局放(fàng)超聲信(xìn)號(hào)的傳播損耗-國浩電氣
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局放超聲信號的傳播損耗

發布時間:2020-04-23 01:58:21人氣:

局部放電作為超聲波的發射源,具有很寬的(de)頻帶。在傳播過程中,要通過多(duō)種固體介質、氣體(tǐ)介質和金屬外殼(ké)才(cái)能到達置於外殼(ké)表麵上的傳感器。局部放電超聲(shēng)波損耗(hào)的機理很複雜。其(qí)能(néng)量隨著(zhe)傳播距離的增加(jiā)而逐(zhú)漸減弱。局放超聲信號在不同介質、不同傳播條件及信號本身不同(tóng)的波(bō)形、頻率等(děng)有著(zhe)不同的損(sǔn)耗規律。由傳感器測得(dé)的信號幅值和形狀,不但是發射源放電產生聲信號的函數,而(ér)且與傳播路徑有很大關係:

1. 介質內部的損耗

局(jú)放超聲波信號在介質內部傳播過程中會發生損耗。

對於氣體介質,主要的損耗(hào)原因是(shì)波的擴散造成的。固體介質則是由於局放超聲(shēng)波在傳播過程把能量轉(zhuǎn)變成為(wéi)熱量形成損耗的主體。通常在氣體中局放超聲波的傳播是以球麵波的形式從放電源出發向四麵散播。離開聲源愈遠,聲(shēng)強度和聲(shēng)壓就愈低。局放超聲波在氣體介質中被吸收是由於分子碰撞中能量的交換所形成。這種吸收不但與氣體種類有關(guān),而且與溫度,濕度以及氣體中的雜質含量(liàng)有關。在低溫環境中,分子碰撞所造(zào)成的局放超聲波吸收小於高溫中。如(rú)果在(zài)氣體中含有懸浮雜質時,損耗會顯著增加。不同頻率的局放(fàng)超聲(shēng)波產生的損耗也是不同的,在溫(wēn)度和壓力一定時(shí),固體材料(liào)中損耗大約正比於頻率f,而局放超聲波在介(jiè)質中傳播產生的損耗,在頻率較(jiào)低和介質厚度不大時與厚度成正(zhèng)比。但隨著頻率的增加和厚度的增加,超聲波損耗增(zēng)加卻較小。


2. 吸收損耗

在局部放電超聲波傳播過程中,介質會(huì)吸收並將聲能轉換成另一種形式的能量(如熱能),產生而(ér)使聲能減少的吸收損(sǔn)耗。局部(bù)放電超聲波被介質吸收主要是由(yóu)於絕緣氣體介質的熱傳導、熱弛豫等原因引起的。由於介(jiè)質間的熱傳導,使介質的疏和密部之間發生熱交換;電場作用引起的損耗;質點的振動(dòng)受到“抵(dǐ)製”;磁性材料中由於磁疇作用引起的損耗(hào);電動力及受交變應力作用產生晶格位(wèi)錯引(yǐn)起的損耗;未經時效處理而存(cún)在殘餘應力造成超聲場紊亂造成損耗(hào)等等。所有這些使部分能量轉(zhuǎn)化成了其他形式的能量。此外傳播損耗還有粗糙表麵引起的(de)散射損耗、介質分解麵上(shàng)的信號損失等。

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