基于太赫兹波的绝缘纸结构性缺陷检测方法、装置、设备、介质及产品与流程

本申请涉及绝缘纸检测领域，特别是涉及一种基于太赫兹波的绝缘纸结构性缺陷检测方法、装置、设备、介质及产品。

背景技术：

1、变压器是电力系统的核心装备，其内部油纸绝缘系统的性能状况好坏和健康水平直接关系到电网的安全与稳定。油纸绝缘系统内绝缘纸板在生产和长期运行过程中不可避免的会出现结构性缺陷。结构性缺陷包括由于粘接溶剂的刷涂不均匀和挥发不完全导致绝缘纸内部形成空腔，由于周围的绝缘油无法渗透到空腔内，最终形成典型的气隙缺陷。此外，绝缘纸由多层纸板粘结而成，粘结溶剂的失效会导致绝缘纸板内部形成脱粘缺陷。气隙和脱粘两种结构性缺陷将导致绝缘纸局部电场畸变，引起局部放电，造成绝缘故障。目前常使用工业计算机对绝缘纸板结构性缺陷进行三维成像，但该方法操作复杂，成本高，破坏待测样品。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种基于太赫兹波的绝缘纸结构性缺陷检测方法、装置、设备、介质及产品，可实现绝缘纸内结构性缺陷的无损成像，以准确确定绝缘纸内部结构性缺陷的大小、形状以及位置信息。

2、为实现上述目的，本申请提供了如下方案：

3、第一方面，本申请提供了一种基于太赫兹波的绝缘纸结构性缺陷检测方法，所述检测方法包括如下步骤：

4、获得绝缘纸的各个位置反射的太赫兹波的相位及幅值；

5、根据绝缘纸的各个位置反射的太赫兹波的相位及幅值，绘制绝缘纸的太赫兹成像图；

6、根据所述太赫兹成像图确定绝缘纸是否存在结构性缺陷；

7、当存在结构性缺陷时，根据所述太赫兹成像图确定绝缘纸的结构性缺陷信息；所述结构性缺陷信息包括：结构性缺陷的尺寸、形状以及位置。

8、可选地，当存在结构性缺陷时，所述检测方法包括如下步骤：

9、根据结构性缺陷的位置，获取绝缘纸的结构性缺陷区域内每个检测点的气隙上界面和气隙下界面反射的太赫兹波的时延差；

10、根据所述时延差计算绝缘纸的结构性缺陷区域内每个检测点的气隙厚度。

11、可选地，根据所述时延差计算绝缘纸的结构性缺陷区域内每个检测点的气隙厚度的公式为：

12、

13、其中，d2为气隙厚度，c为光速，δt为时延差，n1为太赫兹波在绝缘纸的上层纸板中的折射率，θa为太赫兹波进入绝缘纸的上层纸板时的入射角，arc()为反三角函数。

14、第二方面，本申请提供了一种基于太赫兹波的绝缘纸结构性缺陷检测装置，所述检测装置包括：反射式太赫兹时域光谱扫描成像平台和计算机；

15、所述反射式太赫兹时域光谱扫描成像平台用于对绝缘纸进行逐点扫描，获取绝缘纸各个位置反射的太赫兹波；

16、所述计算机用于采用上述的检测方法，检测绝缘纸的结构性缺陷。

17、可选地，反射式太赫兹时域光谱扫描成像平台包括：飞秒激光器、太赫兹发射器、时间延迟线、抛物面镜、太赫兹探测器和二维扫描平台；

18、所述飞秒激光器发出的飞秒激光脉冲经所述时间延迟线进入所述太赫兹发射器；所述太赫兹发射器用于将所述飞秒激光脉冲转换为太赫兹脉冲；

19、所述太赫兹脉冲经所述抛物面镜反射至所述绝缘纸，经所述绝缘纸反射的太赫兹波经所述抛物面镜反射至所述太赫兹探测器；

20、所述绝缘纸设置在所述二维扫描平台上，所述二维扫描平台用于调整所述绝缘纸的位置。

21、可选地，所述太赫兹发射器为光电导天线。

22、第三方面，本申请提供了一种计算机设备，包括：存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序以实现上述的基于太赫兹波的绝缘纸结构性缺陷检测方法。

23、第四方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现上述的基于太赫兹波的绝缘纸结构性缺陷检测方法。

24、第五方面，本申请提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现上述的基于太赫兹波的绝缘纸结构性缺陷检测方法。

25、根据本申请提供的具体实施例，本申请公开了以下技术效果：

26、本申请提供了一种基于太赫兹波的绝缘纸结构性缺陷检测方法、装置、设备、介质及产品。本申请通过获取绝缘纸的各个位置反射的太赫兹波的相位及幅值；根据绝缘纸的各个位置反射的太赫兹波的相位及幅值，绘制绝缘纸的太赫兹成像图；并基于太赫兹成像图实现绝缘纸是否存在结构性缺陷及具体的结构性缺陷信息的检测，本申请利用太赫兹波对绝缘纸的内部结构进行呈现，实现了对绝缘纸内部结构性缺陷进行非接触、无损且高效快捷的成像，并进一步的基于太赫兹成像图实现了结构性缺陷的准确检测。

技术特征：

1.一种基于太赫兹波的绝缘纸结构性缺陷检测方法，其特征在于，所述检测方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于太赫兹波的绝缘纸结构性缺陷检测方法，其特征在于，当存在结构性缺陷时，所述检测方法包括如下步骤：

3.根据权利要求2所述的基于太赫兹波的绝缘纸结构性缺陷检测方法，其特征在于，根据所述时延差计算绝缘纸的结构性缺陷区域内每个检测点的气隙厚度的公式为：

4.一种基于太赫兹波的绝缘纸结构性缺陷检测装置，其特征在于，所述检测装置包括：反射式太赫兹时域光谱扫描成像平台和计算机；

5.根据权利要求4所述的基于太赫兹波的绝缘纸结构性缺陷检测装置，其特征在于，反射式太赫兹时域光谱扫描成像平台包括：飞秒激光器、太赫兹发射器、时间延迟线、抛物面镜、太赫兹探测器和二维扫描平台；

6.根据权利要求5所述的基于太赫兹波的绝缘纸结构性缺陷检测装置，其特征在于，所述太赫兹发射器为光电导天线。

7.一种计算机设备，包括：存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求1-3中任一项所述的基于太赫兹波的绝缘纸结构性缺陷检测方法。

8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-3中任一项所述的基于太赫兹波的绝缘纸结构性缺陷检测方法。

9.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-3中任一项所述的基于太赫兹波的绝缘纸结构性缺陷检测方法。

技术总结本申请公开了一种基于太赫兹波的绝缘纸结构性缺陷检测方法、装置、设备、介质及产品，涉及绝缘纸检测领域。本申请通过获取绝缘纸的各个位置反射的太赫兹波的相位及幅值；根据绝缘纸的各个位置反射的太赫兹波的相位及幅值，绘制绝缘纸的太赫兹成像图；并基于太赫兹成像图实现绝缘纸是否存在结构性缺陷及具体的结构性缺陷信息的检测，本申请利用太赫兹波对绝缘纸的内部结构进行呈现，实现了对绝缘纸内部结构性缺陷进行非接触、无损且高效快捷的成像，并进一步的基于太赫兹成像图实现了结构性缺陷的准确检测。技术研发人员：罗炜,张福增,陈晓国,卢威,周凯,曹铁男,刘凯,崔彧菲受保护的技术使用者：中国南方电网有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/11/18