专利名称：双波时差数显定点仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电变量测量技术领域，涉及一种用于精确确定电力电缆故障点的电子检测仪器。
背景技术：
电力电缆的故障探测是多年来一直困扰供电部门正常供电的主要问题之一。由于电缆线深埋于地下，看不见、摸不着，有时甚至连路径也不清楚，因而其故障点很难被发现。目前本领域公知的电力电缆故障定点探测装置主要有冲击放电声测装置和同步定点装置等，在实际应用中，受结构原理的制约，这类装置相应都存在有测量精度差、操作难度大、在恶劣环境下抗干扰能力差及对故障点难于准确测定等不足。
发明内容
本实用新型的目的在于针对现有技术存在的问题，提供一种可快速、准确地测定出电力电缆线故障点位置的双波时差数显定点仪。
用于实现上述发明目的的技术解决方案是这样的所提供的双波时差数显定点仪是一种根据电磁波与声波在等长距离的传播时间差以精确探测电力电缆故障点的电子探测仪器，它含有声波振动传感器、电磁传感器、数据处理器和LED距离显示器，其中声波振动传感器和电磁传感器的信号输出端分别接至数据处理器的声波信号输入端和电磁信号输入端，数据处理器的输出端与LED距离显示器的输入端联接。实际应用过程中，使仪器的传感器探头接触故障电缆并对故障电缆加以冲击高压放电，当高压放电使电力电缆线故障点被高压击穿时，此故障点将由于电离而产生强烈的电磁波信号并使之沿电缆向外传播，电磁波信号由仪器的电磁传感器接收后被送至数据处理器，经放大、整形处理后启动数据处理器中的内部距离换算电路工作；在电缆故障点被击穿的同时，该故障点还将产生强烈的声波和电磁振动并以机械波的形式向外传播，机械波信号声波振动传感器接收后也被送至数据处理器，经放大、整形处理后，产生计数中断信号；由于在上述两路波信号中声波和振动波是振动较低的机械波，其传播速度远远小于电磁波的传播速度，于是数据处理器便可根据电磁波与声波的传播时间差t、声波(电磁波)在电缆中传播速度v和故障点至探测头距离I的关系I＝tv换算出故障点的距离，并由数字距离显示器显示出最终处理结果(故障距离数)；第二次冲击放电时，重复上述过程，并刷新上次显示数据；如此即可高效、快速、准确地测定出电缆故障点的位置。
与现有技术相比，本实用新型所具有的优点是1、利用声电同步接收显示技术，有效地克服了定点现场环境噪声造成的定点困难，在信号处理技术上，用数字显示故障点与传感器探头之间的距离，极大地消除了定点时的盲目性，省去了操作人员对复杂波形的分析判断，对数百米长的故障电缆，无须粗测即可实施定点，真正实现了高效、快速、准确；产品的实际设计方案中同时还应用了工频自适应对消理论及高Q工频限波技术，大大加强了在强工频电场环境中对50Hz工频信号的抑制及抗干扰能力，缩小了定点盲区；2、该仪器的实际产品中采用了具有特殊结构的声波传感器及低噪声器件作前置放大，有效提高了仪器定点和路径探测的灵敏度；3、采用模块化设计，结构紧凑、小巧、功能强大、成本低廉、便于携带及使用，本机的操作极为简单，打开电源开关即可读数，无需换档和功能选择。
图1为本实用新型所述双波时差数显定点仪的设计原理框图。
图2为该双波时差数显定点仪的一种具体实施例结构的电路联线图。
具体实施方式
参见附图，本实用新型所述双波时差数显定点仪的主工作电路由声波振动传感器1、电磁传感器2、数据处理器3和LED距离显示器4组成，其中用于接收声波信号并使数据处理器3产生计数中断信号的声波振动传感器1由一个带声波传感头T1的前置放大电路11和一个声波触发电路12组成，用于接收电磁波信号并启动数据处理器3计数系统的电磁传感器2由一个带电磁波输入回路T2的前置放大电路21和一个电磁触发电路22组成，两个前置放大电路12、22的信号输出端分别接至数据处理器3的声波信号输入端和电磁信号输入端，数据处理器3的输出端则与LED距离显示器4的输入端联接。实际工作中，由数据处理器3对输入信号进行处理，进而由显示器4显示出数字，提供直接观察。此外，在仪器中的声波振动传感器1与数据处理器3之间还并设有一个由带通滤波器51和音频放大电路52组成的音频放大器5，音频放大器5的输出端可外接至一高阻监听耳机6的输入端，现场应用时可利用该音频放大器6由高阻耳机6监听电缆故障点在冲击放电击穿时火花产生的地震波，以便排除环境杂波干扰。
在图2示出的实施例结构中，与声波传感头T1联接的前置放大电路11和与电磁波输入回路T2联接的前置放大电路21均组合在一只型号为BA328的放大器电路芯片IC1中，两路输入信号分别由IC1的第1、2脚和第5、8脚进入IC1，与IC1之声波信号输出端(3脚)联通的声波触发电路12由型号为HA17358的声音通道放大器电路芯片IC3构成，与IC1之电磁波信号输出端(6脚)联通的声波触发电路22由型号为HA17358的电磁通道放大器电路芯片IC3构成；数据处理器3由两只型号同为MC14011BCP的集成芯片IC6和IC7构成，其中IC6为数据处理器3中的倒相电路，它的一路输入端(1、2脚)信号来自于IC3的7脚，另一路输入端(5、6脚)信号则来自于IC2的7脚，IC7为数据处理器3的计数门控电路，它的输入端(1脚)信号由IC6的4脚提供；本发明的LED距离显示器4电路包括图2中虚线框所圈部分，它由四只型号同为CD4026BE的集成芯片IC8～IC11和八只型号同为TOS-5101AH的数码管A1～A8构成，其功能是对来自IC7第9脚的输出信号进行处理，通过解算进而显示出供检测者直接观察的数字。虚框中的A18为转接插排；该数显定点仪中的带通滤波器51和音频放大电路52各由一只型号为MC14011BCP的集成芯片IC4和IC5构成，其前者形成低放及工频抑制电路，后者形成路径探测低放及检波电路。
权利要求1.一种根据电磁波与声波的传播时间差探测电力电缆故障点的双波时差数显定点仪，其特征在于它含有声波振动传感器(1)、电磁传感器(2)、数据处理器(3)和LED距离显示器(4)，其中声波振动传感器(1)和电磁传感器(2)的信号输出端分别接至数据处理器(3)的声波信号输入端和电磁信号输入端，数据处理器(3)的输出端与LED距离显示器(4)的输入端联接。
2.如权利要求1所述的双波时差数显定点仪，其特征是声波振动传感器(1)由一个带声波传感头(T1)的前置放大电路(11)和一个声波触发电路(12)组成，电磁传感器(2)由一个带电磁波输入回路(T2)的前置放大电路(21)和一个电磁触发电路(22)组成，两个前置放大电路(12、22)的信号输出端分别接至数据处理器(3)的声波信号输入端和电磁信号输入端。
3.如权利要求1所述的双波时差数显定点仪，其特征是在声波振动传感器(1)与数据处理器(3)之间并设有一个由带通滤波器(51)和音频放大电路(52)组成的音频放大器(5)。
专利摘要本实用新型涉及一种可精确确定电力电缆故障点的电子检测装置,其主工作电路由用于接收声波信号的声波振动传感器1、用于接收电磁波信号电磁传感器2、用于对上述二路输入信号进行放大整形处理的数据处理器3以及用于直观显示处理结果的LED距离显示器4组成,工作时,该装置可根据电磁波与声波在等长距离的传播时间差,高效、快速、准确地探测并显示出电缆线故障点的位置。
文档编号G01R31/08GK2493942SQ0124700
公开日2002年5月29日 申请日期2001年9月5日 优先权日2001年9月5日
发明者汝少英 申请人:汝少英