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基于匹配追踪的L模态超声导波检测复合绝缘子芯棒缺陷研究
基于匹配追踪的L模态超声导波检测复合绝缘子芯棒缺陷研究
摘要：
复合绝缘子在高压输电线路中起到了重要的支撑和绝缘作用，然而其芯棒缺陷可能导致绝缘子的失效和线路的中断，给电网运行带来了安全隐患。本文以复合绝缘子芯棒缺陷检测为研究对象，基于匹配追踪原理，提出了一种L模态超声导波检测方法。通过对实际复合绝缘子进行模型建立和数值仿真，验证了该方法的有效性和可行性。
关键词：复合绝缘子；芯棒缺陷；超声导波；匹配追踪；L模态
1.引言
复合绝缘子是电力系统中常用的输电线路设备，其具有重量轻、抗风压能力强、抗污闪电能力强等优点。然而，复合绝缘子芯棒作为其重要组成部分之一，其缺陷可能导致绝缘子的失效和线路的中断，对电网的正常运行造成严重影响。因此，发展一种准确、快速、可靠的复合绝缘子芯棒缺陷检测方法具有重要意义。
2.复合绝缘子芯棒缺陷检测方法
2.1超声导波检测原理
超声导波是一种基于固体介质中弹性波传播的检测方法，通过在材料中引入超声波信号，利用超声波在材料内部的传播和散射特性，可以检测出材料中的缺陷。在复合绝缘子芯棒的检测中，超声导波可以有效探测芯棒的缺陷。
2.2L模态超声导波
L模态超声导波是一种常用的导波模态，在复合绝缘子芯棒的检测中具有广泛应用。通过选择适当的频率和波长，L模态超声导波可以在芯棒中进行传播，并检测出其中的缺陷。
2.3匹配追踪原理
匹配追踪原理采用了自适应滤波和相关性分析的方法，可以有效提取超声信号中的缺陷散射信号。通过匹配追踪算法，可以在复合绝缘子芯棒的超声信号中准确地定位和识别缺陷。
3.实验设计与结果分析
在本研究中，我们选择了一台实际使用的复合绝缘子芯棒进行了实验。首先，我们建立了复合绝缘子芯棒的有限元模型，并通过模型求解得到了L模态超声导波的频率特征。然后，我们使用超声波探头对复合绝缘子芯棒进行了实验测量，获取了超声信号。
通过对实验测得的超声信号进行匹配追踪处理，我们成功地提取出了芯棒中的缺陷散射信号。通过分析缺陷散射信号的强度和时延，我们可清楚地定位了芯棒中的缺陷，并对缺陷类型进行了判别。
4.研究结论与展望
本研究以复合绝缘子芯棒缺陷检测为研究对象，通过建立数值模型和进行实验验证，提出了一种基于匹配追踪的L模态超声导波检测方法。实验结果表明，该方法可以有效地定位和判断复合绝缘子芯棒中的缺陷。
未来的研究方向可以进一步深入研究超声信号的特征提取和缺陷判别算法，提高检测的灵敏度和准确性。同时，可以针对不同类型的复合绝缘子芯棒开展更加全面和深入的研究，为电力系统运行提供更好的支持和保障。
参考文献
[1]李天勇.复合绝缘子芯棒缺陷检测方法研究[D].华南理工大学,2019.
[2]黄志强.基于超声导波的复合绝缘子芯棒缺陷识别研究[D].华东师范大学,2018.
[3]赵博.基于超声波的复合绝缘子芯棒缺陷检测研究[D].合肥工业大学,2017.