一种基于x射线对复合避雷器内部检测的检查方法及装置
阅读说明：本技术 一种基于x射线对复合避雷器内部检测的检查方法及装置 (Inspection method and device for internal detection of composite lightning arrester based on X-ray ) 是由 张科 郭磊 原会静 董曼玲 丁国君 刘阳 张懂 耿成舟 白俊丽 张笑颜 于 2020-04-02 设计创作，主要内容包括：本申请公开了一种基于X射线对复合避雷器内部检测的检查装置及检测方法,能够有效地检测复合避雷器腔隙内是否存在气隙,保证避雷器注胶工艺效果,从而有效判断避雷器是否存在内部缺陷。用于检测复合避雷器内部缺陷的X射线成像装置包括射线源,图像采集器,数据转换装置,数据传输、计算机图像处理和信息处理。具有结构简单、安全性好、传输速率快、图像清晰。对检测避雷器注胶情况直接有效,能够及早发现复合避雷器制造阶段的隐患和缺陷,具有良好的实际应用价值和市场前景。(The application discloses inspection device and detection method to compound arrester internal detection based on X ray can detect effectively whether there is the air gap in compound arrester lacuna, guarantees arrester injecting glue technology effect to effectively judge whether there is internal defect in the arrester. The X-ray imaging device for detecting the internal defects of the composite lightning arrester comprises a ray source, an image collector, a data conversion device, data transmission, computer image processing and information processing. The device has the advantages of simple structure, good safety, high transmission rate and clear image. The method is directly and effectively used for detecting the glue injection condition of the lightning arrester, can discover hidden dangers and defects of the composite lightning arrester in the manufacturing stage as soon as possible, and has good practical application value and market prospect.)
技术领域
本申请涉及复合避雷器内部检测技术领域，尤其是涉及复合避雷器注胶工艺检测。
背景技术
避雷器是保证电力系统安全运行的重要设备之一。避雷器受潮是运行避雷器常见的缺陷，一旦出现受潮将导致泄漏电流增大，进而发展为避雷器故障。
对于复合避雷器，由于阀片与环氧绝缘筒之间是通过密封胶粘合的，当注胶工艺不当时可造成密封胶内存在气泡，组装完成后的避雷器在进行出厂试验时不能发现这种缺陷，但避雷器运行一段时间后，密封胶内存在气泡会析出，并吸附在阀片表面，造成阀片受潮。因此，检测复合避雷器密封胶内是否存在气泡，是早期发现避雷器隐患的有效措施。
但是，现在的避雷器生产厂家，对于复合避雷器密封胶内是否存在气泡还没有开展有效检测，只是通过注胶过程中抽真空来保证气泡移除。若抽真空时间不够，或工艺不完善，密封胶内就有存在气泡的隐患。
以往利用X射线DR技术进行的检测，大都用在金属管道以及电力系统绝缘子检测上，没有用在复合避雷器内部检测。以往用X射线来检测绝缘子时，复合绝缘子内部结构、缺陷类型及其位置、护套厚度芯棒直径等均可在所获X射线成像图上显示。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为解决现有技术中难以检测已经组装好的避雷器内部的注胶质量的问题，从而提供一种基于X射线对复合避雷器内部检测的检查装置及检测方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种基于X射线对复合避雷器内部检测的检查方法，包括以下步骤：
步骤1，使用X射线对避雷器进行照射；
步骤2，使用图像采集器采集经X射线照射后的避雷器所成的像；
步骤3，将图像采集器采集到的像转变为数字信号并传输到计算机；
步骤4，将检测图像还原在显示器上。
优选地，本发明的基于X射线对复合避雷器内部检测的检查方法，在步骤2中，采用硬质平板探测器接收X光。
优选地，本发明的基于X射线对复合避雷器内部检测的检查方法，步骤3中，由平板探测器上覆盖的晶体电路把X线光子直接转换成数字化电流。
优选地，本发明的基于X射线对复合避雷器内部检测的检查方法，步骤3中，采用光纤传输将图像采集器的数字信号传输到计算机。
优选地，本发明的基于X射线对复合避雷器内部检测的检查方法，步骤3中，在光纤传输过程中，使用目标光纤传感器检测目标对象的相关数据，使用中间传感器检测光纤数据传输过程中的数据损耗情况，并及时将信息传输至终端监控装置。
优选地，本发明的基于X射线对复合避雷器内部检测的检查方法，步骤3中，在光纤传输过程中，还设置抗干扰屏蔽传输盒体，对光纤传输过程中的外部干扰信号进行屏蔽。
优选地，本发明的基于X射线对复合避雷器内部检测的检查方法，步骤4中，再应用计算机程序对检测结果进行判定。
优选地，本发明的基于X射线对复合避雷器内部检测的检查方法，步骤1中，对避雷器进行360度旋转。
优选地，本发明的基于X射线对复合避雷器内部检测的检查方法，步骤1中，采用便携式X射线机产生X射线。
一种基于X射线对复合避雷器内部检测的检查装置，包括：
射线源，用于提供X射线进行对避雷器的照射；
图像采集器，设置在所述射线源的照射路径上，用于接收避雷器在X射线照射下的成像；
数据转换装置，与所述图像采集器连接，用于将X光转换成数字信号；
光纤传输系统，与所述数据转换装置连接，用于传输数字信号；
数据成像及分析系统，与所述光纤传输系统连接，能够通过计算机图像处理技术和信息处理技术，将收到的数字信号以图像的形式还原在显示器上。
本发明的有益效果是：可以实现复合避雷器在不拆解的前提下进行内部检测，采用效率更高的X射线DR技术对复合避雷器进行透视检测，快速得到复合避雷器任意检测位置的内部结构直观图，从事检测的人员只需远端操作即可进行现场检测并根据X射线成像图对避雷器缺陷进行诊断。具有检测效率高、安全性好、传输速率快、低功耗的优点，快速发现复合避雷器隐患和缺陷，保障避雷器安全可靠运行。
附图说明
下面结合附图和实施例对本申请的技术方案进一步说明。
图1是本实施例的复合避雷器检测处理流程的流程图；
图2A是本实施例的复合避雷器检测装置中避雷器示例的主视图；
图2B是本实施例的复合避雷器检测装置中避雷器示例的俯视图；
图2C是本实施例的复合避雷器检测装置中避雷器示例的局部放大图。
图中的附图标记为：
1避雷器阀片组；2阀片与环氧绝缘筒间隙；3环氧绝缘筒；4复合绝缘外套；5注胶处气泡。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请的技术方案。
实施例1
本实施例提供一种基于X射线对复合避雷器内部检测的检查装置及检测方法：
本实施例待检测的复合避雷器如图2A、2B、2C所示，由内而外包括避雷器阀片组1、环氧绝缘筒3、复合绝缘外套，避雷器阀片组1、环氧绝缘筒3之间形成阀片与环氧绝缘筒间隙2。由于避雷器阀片组1与环氧绝缘筒3之间是通过密封胶粘合的，当注胶工艺不当时可造成密封胶内存在气泡(如图2C所示)，本实施例提供一种基于X射线对复合避雷器内部检测的检查装置来检测注胶处气泡5。
如图1所示，本实施例的基于X射线对复合避雷器内部检测的检查装置包括：
射线源，用于提供X射线进行对避雷器的照射；
图像采集器，设置在所述射线源的照射路径上，用于接收避雷器在X射线照射下的成像；
数据转换装置，与所述图像采集器连接，用于将X光转换成数字信号；
光纤传输系统，与所述数据转换装置连接，用于传输数字信号；
数据成像及分析系统，与所述光纤传输系统连接，能够通过计算机图像处理技术和信息处理技术，将收到的数字信号以图像的形式还原在显示器上。
当复合避雷器注胶工艺完成、端部密封后，将整只避雷器放置到X射线数字成像透视检测系统中。调整远程控制系统启动便携式X射线机(0.3MeV，焦点尺寸为3.0mm(ENl2543)，1.0mm(IEC336))，通过控制X射线源对试品避雷器进行X射线透视。
通过数据采集转换装置将X射线透视的避雷器内部信息传送到图像采集器中。采用数字平板直接成像技术DR(director digital panel radiography)，使用不可弯曲的硬质平板探测器接收X光，再由平板探测器上覆盖的晶体电路把X线光子直接转换成数字化电流后，直接将图像信息呈现在采集器上。(非晶硒(a-Se)为直接式平板探测器结构，主要由集电矩阵、硒层、电介层、顶层电极和保护层等构成。集电矩阵由按阵元方式排列的薄膜晶体管(TFT)组成。非晶硒半导体材料在薄膜晶体管阵列上方通过真空蒸镀生成约0.5mm厚、38mm×45mm见方的薄膜，它对X线很敏感，并有很高的图像解析能力。顶层电极接高压电源，当有X线入射时，由于高压电源在非晶硒表面形成的电场，它们只能沿电场方向垂直穿过绝缘层、X射线半导体、电子封闭层，到达非晶硒，不会出现横向偏离从而出现光的散射。非晶硒阵列直接将X射线转变成电信号，记忆在存储电容器里，脉冲控制门电路使薄膜晶体管导通，把记忆在存储电容器里的电荷送达电荷放大器输出，完成光电信号的转换，再经数字转换器(A/D转换模块)转换，形成数字图像输入计算机。)DR技术所用设备体积小，在两次照射期间，不需更换图像板。平板探测器可做成大面积平板以一次曝光形成更大区域的图像，不需移动被检工件。
光纤传输系统将采集器上的数据通过光纤和数据处理装置将数字信号传输到数据成像及分析系统中。光纤传输系统包括目标光纤传感器和中间光纤传感器，以及抗干扰屏蔽传输盒体。目标光纤传感器用于检测目标对象的相关数据，中间传感器用于检测光纤数据传输过程中的数据损耗情况，并及时将信息传输至终端监控装置，供数据处理人员进行处理分析，抗干扰屏蔽传输盒体可减少数据传输中的干扰信号影响，从而有效提高数据的传输质量。通过光纤传输系统，减少电磁干扰对检测信号影响，将数字化信号传到图像处理及分析系统中。
数据成像及分析系统通过计算机图像处理技术和信息处理技术，将检测图像还原在显示器上。检测人员通过图像情况对避雷器内部注胶工艺进行评定，判断避雷器是否存在注胶缺陷。也可以计算机的利用图像处理及分析系统，将检测图像还原在显示器上，再应用计算机程序对检测结果进行判定。
本实施例的基于X射线对复合避雷器内部检测的检查装置，射线源采用效率更高的X射线DR技术，对复合避雷器内部进行透视检测，在不对被检避雷器解体情况下，快速得到复合避雷器内部结构直观图。通过X射线DR技术检测，可有效发现复合避雷器密封胶内是否存在气泡，是对避雷器注胶工艺效果的直观检测。
优选地，本实施例的基于X射线对复合避雷器内部检测的检查装置，还包括装夹装置，所述装夹装置用于装夹待检测的避雷器，所述装夹装置连接有驱动件，能够在所述驱动件的带动下绕轴线旋转。可对避雷器进行360度旋转，保证避雷器每个角度的照射及成像。
优选地，本实施例的基于X射线对复合避雷器内部检测的检查装置，还包括射线源调节装置，所述射线源调节装置与所述射线源连接，用于调节所述射线源的朝向以及角度。
优选地，本实施例的基于X射线对复合避雷器内部检测的检查装置，所述图像采集器的框架由刚性材料制成，以使所述图像采集器整体不能够发生弯曲，以避免接受的成像不在一个平面上而造成检测的困难。
实施例2
本实施例提供一种基于X射线对复合避雷器内部检测的检查方法，包括以下步骤：
步骤1，使用X射线对避雷器进行照射；
步骤2，使用图像采集器采集经X射线照射后的避雷器所成的像；
步骤3，将图像采集器采集到的光转变为数字信号并传输到计算机；
步骤4，通过计算机图像处理技术和信息处理技术，将检测图像还原在显示器上。
优选地，本实施例的基于X射线对复合避雷器内部检测的检查方法，在步骤2中，采用硬质平板探测器接收X光。
优选地，本实施例的基于X射线对复合避雷器内部检测的检查方法，步骤3中，由平板探测器上覆盖的晶体电路把X线光子直接转换成数字化电流。
优选地，本实施例的基于X射线对复合避雷器内部检测的检查方法，步骤3中，采用光纤传输将图像采集器的数字信号传输到计算机。
优选地，本实施例的基于X射线对复合避雷器内部检测的检查方法，步骤3中，在光纤传输过程中，使用目标光纤传感器检测目标对象的相关数据，使用中间传感器检测光纤数据传输过程中的数据损耗情况，并及时将信息传输至终端监控装置。
优选地，本实施例的基于X射线对复合避雷器内部检测的检查方法，步骤3中，在光纤传输过程中，还设置抗干扰屏蔽传输盒体，对光纤传输过程中的外部干扰信号进行屏蔽。
优选地，本实施例的基于X射线对复合避雷器内部检测的检查方法，步骤4中，再应用计算机程序对检测结果进行判定。
优选地，本实施例的基于X射线对复合避雷器内部检测的检查方法，步骤1中，对避雷器进行360度旋转，保证避雷器每个角度的照射及成像。
优选地，本实施例的基于X射线对复合避雷器内部检测的检查方法，步骤1中，采用便携式X射线机产生X射线。
本发明技术可以实现复合避雷器内部检测，采用效率更高的X射线DR技术对复合避雷器进行透视检测，快速得到复合避雷器任意检测位置的内部结构直观图，从事检测的人员只需远端操作即可进行现场检测并根据X射线成像图对避雷器缺陷进行诊断。具有检测效率高、安全性好、传输速率快、低功耗的优点，快速发现复合避雷器隐患和缺陷，保障避雷器安全可靠运行。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。