本發(fā)明涉及干式變壓器測(cè)量領(lǐng)域，特別涉及到一種用于干式變壓器的噪聲測(cè)量裝置。

背景技術(shù)：

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和用電需求的增加，大容量電力變壓器深入負(fù)荷中心，干式變壓器3屬于其中一種變壓器。干式變壓器的使用導(dǎo)致設(shè)備附近噪聲強(qiáng)度增加，嚴(yán)重影響周?chē)沫h(huán)境。因此，測(cè)量干式變壓器的工作噪聲，并對(duì)超過(guò)設(shè)定閥值的情況進(jìn)行預(yù)告就進(jìn)入了人們的視野。

顯示有的噪聲測(cè)量裝置主要通過(guò)使用麥克風(fēng)進(jìn)行聲音采集，存在因?yàn)榄h(huán)境干擾測(cè)量精度低的技術(shù)問(wèn)題。因此，提供一種測(cè)量精度高的噪聲測(cè)量裝置就很有必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有技術(shù)中存在的噪聲測(cè)量精度低的技術(shù)問(wèn)題。提供一種新的用于干式變壓器的噪聲測(cè)量裝置，該用于干式變壓器3的噪聲測(cè)量裝置具有測(cè)量精度高、穩(wěn)定性好、智能化程度高的特點(diǎn)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，采用的技術(shù)方案如下：

一種用于干式變壓器的噪聲測(cè)量裝置，所述噪聲測(cè)量裝置包括位于干式變壓器3相鄰兩側(cè)的平行光裝置1，分別設(shè)置于干式變壓器3另外兩側(cè)的光譜接收裝置2，與2個(gè)光譜接收裝置2連接的信號(hào)放大電路4，與信號(hào)放大電路4連接數(shù)據(jù)處理單元5。

本發(fā)明的工作原理：樹(shù)脂澆注式干式變壓器3作為干式變壓器3的主要類(lèi)型，其噪聲主要是由于鐵心、繞組、結(jié)構(gòu)件及風(fēng)冷系統(tǒng)的振動(dòng)而產(chǎn)生的。鐵心、繞組及結(jié)構(gòu)件統(tǒng)稱(chēng)為變壓器的本體，如不考慮風(fēng)冷系統(tǒng)的噪聲，干式變壓器3的器身噪聲完全來(lái)自結(jié)構(gòu)噪聲，干式變壓器3的噪聲來(lái)源主要有：硅鋼片的磁致伸縮引起的鐵心振動(dòng)，硅鋼片接縫處和疊片間因磁通而產(chǎn)生的電磁力引起的鐵心振動(dòng)，負(fù)載電流產(chǎn)生的磁漏引起的振動(dòng)。此外，電源的諧波成分以及繞組中電流的直流偏磁對(duì)變壓器的噪聲影響也很明顯。干式變壓器3的工作磁密度通常為1.5t-1.8t。已有的研究表明，此時(shí)負(fù)載電流產(chǎn)生的磁漏引起的繞組振動(dòng)，與貴干片的磁致伸縮引起的鐵心振動(dòng)相比要小很多，基本可以忽略。因此，干式變壓器3的噪聲主要來(lái)自鐵心的硅鋼片造成的振動(dòng)，特別是鐵心磁致伸縮引起的鐵心振動(dòng)，對(duì)干式變壓器3而言，噪聲主要是機(jī)械振動(dòng)的結(jié)果，當(dāng)鐵心繞組結(jié)構(gòu)出現(xiàn)聲頻范圍內(nèi)的機(jī)械時(shí)，會(huì)引起周?chē)橘|(zhì)發(fā)生相應(yīng)振動(dòng)，從而以聲波的形式向外輻射聲音。聲波的輻射實(shí)際是機(jī)械振動(dòng)波能力的傳遞過(guò)程。因此，本發(fā)明通過(guò)測(cè)試機(jī)械振動(dòng)波的參數(shù)，進(jìn)而推導(dǎo)出聲音的強(qiáng)度。

本發(fā)明通過(guò)采用平行光發(fā)生裝置呈l型布設(shè)在干式變壓器3相鄰兩側(cè)，同時(shí)在另兩側(cè)設(shè)置光接收裝置對(duì)越過(guò)干式變壓器3的光進(jìn)行接收，通過(guò)對(duì)接收光信號(hào)的處理計(jì)算，能夠復(fù)現(xiàn)機(jī)械振動(dòng)時(shí)，干式變壓器3產(chǎn)生形變的過(guò)程變化，從而通過(guò)數(shù)據(jù)處理單元5對(duì)光信號(hào)的統(tǒng)計(jì)，得出機(jī)械振動(dòng)波參數(shù)，進(jìn)而推導(dǎo)出聲音的強(qiáng)度與頻率。該種測(cè)試方式，忽略了環(huán)境對(duì)于噪聲的影響，能夠測(cè)得純粹噪聲，測(cè)量精度高，測(cè)量穩(wěn)定性高。

上述技術(shù)方案中，為優(yōu)化，進(jìn)一步地，所述平行光裝置1包括光源，與光源對(duì)應(yīng)設(shè)置的擴(kuò)束準(zhǔn)直透鏡7。

進(jìn)一步地，所述噪聲測(cè)量裝置所述光源為激光發(fā)射器6。

進(jìn)一步地，所述光譜接收裝置2包括光電二極管陣列，與光電二極管陣列連接的信號(hào)轉(zhuǎn)換電路。

進(jìn)一步地，所述噪聲測(cè)量裝置還包括與數(shù)據(jù)處理單元5連接的顯示單元，所述顯示單元用于顯示實(shí)時(shí)噪聲值。

進(jìn)一步地，所述噪聲測(cè)量裝置還包括與數(shù)據(jù)處理單元5連接的報(bào)警裝置，所述報(bào)警裝置用于警告噪聲超過(guò)閥值。

進(jìn)一步地，所述報(bào)警裝置包括報(bào)警輸出電路，與報(bào)警輸出電路連接的聲光告警電路。

進(jìn)一步地，所述報(bào)警裝置還包括與報(bào)警輸出電路連接的無(wú)線信號(hào)發(fā)射單元。

本發(fā)明通過(guò)使用l型的平行光越過(guò)干式變壓器，對(duì)光進(jìn)行捕捉，然后通過(guò)處理還原光的相位與幅度，能夠復(fù)現(xiàn)干式變壓器機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生的波形參數(shù)，通過(guò)對(duì)波形參數(shù)與聲波的關(guān)系，計(jì)算出聲波參數(shù)。從而判定噪聲是否超過(guò)閥值。同時(shí)設(shè)置顯示單元對(duì)實(shí)時(shí)噪聲進(jìn)行顯示。通過(guò)設(shè)置報(bào)警裝置對(duì)超過(guò)閥值的噪聲進(jìn)行報(bào)警，警告工作人員噪聲已經(jīng)超標(biāo)，工作人員通過(guò)監(jiān)控終端對(duì)干式變壓器3輸入端進(jìn)行降額工作或其他降噪措施。通過(guò)設(shè)置無(wú)線發(fā)射單元，滿足移動(dòng)終端的需要，能夠使工作人員移動(dòng)監(jiān)測(cè)干式變壓器3的噪聲參數(shù)。

本發(fā)明的有益效果：

效果一，噪聲測(cè)試無(wú)環(huán)境干擾無(wú)關(guān)，測(cè)量精度高；

效果二，光學(xué)器件穩(wěn)定性好，測(cè)量穩(wěn)定性高；

效果三，提高測(cè)量智能化，實(shí)時(shí)監(jiān)控噪聲參數(shù)，滿足移動(dòng)化智能化設(shè)備需求。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1，用于干式變壓器3的噪聲測(cè)量裝置示意圖

圖2，平行光裝置1示意圖。

圖3，放大電路示意圖。

圖4，報(bào)警裝置示意圖。

附圖中，

1-平行光裝置，2-光譜接收裝置，3-干式變壓器，4-信號(hào)放大電路，5-數(shù)據(jù)處理單元，6-激光發(fā)射器，7-擴(kuò)束準(zhǔn)直透鏡，8-蜂鳴器。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實(shí)施例1

本實(shí)施例提供一種用于干式變壓器的噪聲測(cè)量裝置，所述噪聲測(cè)量裝置包括位于干式變壓器3相鄰兩側(cè)的平行光裝置1，分別設(shè)置于干式變壓器3另外兩側(cè)的光譜接收裝置2，與2個(gè)光譜接收裝置2連接的信號(hào)放大電路4，與信號(hào)放大電路4連接數(shù)據(jù)處理單元5。噪聲測(cè)量裝置還設(shè)有用于供電的供電裝置，供電裝置具有備用電源，備用電源采用鋰電池電源。

本實(shí)施信號(hào)放大電路4如圖3，其中輸入接光譜接收裝置2的輸出，信號(hào)放大電路4的輸出接數(shù)據(jù)處理單元5的輸入。信號(hào)放大電路4包括與輸入連接的電容c1，電容c1與三極管q1的g極連接，電容c1通過(guò)電阻r5與地連接，通過(guò)電阻r6與+5v連接，三極管的d極通過(guò)電阻r2與+5v連接，電阻r2與三極管q1的d極公共端接電容c2后與信號(hào)放大電路4輸出連接；三極管s極通過(guò)電阻r3，并聯(lián)的電阻r4及電容c3后與地連接。其中，三極管q1為2n2222，電容c1＝20uf，c2＝47uf，c3＝100uf，電阻r1＝300歐姆，r2＝230歐姆，r3＝10歐姆，r4＝60歐姆，r5＝3.3k歐姆，r6＝5.2k歐姆。

本實(shí)施例的工作流程：干式變壓器3工作，給平行光裝置1上電，平行光裝置1提供平行光，光譜接收裝置2分別接收兩個(gè)面的光信號(hào)，將光信號(hào)接收后，通過(guò)廣電探測(cè)器轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，通過(guò)信號(hào)放大電路4供給數(shù)據(jù)處理單元5進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)處理單元5根據(jù)電信號(hào)計(jì)算出機(jī)械振動(dòng)波的參數(shù)，再計(jì)算出聲波參數(shù)，將聲波參數(shù)與設(shè)定閥值進(jìn)行對(duì)比，主要是對(duì)比幅度與頻率，將對(duì)比結(jié)果輸出到工作人員的操作控制終端。

為了解結(jié)構(gòu)的振動(dòng)與輻射聲功率的關(guān)系，引入判定結(jié)構(gòu)輻射效率的系數(shù)σ，對(duì)于一個(gè)同相位振動(dòng)的大平面結(jié)構(gòu)，如果平面的尺寸比傳播介質(zhì)的波長(zhǎng)大很多，介質(zhì)粒子就不可能沿切向運(yùn)動(dòng)，緊貼振動(dòng)面的介質(zhì)粒子的速度與振動(dòng)表明的速度是相等的。產(chǎn)生的聲輻射沿振動(dòng)面的法線方向，所以由振動(dòng)面輻射進(jìn)入傳播介質(zhì)的聲功率可以簡(jiǎn)化為w＝svprmsvrms，其中prms為緊貼振動(dòng)面的介質(zhì)的點(diǎn)聲壓有效值，vrms為同一點(diǎn)的振動(dòng)速度有效值，sv為結(jié)構(gòu)輻射面積。振速與聲壓的關(guān)系為：其中ρc為聲阻抗。對(duì)于同一測(cè)試對(duì)象，測(cè)點(diǎn)不變，輻射系數(shù)、測(cè)量面積等不變，噪聲頻譜特征不發(fā)生明顯的變化，聲功率與速度級(jí)之間的差值近似為常量。

為了提供更有的平行光，優(yōu)選地，如圖2，所述平行光裝置1包括光源，與光源對(duì)應(yīng)設(shè)置的擴(kuò)束準(zhǔn)直透鏡7。通過(guò)使用擴(kuò)束準(zhǔn)直透鏡7能夠滿足對(duì)平行光源的需求。

激光發(fā)射器6的光源能量集中，優(yōu)選地，所述噪聲測(cè)量裝置所述光源為激光發(fā)射器6。

其中，光譜接收裝置2采用光電二極管陣列方式。光譜接收裝置2包括光電二極管陣列，與光電二極管陣列連接的信號(hào)轉(zhuǎn)換電路。

為提高噪聲測(cè)量裝置的可用性，優(yōu)選地，所述噪聲測(cè)量裝置還包括與數(shù)據(jù)處理單元5連接的顯示單元，所述顯示單元用于顯示實(shí)時(shí)噪聲值。通過(guò)實(shí)時(shí)顯示噪聲值，能夠更優(yōu)的滿足與工作人員的交互性。

為及時(shí)提示工作人員噪聲值超標(biāo)，優(yōu)選地，所述噪聲測(cè)量裝置還包括與數(shù)據(jù)處理單元5連接的報(bào)警裝置，所述報(bào)警裝置用于警告噪聲超過(guò)閥值。如圖4，所述報(bào)警裝置包括報(bào)警輸出電路，與報(bào)警輸出電路連接的聲光告警電路。通過(guò)2種告警方式，全面提示工作人員噪聲情況。圖2中，將裝置接入供電模塊，穩(wěn)壓管vs削波，電源正半周導(dǎo)通，負(fù)半周削波，二極管vd1整流，在電容兩端輸出約為+10v的直流電壓。平時(shí)，復(fù)合管vt1，vt2無(wú)基級(jí)電流而截至，雙向晶閘管v控制級(jí)無(wú)觸發(fā)信號(hào)而處于關(guān)閉狀態(tài)，燈l不亮，當(dāng)有報(bào)警信號(hào)為高電平時(shí)，快速給電容c7充電，電流足夠大而產(chǎn)生導(dǎo)通，進(jìn)入vt1基極，復(fù)合管導(dǎo)通，電容c6通過(guò)復(fù)合管快速充電，從發(fā)光二極管vl1輸出正脈沖觸發(fā)電流，雙向晶閘管v導(dǎo)通，燈l亮，蜂鳴器8響，產(chǎn)生報(bào)警。

為豐富工作人員實(shí)時(shí)、不受地域的監(jiān)測(cè)干式變壓器3噪聲情況。優(yōu)選地，所述報(bào)警裝置還包括與報(bào)警輸出電路連接的無(wú)線信號(hào)發(fā)射單元。通過(guò)工作人員處的移動(dòng)終端對(duì)無(wú)線信號(hào)發(fā)射單元的無(wú)線信號(hào)進(jìn)行接收，能夠滿足智能化、移動(dòng)化的業(yè)務(wù)需求。

盡管上面對(duì)本發(fā)明說(shuō)明性的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，以便于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解本發(fā)明，但是本發(fā)明不僅限于具體實(shí)施方式的范圍，對(duì)本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，只要各種變化只要在所附的權(quán)利要求限定和確定的本發(fā)明精神和范圍內(nèi)，一切利用本發(fā)明構(gòu)思的發(fā)明創(chuàng)造均在保護(hù)之列。