抵块负责与电力管道的初始抵接定位,而两侧的臂环则能实现对管道的夹持,起到辅助定位提高精度、固定仪器减少机械臂负载的作用,同时外侧环形轨道也便于检测头沿管壁直接进行周向运动,可进行周向多点位的检测,减少多点位检测的移动负担与操作难度。
2.本发明的臂环为两端内径小,中间内径大的两端内壁凸起的弧形结构,通过中段的大直径与两端凸起,在中间形成空槽,减少臂环闭合后与电力管道管壁的直接接触面积,避免管道管壁表面圆度不足带来的夹持偏差,提高定位精度。
3.本发明的臂环不与抵块铰接的一端的内壁凸起结构靠近抵块的一侧为弧面结构,利用弧面结构能在臂环闭合时利用斜面作用力带动抵块向管道侧壁贴合,避免抵块与管道的初始贴合度的不足,提高贴合进度,进而提高后续的数据定位精度。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的环轨结构示意图。
图3为本发明的图2的A处结构放大示意图。
图4为本发明的环轨驱动示意图。
图5为本发明的检测头停放示意图。
图6为本发明的图5的B处结构放大示意图。
图7为本发明的检测头结构示意图。
图8为本发明的检测头与滑轨连接示意图。
图1-8中:1-环轨,11-抵块,12-臂环,13-滑轨,131-站台轨,132-延伸轨,133-限位端头,134-连接片,2-环轨驱动机构,21-液压缸,22-驱动板,23-驱动连杆,24-连动杆,3-安装架,4-检测头,41-板架,42-伸缩杆,43-超声波探头,44-驱动电机,45-主动轮,46-导轮。
具体实施方式
下面将结合本发明说明书附图中的图1-图8,对本发明的具体技术方案进行清楚、完整地描述;
请参阅图1-图8,图1为本发明实施例的整体结构示意图;图2为本发明的环轨结构示意图;图3为本发明的图2的A处结构放大示意图;图4为本发明的环轨驱动示意图;图5为本发明的检测头停放示意图;图6为本发明的图5的B处结构放大示意图;图7为本发明的检测头结构示意图;图8为本发明的检测头与滑轨连接示意图。
本实施例提供的一种故障定位在线检测仪,包括一组环轨1,环轨1为由多段分体结构铰接形成的环形结构,通过固定在环轨1中段的环轨驱动机构2进行两侧分体结构的角度驱动,环轨1上滑动设置有检测头4,沿环轨1方向滑动,环轨驱动机构2与检测头4的外侧有安装架3固定连接在环轨1的中端上,用于两侧环轨1的连接或额外的移动部件、机械臂部件的连接。
其中,环轨1包括抵块11、臂环12与滑轨13,环轨1的环形主体由弧形抵块11与抵块11两侧铰接的弧形臂环12构成,抵块11上固定设置有弧形的站台轨131,臂环12上固定连接有弧形的延伸轨132,站台轨131与延伸轨132一同拼接形成抵块11与臂环12外侧的同心设置的直径更大的环形的滑轨13,滑轨13的两端设置有限位端头133;
借由环轨1的三段组成,其中抵块11负责与电力管道的初始抵接定位,而两侧的臂环12则能实现对管道的夹持,起到辅助定位提高精度、固定仪器减少机械臂负载的作用,同时外侧环形的滑轨13的设置也便于检测头4沿管壁直接进行周向运动,可进行周向多点位的检测,减少多点位检测的移动负担与操作难度。
具体的,站台轨131与延伸轨132的接合处为对应的凹字与凸字形结构,且在周向上留有接合间隙;
通过对应结构在保证臂环12闭合后滑轨13环形结构完整的同时为站台轨131与延伸轨132之间的相对运动流出空间余量,避免因角度活动的圆心与接合处不重叠带来的运动时结构的抵触。
具体的,臂环12为两端内径小,中间内径大的两端内壁凸起的弧形结构;
通过中段的大直径与两端凸起,在中间形成空槽,减少臂环12闭合后与电力管道管壁的直接接触面积,避免管道管壁表面圆度不足带来的夹持偏差,提高定位精度。
进一步的,臂环12不与抵块11铰接的一端的内壁凸起结构靠近抵块11的一侧为弧面结构,利用弧面结构能在臂环12闭合时利用斜面作用力带动抵块11向管道侧壁贴合,避免抵块11与管道的初始贴合度的不足。
具体的,环轨驱动机构2包括液压缸21、驱动板22与驱动连杆23,液压缸21固定设置在抵块11上,液压缸21的输出端连接有驱动板22,驱动板22上通过驱动连杆23同时与两侧臂环12铰接,通过液压缸21的伸缩带动臂环12进行角度的驱动。
进一步的,两侧驱动板22的顶端通过连动杆24进行链接,以同步两侧驱动板22的运动,进而实现两侧臂环12与延伸轨132运动的同步,连动杆24高度高于内侧检测头4高度设置,以避免与内侧检测头4的运动发生抵触或碰撞。
具体的,检测头4包括板架41、超声波探头43、主动轮45与导轮46,板架41的两侧设置有一组主动轮45与两组导轮46,主动轮45与导轮46呈三角交错分布在滑轨13的内外侧,以实现与滑轨13的稳定连接,主动轮45通过板架41上固定安装的驱动电机44进行驱动,板架41的中央位置垂直设置有超声波探头43,超声波探头43的末端通过伸缩杆42与板架41间接连接,可沿朝向环轨1轴心的方向进行伸缩运动,超声波探头43沿滑动方向的两侧设置有与超声波探头43联动的耦合剂喷头。
进一步的,站台轨131的两侧有连接片134横向连接至固定在抵块11上的安装架3结构上,实现与抵块11的固定连接,通过横向片状的连接片134实现站台轨131的固定,减少对上下侧检测头4的主动轮45与导轮46的运行阻碍。
一种使用上述故障定位在线检测仪进行故障定位的检测方法,包括以下步骤:
S1:环轨1的固定,通过机械臂连接安装架3进行检测仪的安装,操作机械臂调节检测仪位置对准输电管道需要检测的位置,驱动液压缸21,液压缸21探出带动抵块11两侧的臂环12的展开,展开后操作机械臂带动环轨1展开的检测仪运动,使抵块11与管道的侧壁抵接,抵接稳定后液压缸21反向驱动,带动臂环12回收,对管道进行夹持,实现环形滑轨13的复位与检测仪的固定;
S2:耦合剂的涂抹,通过控制器控制驱动电机44运行,带动检测头4沿滑轨13运动至检测位置附近,由检测头上超声波探头43两侧的耦合剂喷头进行耦合剂的涂抹;
S3:放电检测,继续移动检测头4位置,至检测位置与管道轴心、超声波探头43大致处于同一直线上,伸缩杆42探出,带动超声波探头43探出,借由耦合剂与管道结构贴合,超声波探头运作,进行放电检测。
Claims (7)
1.一种故障定位在线检测仪,其特征在于,包括:
环轨(1),一组,对称设置,由弧形的抵块(11)与臂环(12)铰接形成的环形结构,抵块(11)与臂环(12)的外侧同心设置有环形的滑轨(13),抵块(11)上设置有通过液压缸(21)驱动的环轨驱动机构(2)进行两侧臂环(12)的角度驱动;
检测头(4),环轨(1)上滑动设置有检测头(4),检测头(4)包括环轨(1)滑动连接的板架(41),板架(41)上设置有超声波探头(43)与耦合剂喷头,沿环轨(1)进行周向的运动,进行超声波故障检测;
安装架(3),环轨驱动机构(2)与检测头(4)的外侧有安装架(3)固定连接在环轨(1)的中端上,用于两侧环轨(1)的连接或额外的移动部件、机械臂部件的连接;
环轨(1)包括抵块(11)、臂环(12)与滑轨(13),所述滑轨(13)包括:站台轨(131)与延伸轨(132),环轨(1)的环形主体由弧形抵块(11)与抵块(11)两侧铰接的弧形臂环(12)构成,抵块(11)上固定设置有弧形的站台轨(131),臂环(12)上固定连接有弧形的延伸轨(132),站台轨(131)与延伸轨(132)一同拼接形成抵块(11)与臂环(12)外侧的同心设置的直径更大的环形的滑轨(13),滑轨(13)的两端设置有限位端头(133);
环轨驱动机构(2)包括液压缸(21)、驱动板(22)与驱动连杆(23),液压缸(21)固定设置在抵块(11)上,液压缸(21)的输出端连接有驱动板(22),驱动板(22)上通过驱动连杆(23)同时与两侧臂环(12)铰接,通过液压缸(21)的伸缩带动臂环(12)进行角度的驱动;
检测头(4)包括板架(41)、超声波探头(43)、主动轮(45)与导轮(46),板架(41)的两侧设置有一组主动轮(45)与两组导轮(46),主动轮(45)与导轮(46)呈三角交错分布在滑轨(13)的内外侧,以实现与滑轨(13)的稳定连接,主动轮(45)通过板架(41)上固定安装的驱动电机(44)进行驱动,板架(41)的中央位置垂直设置有超声波探头(43),超声波探头(43)的末端通过伸缩杆(42)与板架(41)间接连接,可沿朝向环轨(1)轴心的方向进行伸缩运动,超声波探头(43)沿滑动方向的两侧设置有与超声波探头(43)联动的耦合剂喷头。
2.根据权利要求1所述的一种故障定位在线检测仪,其特征在于:所述站台轨(131)与延伸轨(132)的接合处为对应的凹字与凸字形结构,且在周向上留有接合间隙。
3.根据权利要求1所述的一种故障定位在线检测仪,其特征在于:所述臂环(12)为两端内径小,中间内径大的两端内壁凸起的弧形结构。
4.根据权利要求3所述的一种故障定位在线检测仪,其特征在于:所述臂环(12)不与抵块(11)铰接的一端的内壁凸起结构靠近抵块(11)的一侧为弧面结构。
5.根据权利要求1所述的一种故障定位在线检测仪,其特征在于:两侧所述驱动板(22)的顶端通过连动杆(24)进行链接,连动杆(24)高度高于内侧检测头(4)高度。
6.根据权利要求1所述的一种故障定位在线检测仪,其特征在于:所述站台轨(131)的两侧有连接片(134)横向连接至固定在抵块(11)上的安装架(3)结构上,实现与抵块(11)的固定连接。
7.一种使用上述权利要求1-6中任意一项所述的故障定位在线检测仪进行故障定位检测的检测方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1:环轨(1)的固定,通过机械臂连接安装架(3)进行检测仪的安装,操作机械臂调节检测仪位置对准输电管道需要检测的位置,驱动液压缸(21),液压缸(21)探出带动抵块(11)两侧的臂环(12)的展开,展开后操作机械臂带动环轨(1)展开的检测仪运动,使抵块(11)与管道的侧壁抵接,抵接稳定后液压缸(21)反向驱动,带动臂环(12)回收,对管道进行夹持,实现环形滑轨(13)的复位与检测仪的固定;
S2:耦合剂的涂抹,通过控制器控制驱动电机(44)运行,带动检测头(4)沿滑轨(13)运动至检测位置附近,由检测头(4)上超声波探头(43)两侧的耦合剂喷头进行耦合剂的涂抹;
S3:放电检测,继续移动检测头(4)位置,至检测位置与管道轴心、超声波探头(43)大致处于同一直线上,伸缩杆(42)探出,带动超声波探头(43)探出,借由耦合剂与管道结构贴合,超声波探头运作,进行放电检测。
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