接著上一篇文章，我們對(duì)超聲波在變壓器內(nèi)的傳播特性，裝置組成等進(jìn)行深入的介紹。
（1）超聲波在變壓器內(nèi)的傳播特性
超聲波傳播方式
(a)超聲波傳播路徑 (b)超聲波波形
變壓器發(fā)生局部放電時(shí)，超聲波傳感器通過兩條傳播路徑接收到放電源S產(chǎn)生的超聲波：一是超聲波沿SA路徑以縱波方式直接穿過變壓器油和油箱內(nèi)壁鋼板的固體絕緣到達(dá)傳感器的直接傳播；二是超聲波沿SBA(或SCA等)路徑先以縱波方式傳播到達(dá)油箱內(nèi)壁，然后以橫波形式沿鋼板到達(dá)傳感器的復(fù)合傳播。
傳感器接收到的信號(hào)波形通常如圖中的(b)所示。由于超聲波在變壓器油箱壁(即鋼板)中的傳播速度要比在超聲波在變壓器油中的速度快得多，而鋼板中超聲波以縱波方式傳播的速度要比以橫波方式傳播速度大約快一倍，因此超聲波傳感器在局部放電測(cè)量中接收到的信號(hào)依次是油箱壁鋼板中的縱波、油箱壁鋼板中的橫波、油中縱波。而超聲波在鋼板中的衰減程度要比在變壓器油中的衰減大很多，因此，傳感器接收到的信號(hào)中，沿路徑SA直接傳播到傳感器的油中信號(hào)比較大。利用油中衰減程度比較小，沿直線傳播到傳感器的信號(hào)比較大這一原理，測(cè)定放電源距傳感器的直線距離可以確定放電源的空間位置。
20℃時(shí)縱波在集中媒質(zhì)中的傳播速度以及各種媒質(zhì)相對(duì)于變壓器油的相對(duì)衰減率如表所示。
| 介質(zhì) | 變壓器油 | 油紙 | 油浸紙板 | 銅 | 鋼板 |
| 傳播速度（mm/ms） | 1400 | 1420 | 2300 | 4700 | 6000 |
| 相對(duì)衰減率（dB/cm） | 0.0 | 0.6 | 4.5 | 9.0 | 13.0 |
（2）超聲波定位測(cè)試裝置
超聲波定位測(cè)試裝置通常由超聲波傳感器(又稱探頭)、局部放電傳感器、多通道瞬態(tài)波形存儲(chǔ)器以及信號(hào)處理器等幾部分組成。如下圖所示。
超聲波定位測(cè)試裝置框圖
局部放電超聲波經(jīng)傳感器轉(zhuǎn)換，變?yōu)殡娦盘?hào)后再經(jīng)前置放大器放大后通過屏蔽電纜送給波存器。
波存器存儲(chǔ)信號(hào)并進(jìn)行再放大，通過接口傳送給示波器或計(jì)算機(jī)對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析處理。AE-PD型局部放電傳感器就是利用圖所示的方式進(jìn)行超聲波信號(hào)處理的，傳感器將接收到的波信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，在經(jīng)前置放大器放大，再次將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，利用光纖維將信號(hào)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)，將信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)進(jìn)行顯示和處理。采用光纖傳輸信號(hào)，這樣可以使信號(hào)在傳輸過程中不受電氣干擾，而且光纖將儀器和操作人員與高電壓隔離，以保證安全。
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