局部放電超聲陣列傳感器的稀疏設(shè)計方法研究.pdf

1、局部放電的超聲陣列檢測方法是將陣列傳感器與陣列信號處理技術(shù)應用于局部放電超聲檢測中的一種新方法。其中,聲學性能良好、陣列結(jié)構(gòu)合理的局部放電超聲陣列傳感器是檢測技術(shù)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。
　　本文在國家自然科學基金(51307060)“局部放電超聲陣列信號的提取策略研究”、河北省自然科學基金項目(2010001703)“基于超聲陣列傳感器的電力變壓器局部放電在線定位研究”和中央高?；究蒲袠I(yè)務費專項資金項目(09MG09)“基于超聲相控陣的

2、大型變壓器局部放電定位研究”的資助下,重點開展了局部放電超聲陣列傳感器的聲學性能評價及其稀疏設(shè)計的研究,主要內(nèi)容如下:
　　研究了一種局部放電超聲陣列傳感器的聲學性能定量評價方法。針對圓形、方形、十字形、線形局部放電超聲陣列傳感器,利用惠更斯原理分別推導了其指向性函數(shù),論證了聲學性能定量評價的必要性;選擇定向準確度和最大旁瓣幅值為指標,建立了局部放電超聲陣列傳感器聲學性能的量化評價模型,實現(xiàn)了超聲陣列傳感器聲學性能的定量評價;通過

3、權(quán)重比較,確定了定向準確度與最大旁瓣幅值的最優(yōu)分配。
　　研究了一種局部放電超聲陣列傳感器稀疏設(shè)計方法。以9元圓形、方形、十字形和線形局部放電超聲陣列傳感器為例,以聲學性能評價值作為評價指標,從而得出各陣型在稀疏度為2時的聲學性能變化規(guī)律,從而確定各陣形在稀疏度為2時的相對較優(yōu)稀疏結(jié)構(gòu)和相對次優(yōu)稀疏結(jié)構(gòu)。通過仿真與實驗研究發(fā)現(xiàn):稀疏度為2時的9元圓陣、方陣、十字陣、線陣,相對較優(yōu)稀疏結(jié)構(gòu)下測向精度均優(yōu)于相對次優(yōu)結(jié)構(gòu)測向精度。