用声发射原理检测与控制复合绝缘子压接质量的系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用声发射原理检测与控制复合绝缘子压接质量的系统，包括声发射检测子系统、液压控制子系统、液晶触摸显示屏、SD卡和电源模块；声发射检测子系统，包括依次连接的声发射传感器、声发射信号前置处理器、多通道高速数据采集模块和ARM处理器；液压控制子系统，包括液压阀驱动电路、压力传感器、位移传感器、压力传感信号前置处理器和位移传感信号前置处理器；液晶触摸显示屏，与ARM处理器连接，用于人机对话与显示各项参数、曲线与压接结果；SD卡，与ARM处理器连接，用于储存与回放数据；电源模块，为整个系统供电。与现有技术相比，本发明专利技术是一种检测与控制复合绝缘子压接质量最实用、安全可靠的系统。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种用声发射原理检测与控制复合绝缘子压接质量的系统，包括声发射检测子系统、液压控制子系统、液晶触摸显示屏、SD卡和电源模块；声发射检测子系统，包括依次连接的声发射传感器、声发射信号前置处理器、多通道高速数据采集模块和ARM处理器；液压控制子系统，包括液压阀驱动电路、压力传感器、位移传感器、压力传感信号前置处理器和位移传感信号前置处理器；液晶触摸显示屏，与ARM处理器连接，用于人机对话与显示各项参数、曲线与压接结果；SD卡，与ARM处理器连接，用于储存与回放数据；电源模块，为整个系统供电。与现有技术相比，本专利技术是一种检测与控制复合绝缘子压接质量最实用、安全可靠的系统。【专利说明】用声发射原理检测与控制复合绝缘子压接质量的系统
本专利技术涉及复合绝缘子压接技术，尤其是涉及一种用声发射原理检测与控制复合绝缘子压接质量的系统。
技术介绍
复合绝缘子是架空输变电线路上的重要部件，它主要由环氧树脂玻璃纤维棒(简称玻纤棒)与两端两个端部附件(俗称金具)及玻纤棒外敷硅橡胶伞盘四个零件构成，其中玻纤棒与金具通过压接工艺连接在一起。压接时，金具与玻纤棒产生弹塑性变形，其界面形成强大的变形抗力，可承受几吨、十几吨甚至几十吨拉伸负荷而不拉脱或断裂。玻纤棒是种复合材料，由大约70%的玻璃纤维与约30%环氧树脂及少量增塑剂通过拉拔工艺或挤压工艺制成，由于结构的特殊性，沿纵向强度非常高，而横向强度很弱，极易产生裂纹及脆断，其损坏过程随外力加载负荷加大而渐次发生:首先是外表面环氧树脂产生微小裂纹，接着环氧树脂与玻璃纤维发生分离、滑移，最后才发生玻璃纤维断裂，整根玻纤棒脆断。当玻纤棒断裂时，能发出很大的声响，频率很低，人耳能听到，操作人员手也能感觉到。但前两种损坏(环氧树脂产生微小裂纹、环氧树脂与玻璃纤维发生分离滑移)声响很小，频率在超声波范围，人耳无法听到，而且此种损坏是不可逆的、无法修复，在以后挂网使用后经受自然力作用，此种损坏会逐渐扩展，最终完全断裂，酿成大片地区停电事故，这种情况在国内外均有发生。因此能否探测到前二种损伤并在生产过程中加以预防与消除隐患，对保证供电安全非常重要。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种安全可靠的用声发射原理检测与控制复合绝缘子压接质量的系统。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现:一种用声发射原理检测与控制复合绝缘子压接质量的系统，设置于复合绝缘子压接机上，该系统包括:声发射检测子系统，包括依次连接的声发射传感器、声发射信号前置处理器、多通道高速数据采集模块和ARM处理器；液压控制子系统，包括液压阀驱动电路、压力传感器、位移传感器、压力传感信号前置处理器和位移传感信号前置处理器，所述的液压阀驱动电路、压力传感器、位移传感器均与复合绝缘子压接机连接，所述的压力传感器通过压力传感信号前置处理器与多通道高速数据采集模块连接，所述的位移传感器通过位移传感信号前置处理器与多通道高速数据采集模块连接；液晶触摸显示屏，与ARM处理器连接，用于人机对话与显示各项参数、曲线与压接结果;SD卡，与ARM处理器连接，用于储存与回放数据；电源模块，分别连接声发射检测子系统、液压控制子系统和液晶触摸显示屏；所述的声发射检测子系统，检测压接过程中环氧树脂玻璃纤维棒发出的声发射信号，经声发射信号前置处理器的滤波、放大处理，在ARM处理器中生成“声发射能量-时间”曲线，所述的液压控制子系统通过压力传感器和位移传感器分别采集压接过程中油液压力信号与油缸柱塞位置信号，在ARM处理器中生成与“声发射能量-时间”曲线相对应的“压接压力-时间”曲线，液晶触摸显示屏显示“声发射能量-时间”曲线和“压接压力-时间”曲线。该系统中设置有“破坏性试验”功能，即在复合绝缘子压接机上强行将环氧树脂玻璃纤维棒压断，液晶触摸显示屏同时显示从压接开始至断裂全过程的“声发射能量-时间”曲线和相对应的“压接压力-时间”曲线，从开始出现破坏点的声发射能量值找到对应的“压接压力-时间”曲线上的压接压力值，然后选取比该值低一定数值的压力作为复合绝缘子的压接压力。所述的一定数值为L 5?2.5MPa。所述的多通道数据采集模块的采集速度为1.2MSPS ；所述的ARM微处理器的操作频率为100MHZ，以最充分的采集与处理各信号数据。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点:I)经长期生产实践证明，本专利技术系统是检测与控制复合绝缘子压接质量的最实用、最安全可靠的方法。2)按此系统装置的压接机所生产的复合绝缘子都是安全可靠的合格产品。3)用声发射检测技术能找出环氧树脂玻璃纤维棒开始损坏的声发射能量值，再将复杂的声发射能转换为简单的液压压力，这样压接生产控制就极为方便容易了。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术的结构示意图；图2为环氧树脂玻璃纤维棒的“声发射能量-时间”破坏全过程曲线与“压接压力-时间”曲线的示意图；图2中，A为“压接压力-时间”曲线，B为“声发射能量-时间”曲线。【具体实施方式】下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本实施例以本专利技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。如图1所示，一种用声发射原理检测与控制复合绝缘子压接质量的系统，包括声发射检测子系统、液压控制子系统、液晶触摸显示屏10、SD卡12和电源模块11等，共同装置于复合绝缘子压接机上。所述的声发射检测子系统包括依次连接的声发射传感器1、声发射信号前置处理器4、多通道高速数据采集模块7和ARM处理器8，所述的液压控制子系统包括液压阀驱动电路9、压力传感器2、位移传感器3、压力传感信号前置处理器5和位移传感信号前置处理器6，液压阀驱动电路9、压力传感器2、位移传感器8均与复合绝缘子压接机连接，所述的压力传感器2通过压力传感信号前置处理器5与多通道高速数据采集模块7连接，所述的位移传感器3通过位移传感信号前置处理器6与多通道高速数据采集模块7连接。所述的液晶触摸显示屏10用于人机对话与显示各项参数、曲线与压接结果，所述的SD卡12用于储存与回放数据。所述的声发射传感器I直接装置在模具上，接收压接过程中环氧树脂玻璃纤维棒所发出的声发射信号，声发射信号前置处理器4直接与声发射传感器I相连，对接收到的声发射信号进行滤波、放大，所述的多通道高速数据采集模块7对声发射信号、压力传感器信号、位移传感器信号进行采集，所述ARM处理器8对采集的上述信号进行处理。所述的声发射检测系统与液压控制系统所采集的信号，经过前置处理后都由多通道信号采集模块7接收，并送入ARM处理器8，生成“声发射能量-时间，，与“压接压力-时间”曲线，两条曲线相对应，很容易从声发射能量值找到对应的压接压力值。为找到安全可靠的压接压力，本系统设置有“破坏性试验”功能，通过液晶触摸显示屏10上的破坏性试验按键启动，在压接机上强行将环氧树脂玻璃纤维棒压断，采集声发射信号、压力传感器信号、位移传感器信号，在液晶触摸显示屏10上显示从压接开始至断裂全过程的“声发射-时间”曲线和对应的“压接压力-时间”曲线，从开始出现破坏点找到的压接压力值，然后选取比该值低一定数值(1.5?2.5MPa)的压力作为复合绝缘子的压接压力，这样本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用声发射原理检测与控制复合绝缘子压接质量的系统，设置于复合绝缘子压接机上，其特征在于，该系统包括：声发射检测子系统，包括依次连接的声发射传感器、声发射信号前置处理器、多通道高速数据采集模块和ARM处理器；液压控制子系统，包括液压阀驱动电路、压力传感器、位移传感器、压力传感信号前置处理器和位移传感信号前置处理器，所述的液压阀驱动电路、压力传感器、位移传感器均与复合绝缘子压接机连接，所述的压力传感器通过压力传感信号前置处理器与多通道高速数据采集模块连接，所述的位移传感器通过位移传感信号前置处理器与多通道高速数据采集模块连接；液晶触摸显示屏，与ARM处理器连接，用于人机对话与显示各项参数、曲线与压接结果；SD卡，与ARM处理器连接，用于储存与回放数据；电源模块，分别连接声发射检测子系统、液压控制子系统和液晶触摸显示屏；所述的声发射检测子系统，检测压接过程中环氧树脂玻璃纤维棒发出的声发射信号，经声发射信号前置处理器的滤波、放大处理，在ARM处理器中生成“声发射能量‑时间”曲线，所述的液压控制子系统通过压力传感器和位移传感器分别采集压接过程中油液压力信号与油缸柱塞位置信号，在ARM处理器中生成与“声发射能量‑时间”曲线相对应的“压接压力‑时间”曲线，液晶触摸显示屏显示“声发射能量‑时间”曲线和“压接压力‑时间”曲线。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：丁庆成，张志勇，张登明，
申请(专利权)人：上海昀泰机电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31