一种输电线路微风振动超声波传感器低温准确度试验装置及方法

1.本发明属于高压输电线路微风振动检测领域，涉及一种输电线路微风振动超声波传感器低温准确度试验装置及方法。


背景技术：

2.由于线路承受风载荷，其背风侧会产生上下交替的“卡门涡流”，致使导线产生垂向振动，即线路的微风振动。微风振动频繁发生在输电导线的悬挂点附近，其频率为3～150hz，振幅小于导线的2倍直径，持续时间约占全年的30～50％。
3.在极端气象条件下，如低温、强风等，微风振动对电网的危害尤为严重。长期的微风振动将加剧线路的机械磨损，造成断股、断线、金具损坏和跳闸停电等事故，因此，输电线路的微风振动是电网运行不可避免的问题。
4.超声波按应用领域不同可分为检测超声和功率超声。上世纪80年代，检测超声进入实际应用阶段，被广泛应用于测距和探伤，随后功率超声也被应用于医学结石破碎等领域。
5.超声波能量集中、高效，可以在气体、液体、固体、以及多相混合体等介质中传播，且具有很好的方向性。目前，在电力领域，超声波检测被广泛应用于电厂和变电站故障检测，包括定位，探伤，局放等。
6.准确度和抗电磁干扰是输电线路超声波微风振动检测装置可靠性的基本技术要求。尤其在长期的野外环境下，低温成为影响其准确度的不可避免的问题。同时，由于输电线路超声波微风振动检测装置的低温准确度试验通常在恒温箱内进行，通常情况下恒温箱容量有限，因此，对试验装置小型化也有一定技术要求。针对以上问题，本发明设计了一种输电线路超声波微风振动传感器低温准确度试验装置及方法，以实现其低温至常温环境下[-55，20]℃微风振动传感器幅值和频率的准确度检验。


技术实现要素：

[0007]
本发明为了解决上述现有技术中存在的问题，提供了一种用于常温至低温环境下[-55，20]℃温度条件下超声波微风振动传感器的准确度测试装置与方法，重点解决了低温条件下超声波微风振动传感器的校准问题。
[0008]
本发明为解决这一问题所采取的技术方案是：
[0009]
一种输电线路微风振动传感器低温准确度试验装置，包括试验台底座，还包括：
[0010]
固定结构，其包括相对设置在试验台底座上的两个固定支架，所述固定支架上设有用于固定输电线路的线夹构件；
[0011]
激振器支架，其安装在试验台底座上，其上设有用于固定激振器的固定构件，使激振器和输电线路之间垂向对准；
[0012]
金属屏蔽及空心传导结构，其固定在一侧的固定支架上，其包括金属屏蔽腔和空
心梁，所述金属屏蔽腔内设有超声波微风振动传感器，所述超声波微风振动传感器的超声波探头引线由空心梁穿过使超声波探头垂向对准输电线路的顶端。
[0013]
优选的，两个所述固定支架为结构相同、各向同性金属支架，固定支架分为第一支架和第二支架。
[0014]
进一步优选的，所述输电线路为钢芯铝绞线，所述钢芯铝绞线的直径为d。
[0015]
进一步优选的，所述第二支架的上端设有上接支架，所述线夹构件包括分别开设在第一支架和上接支架上用于供钢芯铝绞线穿过并固定的线路孔，且两个线路孔共轴心。
[0016]
进一步优选的，所述金属屏蔽腔、中空梁通过连接件安装在上接支架上，所述金属屏蔽腔为铝合金中空柱体腔。
[0017]
进一步优选的，所述金属屏蔽腔内部还设有传感器电路及电源，所述金属屏蔽腔的上端设有半柱面光伏电池板，用于对金属屏蔽腔内的电源进行充电，所述金属屏蔽腔的一侧设有侧盖。
[0018]
进一步优选的，所述中空梁的中轴线与所述线夹构件的中轴线相互平行，并且所述中空梁的中轴线在试验台底座上的投影与所述线夹构件的中轴线在试验台底座上的投影相互重合。
[0019]
进一步优选的，所述超声波微风振动传感器的超声波探头置于所述空心梁最外端的下侧，所述超声波探头到钢芯铝绞线的顶端的距离为1～2.5d。
[0020]
进一步优选的，所述激振器支架包括底板以及相对设置在底板上的两个侧板，相对的所述侧板上贯穿设有至少一对位置相对的螺纹孔，所述固定构件为螺纹安装在螺纹孔上的固定螺栓。
[0021]
本发明的第二个发明目的在于：提供了一种输电线路微风振动传感器低温准确度试验方法，包括以下步骤：
[0022]
步骤(1)：将钢芯铝绞线通过线夹构件固定在固定支架上，所述超声波探头、钢芯铝绞线与激振器在试验台底座上方垂向对准，所述超声波探头与钢芯铝绞线的顶端距离等于钢芯铝绞线直径d，定为超声波微风振动传感器的基准点，并对超声波微风振动传感器进行调零；
[0023]
步骤(2)：在低温箱内将试验装置置于定值20℃常温环境，保持3小时，使试验装置整体温度分布均匀；
[0024]
步骤(3)：启动激振器，将幅值、频率分别设定为d和5hz，待激振器输出稳定后，记录超声波微风振动传感器的幅值和频率的输出值，关停激振器；
[0025]
步骤(4)：将低温箱进行定值降温，以每5℃为一个温度间隔，在(-55，20]℃的温度区间内，生成多个温度点，重复步骤1、步骤2和步骤3；
[0026]
步骤(5)：低温箱降温至常温-55℃，保持3小时，重复步骤3；
[0027]
步骤(6)：改变激振器输出幅值，以每0.5d为一个幅值间隔，在(0，2d]的幅值区间内，生成4个幅值点，重复步骤1到5；
[0028]
步骤(7)：改变激振器输出频率，以每5hz为一个频率间隔，在[5,60]hz的频率区间内，生成多个频率点，重复步骤1到5；
[0029]
步骤(8)：将各温度下记录超声波微风振动传感器输出的幅值数据与激振器振幅数据进行计算处理，得到各个温度下的幅值准确度；
[0030]
步骤(9)：将各温度下记录超声波微风振动传感器输出的频率数据与激振器频率数据进行计算处理，得到各个温度下的频率准确度；
[0031]
步骤(10)：根据幅值准确度和频率准确度，在后端软件进行各温度条件下微风振动误差补偿。
[0032]
本发明具有的优点和积极效果是：
[0033]
1.本发明的试验装置用于常温至低温环境下[-55，20]℃温度条件下超声波微风振动传感器的准确度测试，重点解决了超声波微风振动传感器低温条件下的校准和电磁干扰的问题。
[0034]
2.本发明实现了由接触式到非接触式检测技术的改变，采用无接触活动的机械部件，能消除传统检测过程中悬臂梁与钢芯铝绞线之间的振动摩擦，避免线路的机械磨损，更有利于电网的安全运行。
[0035]
3.本发明中，金属屏蔽及空心传导结构包括金属屏蔽腔和空心梁，超声波探头垂向对准钢芯铝绞线的顶端，超声波探头引线由空心梁穿过引入超声波微风振动传感器金属屏蔽腔，传感器电路及电源内置于金属屏蔽腔中，实现良好的抗电磁干扰性能，光伏电池板用于对金属屏蔽腔供电电源进行充电，延长期电源使用寿命。
[0036]
4.本发明中，通过采用相同材质的固定支架刚性固定微风振动传感器和钢芯铝绞线，可有效保证其在低温环境下具有相同的垂向变形量，减小误差。
[0037]
5.本发明中，以此试验装置进行低温试验，得到不同振源参数下的检测幅值，振动频率则根据超声波微风振动传感器的输出结果通过快速傅里叶变换准确得到，是极端低温条件下输电线路微风振动传感器准确度试验的有效理想方法，能够为实现低温至常温(-55～20℃)环境下超声波微风振动传感器的幅值和频率准确性检验。
附图说明
[0038]
以下将结合附图和实施例来对本发明的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本发明范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。
[0039]
图1是本发明的立体结构示意图；
[0040]
图2是图1的透视结构示意图；
[0041]
图3是图2的主视图；
[0042]
图4是图2的俯视图；
[0043]
图5是图2的右视图；
[0044]
图6是图2的左视图；
[0045]
图7是实施例2的流程图，其中：a-定幅、f-定频率输出值、a
′‑
最大幅值、f
′‑
读数频率、θ
1-幅值准确率、θ
2-频率准确率；
[0046]
图8是实施例2中振子幅值随时间变化曲线。
[0047]
图中：1.试验台底座、2.第一支架、3.第二支架、4.激振器、5.激振器支架、501.底板、502.侧板、6.固定构件、7.金属屏蔽腔、8.空心梁、9.上接支架、10.钢芯铝绞线、11.线路孔、12.连接件、13.光伏电池板、14.侧盖、15.超声波探头。
具体实施方式
[0048]
首先，需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本发明的具体结构、特点和优点等，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将其理解为对本发明形成任何限制。此外，在本文所提及各实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征，仍然可在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意组合或删减，从而获得可能未在本文中直接提及的本发明的更多其他实施例。另外，为了简化图面起见，相同或相类似的技术特征在同一附图中可能仅在一处进行标示。
[0049]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。下面就结合附图来具体说明本发明。
[0050]
本发明公开实施例所提供的技术方案涉及输电线路微风振动超声波传感器低温准确度试验装置及方法，涉及高压输电线路微风振动未接触式检测装置低温准确度领域。在相关技术中，输电线路的微风振动是电网运行不可避免的问题，目前微风振动检测采用的大属于传统的悬臂梁式输电线路微风振动检测方法，准确性较差。基于此，本公开技术方案所提供的输电线路微风振动超声波传感器低温准确度试验装置及方法相对于传统的悬臂梁式输电线路微风振动检测方法，实现了由接触式到非接触式检测技术的改变，该方法无接触活动的机械部件，能消除传统检测过程中悬臂梁与钢芯铝绞线之间的振动摩擦，避免线路的机械磨损，更有利于电网的安全运行。
[0051]
实施例1：
[0052]
一种输电线路微风振动传感器低温准确度试验装置，包括试验台底座1，还包括：固定结构，其包括相对设置在试验台底座1上的两个固定支架，所述固定支架上设有用于固定输电线路的线夹构件；激振器支架5，其安装在试验台底座1上，其上设有用于固定激振器4的固定构件6，使激振器4和输电线路之间垂向对准；金属屏蔽及空心传导结构，其固定在一侧的固定支架上，其包括金属屏蔽腔7和空心梁8，所述金属屏蔽腔7内设有超声波微风振动传感器，所述超声波微风振动传感器的超声波探头引线由空心梁8穿过使超声波探头15垂向对准输电线路的顶端。
[0053]
本实施例中，如图1-6所示，两个固定支架的面相互平行，由底部螺丝垂向刚性固定在试验台底座上，每个固定支架上线夹构件，用于约束并固定输电线路，本实施例中以钢芯铝绞线为例；测试台底座1中间部位放置激振器支架5，激振器支架5由螺丝固定于测试台底座1上，激振器支架5上设有固定构件6，用于水平固定激振器4，并实现激振器4和钢芯铝绞线之间的垂向对准，激振器4顶端中心点到右侧的固定支架的距离为89mm；超声波微风振动传感器置于右侧的固定支架上方，由螺丝固定，超声波微风振动传感器的超声波探头15置于其空心梁8结构最外端的下侧，垂向对准钢芯铝绞线的顶端，超声波探头15到钢芯铝绞线顶端的距离为1～2.5d，本试验台设置为d(d为钢芯铝绞线外径)，超声波探头15到右侧固定支架线夹出口的距离为89mm，实现超声波探头15、钢芯铝绞线与激振器4在试验台上的垂向对准；
[0054]
需要强调的是：本实施例中设置有金属屏蔽及空心传导结构，其固定在右侧的固定支架上，金属屏蔽及空心传导结构包括金属屏蔽腔7和空心梁8，超声波探头15垂向对准钢芯铝绞线的顶端，超声波探头引线由空心梁8穿过，引入超声波微风振动传感器金属屏蔽腔7，传感器电路及电源内置于金属屏蔽腔7中，实现良好的抗电磁干扰性能；金属屏蔽腔材质为铝合金，其上侧为半圆形光伏电池板，与金属屏蔽腔胶接固定，用于对金属屏蔽腔供电电源进行充电，延长期电源使用寿命；金属屏蔽腔右侧为侧盖，用于实现电路及电源的安装和检修。
[0055]
本发明的试验装置用于常温至低温环境下[-55，20]℃温度条件下超声波微风振动传感器的准确度测试，重点解决了超声波微风振动传感器低温条件下的校准和电磁干扰的问题。
[0056]
更进一步的，还可在本实施例中考虑，两个所述固定支架为结构相同、各向同性金属支架，固定支架分为第一支架2和第二支架3，用于刚性固定微风振动传感器和钢芯铝绞线，并保证低温环境下2个钢芯铝绞线的固定端具有相同的变形量。作为优选的，固定支架采用的材料为铝合金，2个固定支架的面相互平行，由底部螺丝垂向刚性固定在试验台底座上，试验台底座尺寸为600mm
×
200mm；通过采用相同材质的固定支架，可有效保证其在低温环境下具有相同的垂向变形量，减小误差。以此试验装置进行低温试验，得到不同振源参数下的检测幅值，振动频率则根据超声波微风振动传感器的输出结果通过快速傅里叶变换准确得到，是极端低温条件下输电线路微风振动传感器准确度试验的有效理想方法，能够为实现低温至常温(-55～20℃)环境下超声波微风振动传感器的幅值和频率准确性检验。
[0057]
更进一步的，还可在本实施例中考虑，所述输电线路为钢芯铝绞线10，所述钢芯铝绞线10的直径为d。
[0058]
更进一步的，还可在本实施例中考虑，所述第二支架3的上端设有上接支架9，上接支架9通过螺钉安装在第二支架上，方便固定与拆卸更换。
[0059]
更进一步的，还可在本实施例中考虑，所述线夹构件包括分别开设在第一支架2和上接支架9上用于供钢芯铝绞线10穿过并固定的线路孔11，且两个线路孔11共轴心，用于放置和刚性固定钢芯铝绞线，同时用于刚性固定微风振动传感器，并保证低温环境下2个钢芯铝绞线的固定端具有相同的变形量。
[0060]
更进一步的，还可在本实施例中考虑，所述线路孔的外周还设有用于刚性固定钢芯铝绞线的固定件，可以但不限于是开设在线路孔外周的螺孔和螺纹安装在螺孔上的螺钉，螺钉的尾部抵在钢芯铝绞线上。
[0061]
更进一步的，还可在本实施例中考虑，所述金属屏蔽腔7、中空梁8通过连接件12安装在上接支架9上，方便固定与拆卸更换，所述金属屏蔽腔7为铝合金中空柱体腔。
[0062]
更进一步的，还可在本实施例中考虑，所述金属屏蔽腔7内部还设有传感器电路及电源，实现良好的抗电磁干扰性能；所述金属屏蔽腔7的上端设有半柱面光伏电池板13，光伏电池板与金属屏蔽腔胶接固定，用于对金属屏蔽腔7内的电源进行充电，延长期电源使用寿命；所述金属屏蔽腔7的一侧设有侧盖14，用于实现电路及电源的安装和检修。
[0063]
更进一步的，还可在本实施例中考虑，还包括用于记录超声波微风振动传感器的幅值和频率的输出值的超声波微风振动检测装置，所述超声波微风振动检测装置与传感器电路、超声波微风振动传感器相连。
[0064]
更进一步的，还可在本实施例中考虑，所述中空梁8的中轴线与所述线夹构件的中轴线相互平行，并且所述中空梁8的中轴线在试验台底座1上的投影与所述线夹构件的中轴线在试验台底座1上的投影相互重合，以实现超声波探头、钢芯铝绞线与激振器在试验台底座上方垂向对准。
[0065]
更进一步的，还可在本实施例中考虑，所述超声波微风振动传感器的超声波探头15置于所述空心梁8最外端的下侧，所述超声波探头15到钢芯铝绞线10的顶端的距离为1～2.5d，实现了由接触式到非接触式检测技术的改变，采用无接触活动的机械部件，能消除传统检测过程中悬臂梁与钢芯铝绞线之间的振动摩擦，避免线路的机械磨损，更有利于电网的安全运行。
[0066]
更进一步的，还可在本实施例中考虑，所述激振器支架5包括底板501以及相对设置在底板501上的两个侧板502，激振器支架的底板502由螺丝固定于测试台底座之上，激振器支架两个侧板502各有1个固定构件，用于固定激振器，并实现激振器和钢芯铝绞线之间的垂向对准，具体的：相对的所述侧板502上贯穿设有至少一对位置相对的螺纹孔，所述固定构件6为螺纹安装在螺纹孔上的固定螺栓。
[0067]
需要说明的是，激振器可以由电机带动的水平椭圆振子来替代，但是由于温度变化会产生一定的形变误差，因此该替代方案没有技术要求书中所述的激振器垂向布置的振源形式更稳定和准确。
[0068]
实施例2：
[0069]
一种输电线路微风振动传感器低温准确度试验方法，包括以下步骤：
[0070]
步骤(1)：将钢芯铝绞线通过线夹构件固定在固定支架上，所述超声波探头、钢芯铝绞线与激振器在试验台底座上方垂向对准，对超声波微风振动传感器进行调零；
[0071]
步骤(2)：在低温箱内将试验装置置于某定值低温环境，保持3小时，使试验装置整体温度分布均匀，观察有无数据漂移，调零；
[0072]
步骤(3)：启动激振器，设定其定幅值a、定频率输出值f，观察超声波微风振动传感器输出值读数，关停激振器；
[0073]
步骤(4)：改变低温箱温度条件和激振器幅值频率输出参数，重复步骤1、步骤2和步骤3；
[0074]
步骤(5)：将各温度下记录超声波微风振动传感器输出的幅值数据与激振器振幅数据进行计算处理，得到各个温度下的幅值准确度θ1；
[0075]
步骤(6)：将各温度下记录超声波微风振动传感器输出的频率数据与激振器频率数据进行计算处理，得到各个温度下的频率准确度θ2；
[0076]
步骤(7)：根据幅值准确度和频率准确度，在后端软件进行各温度条件下微风振动误差补偿。
[0077]
实施例3：
[0078]
一种输电线路微风振动传感器低温准确度试验方法，包括以下步骤：
[0079]
步骤(1)：将钢芯铝绞线通过线夹构件固定在固定支架上，所述超声波探头、钢芯铝绞线与激振器在试验台底座上方垂向对准，所述超声波探头与钢芯铝绞线的顶端距离等于钢芯铝绞线直径d，定为超声波微风振动传感器的基准点，并对超声波微风振动传感器进行调零；
[0080]
步骤(2)：在低温箱内将试验装置置于定值20℃常温环境，保持3小时，使试验装置整体温度分布均匀；
[0081]
步骤(3)：启动激振器，将幅值a、频率f分别设定为d和5hz，待激振器输出稳定后，记录超声波微风振动传感器幅值和频率的输出值，关停激振器；
[0082]
步骤(4)：将低温箱进行定值降温，以每5℃为一个温度间隔，在(-55，20]℃的温度区间内，生成多个温度点，重复步骤1、步骤2和步骤3；
[0083]
步骤(5)：低温箱降温至常温-55℃，保持3小时，重复步骤3；
[0084]
步骤(6)：改变激振器输出幅值，以每0.5d为一个幅值间隔，在(0，2d]的幅值区间内，生成4个幅值点，重复步骤1到5；
[0085]
步骤(7)：改变激振器输出频率，以每5hz为一个频率间隔，在[5,60]hz的频率区间内，生成多个频率点，重复步骤1到5；
[0086]
步骤(8)：将各温度下记录超声波微风振动传感器输出的幅值数据与激振器振幅数据进行计算处理，得到各个温度下的幅值准确度θ1；
[0087]
步骤(9)：将各温度下记录超声波微风振动传感器输出的频率数据与激振器频率数据进行计算处理，得到各个温度下的频率准确度θ2；
[0088]
步骤(10)：根据幅值准确度和频率准确度，在后端软件进行各温度条件下微风振动误差补偿。以此试验装置进行低温试验，得到不同振源参数下的检测幅值，振动频率则根据超声波微风振动传感器的输出结果通过快速傅里叶变换准确得到，是极端低温条件下输电线路微风振动传感器准确度试验的有效理想方法，能够为实现低温至常温(-55～20℃)环境下超声波微风振动传感器的幅值和频率准确性检验。
[0089]
本发明的试验装置用于常温至低温环境下[-55，20]℃温度条件下超声波微风振动传感器的准确度测试装置与方法，重点解决了低温条件下超声波微风振动传感器的校准问题。
[0090]
本实施例中，以此试验台进行低温试验，得到不同振源参数下的检测幅值，振动频率则根据超声波微风振动传感器的输出结果通过快速傅里叶变换准确得到，是极端低温条件下输电线路微风振动传感器准确度试验的有效理想方法，能够为实现低温至常温(-55～20℃)环境下超声波微风振动传感器的幅值和频率准确性检验。
[0091]
相对于传统的悬臂梁式输电线路微风振动检测方法，超声波检测微风振动的有益效果是由接触式到非接触式检测技术的改变，该方法无接触活动的机械部件，能消除传统检测过程中悬臂梁与钢芯铝绞线之间的振动摩擦，避免线路的机械磨损，更有利于电网的安全运行。
[0092]
综上所述，本发明提供了一种用于常温至低温环境下[-55，20]℃温度条件下超声波微风振动传感器的准确度测试装置与方法，重点解决了低温条件下超声波微风振动传感器的校准问题。
[0093]
以上实施例对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

技术特征：
1.一种输电线路微风振动传感器低温准确度试验装置，包括试验台底座(1)，其特征在于：还包括：固定结构，其包括相对设置在试验台底座(1)上的两个固定支架，所述固定支架上设有用于固定输电线路的线夹构件；激振器支架(5)，其安装在试验台底座(1)上，其上设有用于固定激振器(4)的固定构件(6)，使激振器(4)和输电线路之间垂向对准；金属屏蔽及空心传导结构，其固定在一侧的固定支架上，其包括金属屏蔽腔(7)和空心梁(8)，所述金属屏蔽腔(7)内设有超声波微风振动传感器，所述超声波微风振动传感器的超声波探头引线由空心梁(8)穿过使超声波探头(15)垂向对准输电线路的顶端。2.根据权利要求1所述的一种输电线路微风振动传感器低温准确度试验装置，其特征在于：两个所述固定支架为结构相同、各向同性金属支架，固定支架分为第一支架(2)和第二支架(3)。3.根据权利要求2所述的一种输电线路微风振动传感器低温准确度试验装置，其特征在于：所述输电线路为钢芯铝绞线(10)，所述钢芯铝绞线(10)的直径为d。4.根据权利要求3所述的一种输电线路微风振动传感器低温准确度试验装置，其特征在于：所述第二支架(3)的上端设有上接支架(9)，所述线夹构件包括分别开设在第一支架(2)和上接支架(9)上用于供钢芯铝绞线(10)穿过并固定的线路孔(11)，且两个线路孔(11)共轴心。5.根据权利要求4所述的一种输电线路微风振动传感器低温准确度试验装置，其特征在于：所述金属屏蔽腔(7)、中空梁(8)通过连接件(12)安装在上接支架(9)上，所述金属屏蔽腔(7)为铝合金中空柱体腔。6.根据权利要求5所述的一种输电线路微风振动传感器低温准确度试验装置，其特征在于：所述金属屏蔽腔(7)内部还设有传感器电路及电源，所述金属屏蔽腔(7)的上端设有半柱面光伏电池板(13)，用于对金属屏蔽腔内的电源进行充电，所述金属屏蔽腔(7)的一侧设有侧盖(14)。7.根据权利要求1-6任一项所述的一种输电线路微风振动传感器低温准确度试验装置，其特征在于：所述中空梁(8)的中轴线与所述线夹构件的中轴线相互平行，并且所述中空梁(8)的中轴线在试验台底座(1)上的投影与所述线夹构件的中轴线在试验台底座(1)上的投影相互重合。8.根据权利要求7所述的一种输电线路微风振动传感器低温准确度试验装置，其特征在于：所述超声波微风振动传感器的超声波探头(15)置于所述空心梁(8)最外端的下侧，所述超声波探头(15)到钢芯铝绞线(10)的顶端的距离为1～2.5d。9.根据权利要求8所述的一种输电线路微风振动传感器低温准确度试验装置，其特征在于：所述激振器支架(5)包括底板(501)以及相对设置在底板(501)上的两个侧板(502)，相对的所述侧板(502)上贯穿设有至少一对位置相对的螺纹孔，所述固定构件(6)为螺纹安装在螺纹孔上的固定螺栓。10.一种输电线路微风振动传感器低温准确度试验方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：将钢芯铝绞线通过线夹构件固定在固定支架上，所述超声波探头(15)、钢芯铝绞线(10)与激振器(4)在试验台底座(1)上方垂向对准，所述超声波探头(15)与钢芯铝绞线
(10)的顶端距离等于钢芯铝绞线(10)直径d，定为超声波微风振动传感器的基准点，并对超声波微风振动传感器进行调零；步骤2：在低温箱内将试验装置置于定值20℃常温环境，保持3小时，使试验装置整体温度分布均匀；步骤3：启动激振器(4)，将幅值、频率分别设定为d和5hz，待激振器(4)输出稳定后，记录超声波微风振动传感器的幅值和频率的输出值，关停激振器(4)；步骤4：将低温箱进行定值降温，以每5℃为一个温度间隔，在(-55，20]℃的温度区间内，生成多个温度点，重复步骤1、步骤2和步骤3；步骤5：低温箱降温至常温-55℃，保持3小时，重复步骤3；步骤6：改变激振器(4)输出幅值，以每0.5d为一个幅值间隔，在(0，2d]的幅值区间内，生成4个幅值点，重复步骤1到5；步骤7：改变激振器(4)输出频率，以每5hz为一个频率间隔，在[5,60]hz的频率区间内，生成多个频率点，重复步骤1到5；步骤8：将各温度下记录超声波微风振动传感器输出的幅值数据与激振器振幅数据进行计算处理，得到各个温度下的幅值准确度；步骤9：将各温度下记录超声波微风振动传感器输出的频率数据与激振器频率数据进行计算处理，得到各个温度下的频率准确度；步骤10：根据幅值准确度和频率准确度，在后端软件进行各温度条件下微风振动误差补偿。

技术总结
本发明属于高压输电线路微风振动检测领域，涉及一种输电线路微风振动超声波传感器低温准确度试验装置及方法。试验装置包括试验台底座，固定结构包括相对设置在试验台底座上的两个固定支架，固定支架上设有用于固定输电线路的线夹构件；激振器支架安装在试验台底座上，其上设有用于固定激振器的固定构件；金属屏蔽及空心传导结构固定在一侧的固定支架上，其包括金属屏蔽腔和空心梁，金属屏蔽腔内设有超声波微风振动传感器，超声波微风振动传感器的超声波探头引线由空心梁穿过使超声波探头垂向对准输电线路的顶端。本发明用于常温至低温环境下超声波微风振动传感器的准确度测试装置与方法，重点解决了低温条件下超声波微风振动传感器的校准问题。振动传感器的校准问题。振动传感器的校准问题。


技术研发人员：吕锡锋 齐东 马小强 李联友
受保护的技术使用者：河北建筑工程学院
技术研发日：2022.03.16
技术公布日：2023/9/23