基于定向准确度的局部放电超声阵列传感器声学性能定量评价
本文选题:局部放电超声阵列传感器 切入点:声学性能 出处:《中国电机工程学报》2014年06期 论文类型:期刊论文
【摘要】:声学性能良好的超声阵列传感器是确保局部放电检测成功率和定位精度的基础,目前国内外尚未开展局部放电超声阵列传感器声学性能的定量评价研究。该文提出一种基于定向准确度参数的局部放电超声阵列传感器声学性能定量评价方法。分析平面方形阵和均匀圆环阵的指向性函数及其分布,推导得到阵列传感器的定向准确度与指向性函数的关系,并采用定向准确度作为评价指标,对两种阵列结构的声学性能进行量化评价。应用FastDOA算法,仿真研究不同阵元个数时,两种阵列结构的窄带局部放电超声信号测向精度与定向准确度之间的变化规律,结果表明,同一阵列形式,局部放电超声阵列传感器定向准确度参数值越小,测向精度越高,表明声学性能越好;相同阵元个数下,均匀圆环阵的定向准确度值较方阵要小,表明圆阵声学性能更优。最后,采用自行设计研制的3×3方阵与9元均匀圆环阵在实验室采集同一宽带局部放电超声信号,并应用同一聚焦、测向算法进行局部放电超声信号的测向研究,实验结果验证了该文方法的正确性。
[Abstract]:Ultrasonic array sensors with good acoustic performance are the basis to ensure the success rate of partial discharge detection and positioning accuracy. Quantitative evaluation of acoustic performance of PD ultrasonic array sensors has not been carried out at home and abroad. A quantitative evaluation method for acoustic performance of PD ultrasonic array sensors based on directional accuracy parameters is presented in this paper. The directivity function and its distribution of plane square array and uniform circular array are analyzed. The relationship between orientation accuracy and directivity function of array sensor is derived, and the acoustic performance of two array structures is quantitatively evaluated by using directional accuracy as evaluation index. When the number of array elements is simulated by using FastDOA algorithm, different array elements are simulated. The variation law between the direction finding accuracy and orientation accuracy of narrowband partial discharge ultrasonic signal with two array structures is obtained. The results show that the smaller the orientation accuracy parameter value of the partial discharge ultrasonic array sensor is, the higher the direction finding accuracy is in the same array form. The results show that the better the acoustic performance is, the smaller the orientation accuracy of uniform circular array is compared with that of square array, which indicates that the acoustic performance of circular array is better. Finally, The 3 脳 3 square array and 9 element uniform ring array are used to collect the same wideband PD ultrasonic signal in the laboratory, and the same focusing and direction finding algorithm is used to study the direction finding of the PD ultrasonic signal. The experimental results show that the proposed method is correct.
【作者单位】: 河北省输变电设备安全防御重点实验室(华北电力大学);
【基金】:国家自然科学基金项目(51307060) 国家863高技术基金项目(2011AA05A121) 河北省高等学校科学技术研究指导项目(Z2013086)~~
【分类号】:TM855;TP212
【参考文献】
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【共引文献】
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本文编号:1563975
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