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壓電式速度傳感器的原理

2022-03-10

  壓電式速度傳感器的壓電材料作為感知電力設備放電重要材料,廣泛使用于電力設備的振動監測、溫度測量、電壓傳感等領域,其核心是機械能和電能的彼此轉換,壓電材料遭到機械振動、壓電式速度傳感器、聲波傳導等機械外力作用時的晶格畸變引起極化狀態的改變,輸出傳感器電信號,測量電場作用于壓電材料而發生的形變以反映電場的大小的電壓。

  聲波信號可以很好地完成與電信號的耦合和彼此轉換,壓電式速度傳感器依據聲波的鼓勵、傳達和耦合方法,可以分為壓電式速度傳感器、聲外表波傳感器、電聲脈沖傳感器、壓力波傳感器等。

  依據傳感器耦合方法的不同,壓電式速度傳感器可以分為觸摸式和非觸摸式,觸摸式壓電式速度傳感器首要用于變壓器、復合電器等大型電力設備的監測,非觸摸式壓電式速度傳感器首要用于電力電纜、開關柜等電力設備的檢測。

  因為制造工藝的限制、裝置過錯等的影響,內部氣泡、外表裂紋等缺點,然后發生部分放電,在電網的輸送循環中,首要經過壓電式速度傳感器進行電力設備的部分放電檢測。

  電力設備內部的絕緣部分放電后,相應地發生超聲波信號,超聲波信號沿著絕緣介質和金屬導體傳達到殼體,再經過介質傳達到外部,經過在電力設備的機殼和設備鄰近設置,所示的壓電超聲波傳感器,可以結合部分放電發生的超聲波信號進行搜集,判斷電力設備的放電情況。

  另外,針對壓電式速度傳感器部分放電的準確定位問題,研發了1616陣列器件的平面超聲波相控陣壓電式速度傳感器陣列,傳感器中心頻率為150kHz,帶寬到達100kHz,結果表明,該傳感器可以敏銳地接納和定位變壓器部分放電發生的超聲波信號,但在詳細使用中,超聲波傳達時發生的反射、折射等復雜問題還需要進一步研究。


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