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压电加速度传感器的原理
- 2022-02-17-

  压电加速度传感器的压电材料作为感知电力设备放电重要材料,广泛应用于电力设备的振动监测、温度丈量、电压传感等领域,其中心是机械能和电能的彼此转化,压电材料受到机械振动、压电加速度传感器、声波传导等机械外力作用时的晶格畸变引起极化状态的改变,输出传感器电信号,或许丈量电场作用于压电材料而发生的形变以反映电场的大小的电压。

  声波信号可以很好地完成与电信号的耦合和彼此转化,压电加速度传感器依据声波的激励、传达和耦合方法,可以分为压电加速度传感器、声表面波传感器、电声脉冲传感器、压力波传感器等。

  依据传感器耦合方法的不同,压电加速度传感器可以分为触摸式和非触摸式,触摸式压电加速度传感器主要用于变压器、复合电器等大型电力设备的监测,非触摸式压电加速度传感器主要用于电力电缆、开关柜等电力设备的检测。

  由于制作工艺的约束、装置过错等的影响,内部气泡、表面裂纹等缺点,从而发生部分放电,在电网的运送循环中,主要通过压电加速度传感器进行电力设备的部分放电检测。

  电力设备内部的绝缘部分放电后,相应地发生超声波信号,超声波信号沿着绝缘介质和金属导体传达到壳体,再通过介质传达到外部,通过在电力设备的机壳和设备附近设置,所示的压电超声波传感器,可以结合部分放电发生的超声波信号进行收集,判断电力设备的放电状况。

  另外,针对压电加速度传感器部分放电的准确定位问题,研制了1616阵列器材的平面超声波相控阵压电加速度传感器阵列,传感器中心频率为150kHz,带宽达到100kHz,结果表明,该传感器可以敏锐地接收和定位变压器部分放电发生的超声波信号,但在详细应用中,超声波传达时发生的反射、折射等复杂问题还需要进一步研讨。

  压电加速度传感器还广泛应用于电力设备内部缺点检测,其原理是通过检测超声导波在试样中的传达特性来完成各种材料试样的微观缺点、安排结构、力学性能改变的检测和特点,灵敏度高、衰减小、定位可行。


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