绝缘子是高压架空输电线路中的关键部件之一。 其性能将影响整条线路的安全。 随着电网向超高压大容量发展, 复合绝缘子越来越广泛地应用于输电线路中, 但其压接过程中的质量一直没有有效的方法进行监测。 由于复合材料在变形过程中会出现声发射现象, 并且随着变形或损伤的程度不同, 其声发射信号的特征有所不同。 分析这些特征可以对压接过程中绝缘子的压接质量进行判断。 根据此原理, 构建了复合绝缘子的压接质量监测仪器, 并且重点描述了系统软、硬件设计中的关键问题。
声发射监测原理
材料受外力或内力作用下, 局部源快速释放能量而产生瞬态弹性波的一种现象称为声发射(Acoustic Emission , 简称 AE)。可以通过接收和分析声发射信号达到监测和诊断的目的。 运用仪器检测、纪录、分析声发射信号利用声发射信号对声发射源进行定量、定性和定位的技术叫声发射检测技术。 金属和非金属材料在一定条件下一般都有声发射现象发生。绝缘子中采用的芯棒是一种玻璃纤维加强复合材料, 主要由玻璃纤维和树脂组成。在压接过程中, 随着压力的增加, 首先发生金具的弹性变形, 然后是金具的塑性变形, 同时芯棒的弹性变形也进一步增大, 若继续加压, 芯棒会发生塑性变形直至断裂。上述整个的变形和破坏过程中都会出现相应特征的声发射现象。
声发射检测仪系统介绍
检测设备的选择也很重要，系统的设计应能应能满足最大限度地采集绝缘子在整个压接过程中的声发射信号。硬件部分，在满足硬件设计总体要求的情况下, 硬件系统的构成还应满足通用性要求, 并充分利用计算机强大的处理功能。 系统的特殊性要求主要通过软件的设计来满足, 这样可以大大节省整个硬件的设计和调试的时间, 同时硬件设计和实现可利用成熟的技术和板卡, 以缩短系统的硬件开发的周期。
清诚声发射公司所自主研发的基于物联网架构的声发射监测/检测系统符合以上技术发展及市场需求，多种数据通讯方式，能够对不同机械设备进行故障诊断和状态监测。其中无线高精度同步时钟RAEM1声发射监测/检测系统能够在绝缘子压接过程中，通过对压接过程中声发射信号的监测来评价金具和芯棒的压接质量。
RAEM1声发射采集器
与其他公司的声发射检测仪器对比，优势
·完全免布线
·内置电池供电，连续工作4小时以上，适合定期检测
·也可电缆供电，这样就可以长期自动监测检测
·内置高精度无线同步时钟，同步时钟优于10us，可以做时差定位评级
·小巧，底部带磁铁，现场安装方便。
·数据既可传输到电脑做深入分析，又可上传到云平台自动评级。
总结：手机蓝牙巡检，实时在线和历史数据屏幕显示，自动给出监测诊断结果，手机报警推送
检测系统组成
无线高精度同步时钟RAEM1声发射检测系统由多个RAEM1(传感器,信号采集与分析,通讯)和平台服务器或电脑上位机软件组成,系统带有GPS/WiFi高精度同步时钟, 具有时差定位功能，多个采集器之间同步时钟优于10uS,数据输出多种通讯方式组合,如4G、WIFI、网口等。设备固定安装在被测结构上实现物联网无人值守在线监测的功能。
绝缘子压接过程声发射检测案例
某公司绝缘子压接过程声发射检测，声发射设备采用SAEU2S-2型（现升级SAEU3H设备）数字声发射检测系统，传感器中心频率150KHz，前置放大40dB；引入压力机压力外参4-20ma电流信号，接入声发射检测仪，同步声发射信号，用以准确区分压接过程的升压、保压、卸压等阶段。
SAEU3H多通道集成声发射检测系统由传感器、前置放大器、声发射主机和上位机组成，主机内含多个采集卡，每张采集卡有四个独立通道。
