局部放電超聲陣列傳感器的稀疏設(shè)計(jì)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(yīng)用于局部放電超聲檢測中的一種新方法。其中,聲學(xué)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(xué)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(xué)基金項(xiàng)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(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金項(xiàng)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(diǎn)開展了局部放電超聲陣列傳感器的聲學(xué)性能評價(jià)及其稀疏設(shè)計(jì)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(xué)性能定量評價(jià)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(dǎo)了其指向性函數(shù),論證了聲學(xué)性能定量評價(jià)的必要性;選擇定向準(zhǔn)確度和最大旁瓣幅值為指標(biāo),建立了局部放電超聲陣列傳感器聲學(xué)性能的量化評價(jià)模型,實(shí)現(xiàn)了超聲陣列傳感器聲學(xué)性能的定量評價(jià);通過

3、權(quán)重比較,確定了定向準(zhǔn)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(jì)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(xué)性能評價(jià)值作為評價(jià)指標(biāo),從而得出各陣型在稀疏度為2時(shí)的聲學(xué)性能變化規(guī)律,從而確定各陣形在稀疏度為2時(shí)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(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn):稀疏度為2時(shí)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。