一种复合绝缘子粘结强度的检测方法技术

本发明专利技术提供了一种复合绝缘子粘结强度的检测方法，所述检测方法是基于图像处理技术检测复合绝缘子的粘结强度；该检测方法采用图像处理技术检测复合绝缘子中芯棒和护套的粘结强度，替代了人工网格划分法统计存在的主观性强、统计误差较大以及不能量化评定的缺点，能够精确、直观以及量化判断，规避人为因素影响，具有分析周期短、操作简单、数据准确、灵敏度高等优点。

A Testing Method for Bond Strength of Composite Insulators

【技术实现步骤摘要】
一种复合绝缘子粘结强度的检测方法
本专利技术属于复合绝缘子领域，涉及一种复合绝缘子粘结强度的检测方法。
技术介绍
复合绝缘子因其体积小、便于维护、重量轻、便于安装、机械强度高、不易破碎、抗震性能优异、耐污性能好、生产周期快、质量稳定性高等特点被广泛应用于输电线路。随着投运时间的延长，对有机材料的复合绝缘子性能要求也越来越高。芯棒的断裂、界面的击穿等问题很多时候是由于长期老化而导致性能下降，成为制衡复合绝缘子使用寿命的重要原因之一。在复合绝缘子损坏事故中，由于护套与芯棒界面质量差引发的绝缘子界面击穿或断裂事故频频发生。复合绝缘子护套与芯棒的界面是其质量控制的薄弱环节，大量研究表明，套与芯棒之间的界面质量差是复合绝缘子发生界面击穿或芯棒断裂的重要原因，复合绝缘子护套与芯棒的界面粘接质量差，则界面形成的气隙将使周围的电场分布发生畸变，场强的长期作用促使绝缘子界面发生局部放电，使绝缘子性能劣化，严重时会导致绝缘子界面击穿甚至断裂的发生，影响输电线路的安全运行。对护套与芯棒的界面质量进行研究并找出能有效评价其界面质量的检测方法对于确保电网的安全稳定运行至关重要。目前对复合绝缘子的粘接性能的测试方法主要以GB/T3286-88标准中的划格测试为主。该测试先在试片涂层上切割6道或11道相互平行的、间距相等的切痕，然后再垂直切割与前者切割道数及间距相同的切痕，要求采用手工切割时，用力要均匀，速度要平稳无颤抖。并通过切割边缘的分离程度与标准表格对比，对负荷绝缘子粘接性能进行分级。但该方法存在以下缺点：1、对试片的切割要求速度平稳无颤抖，采取人工手段容易产生误差，用力过大或不均可能影响测试结果；2、通过人工对切割边缘的分离程度与标准表格对比，不能准确量化评定标准。因此迫切需求一种更加精确、直观、可量化的测试复合绝缘子粘接性能的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种复合绝缘子粘结强度的检测方法，该检测方法采用图像处理技术检测复合绝缘子中芯棒和护套的粘结强度，替代了人工网格划分法统计存在的主观性强、统计误差较大以及不能量化评定的缺点，能够精确、直观以及量化判断，规避人为因素影响，具有分析周期短、操作简单、数据准确、灵敏度高等优点。为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术的目的在于提供一种复合绝缘子粘结强度的检测方法，所述检测方法是基于图像处理技术检测复合绝缘子的粘结强度。本专利技术基于图像处理技术检测复合绝缘子的粘结强度，替代了人工网格划分法统计存在的主观性强、统计误差较大以及不能量化评定的缺点，能够精确、直观以及量化判断，规避人为因素影响，具有分析周期短、操作简单、数据准确、灵敏度高等优点。在本专利技术中，所述复合绝缘子包括芯棒、位于所述芯棒表面的护套以及位于所述护套外的伞裙。在本专利技术中，所述复合绝缘子粘结强度为芯棒以及护套间的粘结强度。在本专利技术中，复合绝缘子包括芯棒、护套以及伞裙，在复合绝缘子制备过程中，护套和伞裙可以通过一体化制造，也可以通过分开制造，芯棒和护套间界面的粘结强度对复合绝缘子的质量有很大的影响，因此此处复合绝缘子的粘结强度主要是指芯棒和护套间的粘结强度。在本专利技术中，所述检测方法包括如下步骤：(1)采用图像处理技术测试已知粘结强度等级的绝缘复合子的护套材质在芯棒上的残留量，而后根据已知粘度强度等级制定残留量分类标准；(2)采用图像处理技术测试待测绝缘复合子样品的护套材质在芯棒上的残留量，根据步骤(1)制定的残留量分类标准判断待测绝缘复合子样品的粘结强度等级。本专利技术中检测方法简单、分析周期短、数据准确、灵敏度高，有较大的工业应用前景。在本专利技术中，已知粘结强度等级的绝缘复合子是选用GB/T3286-88中对绝缘量子点的分类。在本专利技术中，步骤(1)所述已知粘结强度等级的绝缘复合子和步骤(2)待测绝缘复合子样品在采用图像处理技术测试之前，还包括对其进行剥离处理。在本专利技术中，所述剥离处理包括：将已知粘结强度等级的绝缘复合子和待测绝缘复合子样品的伞裙和护套从芯棒上剥离包括将复合绝缘子的伞裙以及护套划开，划开深度直至芯棒，而后将伞裙和护套从芯棒上剥离，得到剥离后的芯棒。在本专利技术中，所述划开是沿着伞裙和护套的合膜缝划开的。在本专利技术中，所述将伞裙和护套从芯棒上剥离是沿径向剥离的。在本专利技术中，通过将护套以及伞裙从芯棒上剥离，在外力剥离过程中会出现护套的部分材质在剥离后的芯棒上会有所残留，通过测试残留量来判断芯棒和护套的粘结程度。在本专利技术中，所述图像处理包括图像预采集和图像后处理。在本专利技术中，所述图像预采集是通过图像采集器进行采集的。本专利技术中，由于芯棒为圆柱体，在图像采集过程中，对剥离后的芯棒进行采集过程中需要保证剥离后的芯棒的每个侧面均被采集到，则需要对剥离后的芯棒进行至少两次图像采集，两次图像采集包括将剥离后的芯棒沿其上表面的直径均匀切成两半，而后分别对两半进行图像采集，这样能够确保剥离后的芯棒的每个部位均能被图像采集到，在后续级数残留量为两半整体的残留量。在本专利技术中，所述图像采集器为照相机。在本专利技术中，所述图像预采集包括：用光源直射剥离后的芯棒，而后用图像采集器采集图片。在本专利技术中，所述图像预采集是在黑暗环境下进行的。在本专利技术中，所述光源为白色光源。在本专利技术中，所述光源的功率为10-50W，例如10W、15W、20W、25W、30W、35W、40W、45W、50W等。在本专利技术中，所述光源为日光灯。本专利技术中图像采集采用白色日光灯照射，并在黑暗环境中进行，可以有效地减少杂散光的干扰，从而提高图像采集的准确性，若采用其他颜色的光线，则会干扰测试结果，从而影响测试的准确性。在本专利技术中，所述光源的中心与剥离后的芯棒的轴线在同一直线上。在本专利技术中，所述图像采集器的放置位置至剥离后的芯棒轴线的垂直距离为10-20cm，例如10cm、11cm、12cm、13cm、14cm、15cm、16cm、17cm、18cm、19cm、20cm等。在本专利技术中，所述采集的图片的分辨率不低于300万像素，例如300万像素、500万像素、800万像素、1000万像素、1500万像素、2000万像素等。。在本专利技术中，所述采集的图片中剥离后芯棒的图像面积占整个图片的面积不低于80％，例如80％、82％、85％、87％、90％、92％、95％、97％、100％等。在本专利技术中，所述图像后处理包括将图像预采集得到的图片进行黑白处理。在本专利技术中，所述黑白处理的软件包括MATLAB、C++或Java中的任意一种。在本专利技术中，所述黑白处理的软件的设定阈值为80-120，例如80、82、85、87、90、92、95、97、100、102、105、107、110、112、115、117、120等，优选100。作为本专利技术的优选技术方案，所述图像处理技术包括：用功率为10-50W的白色光源的日光灯直射剥离后的芯棒，用距离剥离后芯棒轴线的位置10-20cm的图像采集器采集剥离后的芯棒的图片，使其分辨率不低于300万像素，且图片中剥离后芯棒的图像面积不低于图片面积的80％，而后采用设定阈值为80-120的软件对采集到的剥离后的芯棒的图片进行黑白处理。在本专利技术中，步骤(1)所述粘结强度等级包括第零等级、第一等级、第二等级、第三等级和第四等级。优选地，所述根据已知粘度强度等级本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合绝缘子粘结强度的检测方法，其特征在于，所述检测方法是基于图像处理技术检测复合绝缘子的粘结强度。

【技术特征摘要】
1.一种复合绝缘子粘结强度的检测方法，其特征在于，所述检测方法是基于图像处理技术检测复合绝缘子的粘结强度。2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述复合绝缘子包括芯棒、位于所述芯棒表面的护套以及位于所述护套表面的伞裙；优选地，所述复合绝缘子粘结强度为芯棒以及护套间的粘结强度。3.根据权利要求1或2所述的检测方法，其特征在于，所述检测方法包括如下步骤：(1)采用图像处理技术测试已知粘结强度等级的绝缘复合子的护套材质在芯棒上的残留量，而后根据已知粘度强度等级制定残留量分类标准；(2)采用图像处理技术测试待测绝缘复合子样品的护套材质在芯棒上的残留量，根据步骤(1)制定的残留量分类标准判断待测绝缘复合子样品的粘结强度等级。4.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于，步骤(1)所述已知粘结强度等级的绝缘复合子和步骤(2)待测绝缘复合子样品在采用图像处理技术测试之前，还包括对其进行剥离处理；优选地，所述剥离处理包括：将已知粘结强度等级的绝缘复合子和待测绝缘复合子样品的伞裙以及护套划开，划开深度直至芯棒，而后将伞裙和护套从芯棒上剥离，得到剥离后的芯棒；优选地，所述划开是沿着伞裙和护套的合膜缝划开的；优选地，所述将伞裙和护套从芯棒上剥离是沿径向剥离的。5.根据权利要求3或4所述的检测方法，其特征在于，所述图像处理技术包括图像预采集和图像后处理；优选地，所述图像预采集是通过图像采集器进行采集的；优选地，所述图像采集器为照相机。6.根据权利要求5所述的检测方法，其特征在于，所述图像预采集包括：用光源直射剥离后的芯棒，而后用图像采集器采集图片；优选地，所述图像预采集是在黑暗环境下进行的；优选地，所述光源为白色光源；优选地，所述光源的功率为10-50W；优选地，所述光源为日光灯；优选地，所述光源的中心与剥离后的芯棒的轴线在同一直线上；优选地，所述图像采集器的放置位置至剥离后的芯棒轴线的垂直距离为10-20cm；优选地，所述图像采集器采集的图片的分辨率不低于300万像素；优选地，所述图像采集器采集的图片中剥离后芯棒的图像面积不低于图片面积的80％。7.根据权利要求5或6所述的检测方法，其特征在于，所述图像后处理包括将图像预采集得到的图片进行黑白处理；优选地，所述黑白处理的软件包括MATL...

【专利技术属性】
技术研发人员：成立，郭其灵，郭晨鋆，马显龙，杨丽君，
申请(专利权)人：重庆大学，云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：重庆,50