阅读说明：本技术 用于高低压电瓷电器的电压稳定性测试系统 (Voltage stability testing system for high-low voltage electric porcelain appliance ) 是由 石军生 邓乐 邹湘祥 叶宗发 欧玉文 于 2021-08-03 设计创作，主要内容包括：本发明公开了用于高低压电瓷电器的电压稳定性测试系统,涉及电瓷电器电压测试技术领域；包括测试单元、采集单元、示波单元及分析单元,通过在待测的样品表面施加频率为样品谐振频率的驱动电压驱动样品起振,来模拟样品的工作环境,从工作环境中用采集器进行采集,并通过示波器和终端机将测试结果呈现,进一步去分析电瓷电器的电压的性能；通过上述方案,我们可以获得电瓷电器材料在工作环境下的机械品质因数,解决了以清晰的数据形式检测电瓷电器的电压稳定性的问题,弥补了现有市场存在的不足。(The invention discloses a voltage stability test system for a high-low voltage electric porcelain appliance, and relates to the technical field of voltage test of electric porcelain appliances; the device comprises a testing unit, an acquisition unit, an oscillography unit and an analysis unit, wherein the working environment of a sample is simulated by applying a driving voltage with the frequency of the resonant frequency of the sample on the surface of the sample to be tested to drive the sample to vibrate, the sample is acquired by an acquisition device in the working environment, a test result is presented by an oscilloscope and a terminal, and the voltage performance of the electrical porcelain appliance is further analyzed; through the scheme, the mechanical quality factor of the electric porcelain electric appliance material under the working environment can be obtained, the problem of detecting the voltage stability of the electric porcelain electric appliance in a clear data form is solved, and the defects of the existing market are overcome.)

用于高低压电瓷电器的电压稳定性测试系统

技术领域

本发明涉及电瓷电器电压测试

技术领域

，具体为用于高低压电瓷电器的电压稳定性测试系统。

背景技术

电瓷是电工陶瓷，是指一种瓷质的电绝缘材料，具有良好的绝缘性和机械强度，如绝缘子；电瓷是应用于电力系统中主要起支持和绝缘作用的部件，有时兼做其它电气部件的容器。因此，对其机械性能、电气性能、耐环境性能(冷热、抗污秽、老化等)有较高的要求；

机械品质因数是评价材料损耗的重要参数，但目前压电元器件制造商提供的机电耦合参数都是小信号测试系统下的参数，即在电场强度为1V/mm或更小的场强下利用阻抗分析仪进行测试获得的数据，因此并不能反映高振速下压电陶瓷材料的机械品质因数，而压电陶瓷材料的大功率特性必须在高振速下获得，目前的测试系统并不能获得压电陶瓷材料的大功率特性，且不能以清晰的数据形式检测电瓷电器的电压稳定性的数据信息，因此，我们需要提出一种新的设计方案，解决上述的问题。

发明内容

本发明的目的就在于提供用于高低压电瓷电器的电压稳定性测试系统，来解决上述背景技术中提到的目前的测试系统并不能获得压电陶瓷材料的大功率特性，且不能以清晰的数据形式检测电瓷电器的电压稳定性的数据信息问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

用于高低压电瓷电器的电压稳定性测试系统，包括测试单元、采集单元、示波单元及分析单元；对电瓷电器进行系统的检测并用实际数据信息，进一步分析；

其中，测试单元用于驱动高低压电瓷电器产生采集信息，驱动电压驱动样品发生振动；

采集单元用于获取高低压电瓷电器产生的采集信息并发送至示波单元，获取样品振动时的振速；

示波单元用于将采集信息转化为波形信息；

分析单元用于获取波形信息进行分析电压稳定性，样品的振速经示波器汇总后，发送给分析单元。

将高低压电瓷电器接入预设测试电路内，通过电流表获取预设测试电路两端的电压；

在预设测试电路内接入可调节电阻，并调节可调节电阻的阻值，并观察预设测试电路两端的电压；

当预设测试电路两端的电压满足检测条件时，将高低压电瓷电器与预设测试电路接通，并使用电流探针采集通过高低压电瓷电器的电流信号。

作为本发明的进一步技术方案，采集单元用于获取高低压电瓷电器产生的采集信息包括：

在电流探针上接入采集电路，并通过采集电路获取电流探针采集的电流信号；

在高低压电瓷电器的顶部设置有一个激光测振仪，通过激光测振仪采集高低压电瓷电器在与预设测试电路接通时振动的位移信号。

作为本发明的进一步技术方案，示波单元用于将采集信息转化为波形信息包括：

将采集单元与示波单元内示波器通讯连接，并传输电流信号和位移信号；

示波器将电流信号分解为电压幅值、频率和周期数，将位移信号分解为振速和震动频率。

作为本发明的进一步技术方案，电压幅值、频率和周期数均为波形图。

作为本发明的进一步技术方案，电流信号为正弦交流电流。

作为本发明的进一步技术方案，分析单元用于获取波形信息进行分析电压稳定性前还包括：

通过物联网获取若干不同区域高低压电瓷电器在相同工况下，相同时间内的电流信号，其中，电流信号包括电压幅值、频率和周期数；

通过公式计算电流信号对应的振速，其中，公式如下：

其中，R为电流信号中的频率，v₁为电压幅值的最大值，v₂为电压幅值的最小值，t₁为频率的最大值，t₂为频率的最小值；

通过公式振速对应的震动频率，其中，公式如下：

其中，M1为物联网采集开始时间，M2为物联网采集结束时间；

将电流信号、振速和震动频率输入示波单元产生预设波形图；

作为本发明的进一步技术方案，分析单元用于获取波形信息进行分析电压稳定性包括：

获取预设波形图与示波器波形图的重合度，当重合度大于预设阈值时，即认为高低压电瓷电器在当前电压下测试合格。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

通过在待测的样品表面施加频率为样品谐振频率的驱动电压驱动样品起振，来模拟样品的工作环境，从工作环境中用采集器进行采集，并通过示波器和终端机将测试结果呈现，进一步去分析电瓷电器的电压的性能；通过上述方案，我们可以获得电瓷电器材料在工作环境下的机械品质因数，解决了不能以清晰的数据形式检测电瓷电器的电压稳定性的问题，弥补了现有市场存在的不足。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明整体系统实施流程示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，解决目前的测试系统并不能获得压电陶瓷材料的大功率特性，且不能以清晰的数据形式检测电瓷电器的电压稳定性的数据信息的问题，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

实施例一：

如图1所示为用于高低压电瓷电器的电压稳定性测试系统，具体包括：终端机、信号发生器、采集器、振动测试仪、示波器；图1中还包括待采集的样品信息。

其中终端机设备用于发布信号指令，及分析待采集的样品信息的大功率特性，终端机可以是个人计算机、笔记本电脑、平板电脑等具备计算分析能力的设备；信号发生器与终端机连接，用于接收终端机发布的信号指令，并触发电压信号。

在可选的一个实施例中，采集信息与信号发生器相连接，并将电压信号以较小的驱动电压使得样品产生较高的振速，进而模拟样品的工作环境。

振速获取装置与示波器连接，振速获取装置包括采集器、振动测试仪。终端机与采集信息、示波器连接，用来采集通过待采集的样品的电流信号，通过电流信号与振速的关系进而获取待采集的样品的振速；振动测试仪与示波器连接，用来采集待采集的样品的振动的位移信号；

上述测试装置中可以同时包括采集器和振动测试仪两种装置，其有益效果为：由电流信号获取的采集信息振速和位移信号获取的采集信息振速可以形成一个数据信息的比对。

示波器与终端机连接，将采集信息的振速发送给终端机，示波器用于汇总采集的电流信号和位移信号。可选地，示波器可以为数字示波器。

实施例二：

通过物联网获取若干不同区域高低压电瓷电器在相同工况下，相同时间内的电流信号，其中，电流信号包括电压幅值、频率和周期数；

通过公式计算电流信号对应的振速，其中，公式如下；

其中，R为电流信号中的频率，v₁为电压幅值的最大值，v₂为电压幅值的最小值，t₁为频率的最大值，t₂为频率的最小值；

通过公式振速对应的震动频率，其中，公式如下；

其中，M1为物联网采集开始时间，M2为物联网采集结束时间；

在经过上述的公式进行计算后，将电流信号、振速和震动频率输入示波单元产生预设波形图；

获取预设波形图与示波器波形图的重合度，当重合度大于预设阈值时，即认为高低压电瓷电器在当前电压下测试合格。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。