专利摘要

本实用新型公开了一种适用于长空气放电观测的同步装置，示波器、电光转换模块、第一光电转换模块、第二光电转换模块、电流测量模块、高速摄影仪、加法器和减法器；示波器测量待测电压，根据预设的触发电平输出触发电信号；电光转换模块将触发电信号转换为触发光信号；第一光电转换模块将触发光信号转换回触发电信号；电流测量模块测量待测电流，将电流测量模块接收脉冲发送至示波器；第二光电转换模块接收示波器输出的触发光信号，将触发光信号转换回触发电信号，并发送至高速摄影仪。本实用新型公开的适用于长空气放电观测的同步装置能够实现长空气放电的电压、电流和图片的高精度同步测量，简化了试验布置，节约了试验成本。

权利要求

1.一种适用于长空气放电观测的同步装置，其特征在于，包括：示波器、电光转换模块、第一光电转换模块、第二光电转换模块、电流测量模块、高速摄影仪、加法器和减法器；

所述示波器与所述电光转换模块连接，所述电光转换模块分别与所述第一光电转换模块和第二光电转换模块连接，所述第一光电转换模块与所述电流测量模块连接，所述第二光电转换模块与所述高速摄影仪连接；

所述示波器用于测量待测电压，根据预设的触发电平输出触发电信号，记录触发电信号的发送时间并记录所述待测电压波形；

所述电光转换模块用于接收所述示波器输出的所述触发电信号，并将所述触发电信号转换为触发光信号；

所述第一光电转换模块接收所述触发光信号，将所述触发光信号转换回所述触发电信号，并发送至所述电流测量模块；

所述电流测量模块用于测量待测电流，并在接收到所述触发电信号后，存储所述触发电信号，生成电流测量模块接收脉冲，将所述电流测量模块接收脉冲发送至所述示波器；

所述高速摄影仪接收到所述触发电信号后，存储所述触发电信号，生成高速摄影仪接收脉冲，将所述高速摄影仪接收脉冲发送至所述示波器；记录放电图像，并存储所述触发电信号和图像曝光脉冲序列；

所述加法器和所述减法器用于计算延时时间。

2.如权利要求1所述的一种适用于长空气放电观测的同步装置，其特征在于，还包括：所述示波器接收所述电流测量模块接收脉冲并将接收到所述电流测量模块接收脉冲的时间记录为第一触发时间；

还包括：

所述减法器用于计算所述待测电压到达预设的触发电平的时间与所述待测电压的起始时间的时间差，并记录为第一延时时间；计算所述触发电信号的发送时间与所述待测电压到达预设的触发电平的时间的时间差，并记录为第二延时时间；计算所述触发电信号的发送时间与所述第一触发时间的时间差，并记录为第三延时时间；计算所述待测电流的起始时间与所述电流测量模块接收脉冲的发送时间的时间差，并记录为第四延时时间；

所述加法器用于计算第一延时时间、第二延时时间与第三延时时间之和；

所述减法器计算所述第一延时时间、第二延时时间与第三延时时间之和与所述第四延时时间之差。

3.如权利要求2所述的一种适用于长空气放电观测的同步装置，其特征在于，还包括：所述示波器的触发电信号的一输出端与所述示波器的触发电信号的一接收端相连。

4.如权利要求3所述的一种适用于长空气放电观测的同步装置，其特征在于，所述示波器的触发电信号的一输出端与所述示波器的触发电信号的一接收端通过第一同轴电缆连接；

所述电流测量模块与所述示波器之间通过第二同轴电缆连接；

所述高速摄影仪与所述示波器之间通过第三同轴电缆连接。

5.如权利要求4所述的一种适用于长空气放电观测的同步装置，其特征在于，所述第一同轴电缆、第二同轴电缆和第三同轴电缆的长度一致，以使信号在各同轴电缆上的传输时间相同。

6.如权利要求5所述的一种适用于长空气放电观测的同步装置，其特征在于，还包括：所述示波器接收所述高速摄影仪接收脉冲并将接收到高速摄影仪接收脉冲的时间记录为第二触发时间；

所述减法器计算所述触发电信号的发送时间与所述第二触发时间的时间差，并记录为第五延时时间；

所述减法器计算所述高速摄影仪接收到所述触发电信号的时刻与起始图片完成曝光的时刻之间的时间差，并记录为第六延时时间；

所述加法器计算所述第一延时时间、第二延时时间、第五延时时间与第六延时时间之和。

7.如权利要求6所述的一种适用于长空气放电观测的同步装置，其特征在于，还包括乘法器；

将所述待测电压的起始时刻作为零时刻；

所述乘法器计算n*ti的乘积；

所述加法器计算第一延时时间、第二延时时间、第五延时时间、第六延时时间与n*ti之和；以使将计算结果作为所述高速摄影仪第n张图片对应的时刻；

其中，ti为每张图片的拍摄时间，即拍摄速度的倒数。

说明书

技术领域

本实用新型涉及长空气放电检测技术领域，尤其涉及一种适用于长空气放电观测的同步装置。

背景技术

随着电网电压等级的提高与大范围电网的互联，给电网安全稳定运行提出了更高的要求。空气间隙是电网的主要外绝缘形式，绝缘距离的选择直接影响特高压输电线路的安全性能和工程造价。为了提高输电线路的技术经济性，需要全面掌握长空气间隙的放电特性。观测放电过程的电压、电流和图像，是研究长空气间隙放电特性和机理的基础。电压、电流和图像分别用不同设备进行测量，分析试验数据时首先需要对各参量进行同步，因此试验过程中需要选择合适的同步策略。

现有长空气放电试验，多采用数字脉冲发生器同时产生多个脉冲，然后分别对示波器、电流测量设备和高速摄影仪进行触发，从而实现各测量物理量的同步。

本发明人在实施本实用新型的过程中发现，现有技术中存在以下技术问题：高精度的数字脉冲发生器价格昂贵，而且长空气间隙放电电磁干扰较强，存在损坏数字脉冲发生器的风险。同时，使用数字脉冲发生器使得试验布置和接线更加繁琐，增加了试验过程中出现故障的概率。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种适用于长空气放电观测的同步装置，能够实现长空气放电的电压、电流和图片的高精度同步测量，简化了试验布置，节约了试验成本。

本实用新型实施例提供一种适用于长空气放电观测的同步装置，包括：示波器、电光转换模块、第一光电转换模块、第二光电转换模块、电流测量模块、高速摄影仪、加法器和减法器；

所述示波器与所述电光转换模块连接，所述电光转换模块分别与所述第一光电转换模块和第二光电转换模块连接，所述第一光电转换模块与所述电流测量模块连接，所述第二光电转换模块与所述高速摄影仪连接；

所述示波器用于测量待测电压，根据预设的触发电平输出触发电信号，记录触发电信号的发送时间并记录所述待测电压波形；

所述电光转换模块用于接收所述示波器输出的所述触发电信号，并将所述触发电信号转换为触发光信号；

所述第一光电转换模块接收所述触发光信号，将所述触发光信号转换回所述触发电信号，并发送至所述电流测量模块；

所述电流测量模块用于测量待测电流，并在接收到所述触发电信号后，存储所述触发电信号，生成电流测量模块接收脉冲，将所述电流测量模块接收脉冲发送至所述示波器；

所述高速摄影仪接收到所述触发电信号后，存储所述触发电信号，生成高速摄影仪接收脉冲，将所述高速摄影仪接收脉冲发送至所述示波器；记录放电图像，并存储所述触发电信号和图像曝光脉冲序列；

所述加法器和所述减法器用于计算延时时间。

作为上述方案的改进，还包括：所述示波器接收所述电流测量模块接收脉冲并将接收到所述电流测量模块接收脉冲的时间记录为第一触发时间；

所述加法器和所述减法器用于计算延时时间，具体包括：

所述减法器用于计算所述待测电压到达预设的触发电平的时间与所述待测电压的起始时间的时间差，并记录为第一延时时间；计算所述触发电信号的发送时间与所述待测电压到达预设的触发电平的时间的时间差，并记录为第二延时时间；计算所述触发电信号的发送时间与所述第一触发时间的时间差，并记录为第三延时时间；计算所述待测电流的起始时间与所述电流测量模块接收脉冲的发送时间的时间差，并记录为第四延时时间；

所述加法器用于计算第一延时时间、第二延时时间与第三延时时间之和；

所述减法器计算所述第一延时时间、第二延时时间与第三延时时间之和与所述第四延时时间之差。

所述待测电压、待测电流、存储放电过程的图像、高速摄影仪触发脉冲和高速摄影仪拍摄脉冲序列的起始时刻。

作为上述方案的改进，还包括：所述示波器的触发电信号的一输出端与所述示波器的触发电信号的一接收端相连。

作为上述方案的改进，所述示波器的触发电信号的一输出端与所述示波器的触发电信号的一接收端通过第一同轴电缆连接；

所述电流测量模块与所述示波器之间通过第二同轴电缆连接；

所述高速摄影仪与所述示波器之间通过第三同轴电缆连接。

作为上述方案的改进，所述第一同轴电缆、第二同轴电缆和第三同轴电缆的长度一致，以使信号在各同轴电缆上的传输时间相同。

作为上述方案的改进，还包括：所述示波器接收所述高速摄影仪接收脉冲并将接收到高速摄影仪接收脉冲的时间记录为第二触发时间；

所述减法器计算所述触发电信号的发送时间与所述第二触发时间的时间差，并记录为第五延时时间；

所述减法器计算所述高速摄影仪接收到所述触发电信号的时刻与所述起始图片完成曝光的时刻之间的时间差，并记录为第六延时时间；

所述加法器计算所述第一延时时间、第二延时时间、第五延时时间与第六延时时间之和。

作为上述方案的改进，还包括乘法器；

将所述待测电压的起始时刻作为零时刻；

所述乘法器计算n*ti的乘积；

所述加法器计算第一延时时间、第二延时时间、第五延时时间、第六延时时间与n*ti之和；以使将计算结果作为所述高速摄影仪第n张图片对应的时刻；

其中，ti为每张图片的拍摄时间，即拍摄速度的倒数。

本实用新型实施例提供的一种适用于长空气放电观测的同步装置与现有技术相比，具有如下有益效果：

采用示波器进行同步触发的方法，对各个节点的延时时间进行监控，以待测电压为零时刻，实现了放电的电压、电流和图片的高精度同步测量，并在同步测量的情况下，简化了试验布置，节约了试验成本；避免了损坏数字脉冲发生器的风险，同时避免了使用数字脉冲发生器使得试验布置和接线更加繁琐而增加试验过程中出现故障的概率的问题。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种适用于长空气放电观测的同步装置的结构示意图。

图2是本实用新型实施例提供的一种适用于长空气放电观测的同步装置的同轴电缆示意图。

图3是本实用新型实施例提供的一种适用于长空气放电观测的同步装置的触发序列图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1，是本实用新型实施例提供的一种适用于长空气放电观测的同步装置的结构示意图，包括：示波器10、电光转换模块20、第一光电转换模块30、第二光电转换模块40、电流测量模块50、高速摄影仪60、加法器70和减法器80；

所述示波器10与所述电光转换模块20连接，所述电光转换模块20分别与所述第一光电转换模块30和第二光电转换模块40连接，所述第一光电转换模块30与所述电流测量模块50连接，所述第二光电转换模块40与所述高速摄影仪60连接；

所述示波器10用于测量待测电压，根据预设的触发电平输出触发电信号，记录触发电信号的发送时间并记录所述待测电压波形；

所述电光转换模块20用于接收所述示波器10输出的所述触发电信号，并将所述触发电信号转换为触发光信号；

所述第一光电转换模块30接收所述触发光信号，将所述触发光信号转换回所述触发电信号，并发送至所述电流测量模块50；

所述电流测量模块50用于测量待测电流，并在接收到所述触发电信号后，存储所述触发电信号，生成电流测量模块50接收脉冲，将所述电流测量模块50接收脉冲发送至所述示波器10；

所述高速摄影仪60接收到所述触发电信号后，存储所述触发电信号，生成高速摄影仪60接收脉冲，将所述高速摄影仪60接收脉冲发送至所述示波器10；记录放电图像，并存储所述触发电信号和图像曝光脉冲序列；

所述加法器70和所述减法器80用于计算延时时间。

优选的，可以通过求取电压波形和触发电平的交点获得示波器10输出触发电信号的时间。

进一步的，还包括：还包括：所述示波器10接收所述电流测量模块50接收脉冲并将接收到所述电流测量模块50接收脉冲的时间记录为第一触发时间；

所述加法器70和所述减法器80用于计算延时时间，具体包括：

所述减法器80用于计算所述待测电压到达预设的触发电平的时间与所述待测电压的起始时间的时间差，并记录为第一延时时间；计算所述触发电信号的发送时间与所述待测电压到达预设的触发电平的时间的时间差，并记录为第二延时时间；计算所述触发电信号的发送时间与所述第一触发时间的时间差，并记录为第三延时时间；计算所述待测电流的起始时间与所述电流测量模块50接收脉冲的发送时间的时间差，并记录为第四延时时间；

所述加法器70用于计算第一延时时间、第二延时时间与第三延时时间之和；

所述减法器80计算所述第一延时时间、第二延时时间与第三延时时间之和与所述第四延时时间之差。

优选的，将所述第一延时时间、第二延时时间与第三延时时间之和与所述第四延时时间之差的计算结果作为所述待测电流的起始时间；将所述待测电流的起始时间对应的时刻作为所述待测电流的起始时刻。

进一步的，所述示波器10的触发电信号的一输出端与所述示波器10的触发电信号的一接收端通过第一同轴电缆连接；

所述电流测量模块50与所述示波器10之间通过第二同轴电缆连接；

所述高速摄影仪60与所述示波器10之间通过第三同轴电缆连接。

进一步的，所述第一同轴电缆、第二同轴电缆和第三同轴电缆的长度一致，以使信号在各同轴电缆上的传输时间相同。从而抵消信号在电缆上的传输时延。

参见图2，是本实用新型实施例提供的一种适用于长空气放电观测的同步装置的同轴电缆示意图。其中L1为第一同轴电缆，L2为第二同轴电缆，L3为第三同轴电缆，三者在具体实施时的长度一致。

进一步的，还包括：还包括：所述示波器10接收所述高速摄影仪60接收脉冲并将接收到高速摄影仪60接收脉冲的时间记录为第二触发时间；

所述减法器80计算所述触发电信号的发送时间与所述第二触发时间的时间差，并记录为第五延时时间；

所述减法器80计算所述高速摄影仪60接收到所述触发电信号的时刻与所述起始图片完成曝光的时刻之间的时间差，并记录为第六延时时间；

所述加法器70计算所述第一延时时间、第二延时时间、第五延时时间与第六延时时间之和。

优选的，将所述第一延时时间、第二延时时间、第五延时时间与第六延时时间之和作为高速摄影仪60的起始拍摄时间。

将所述待测电压的起始时刻作为零时刻，则所述高速摄影仪60的起始拍摄时间对应的时刻作为起始拍摄时刻。

进一步的，还包括乘法器；

将所述待测电压的起始时刻作为零时刻；

所述乘法器计算n*ti的乘积；

所述加法器70计算第一延时时间、第二延时时间、第五延时时间、第六延时时间与n*ti之和；以使将计算结果作为所述高速摄影仪60第n张图片对应的时刻；

其中，ti为每张图片的拍摄时间，即拍摄速度的倒数。

参见图3，是本实用新型实施例提供的一种适用于长空气放电观测的同步装置的触发序列图。图中，第一延时时间、第二延时时间、第三延时时间、第四延时时间、第五延时时间、第六延时时间分别为：△t1、△t2、△t3、△t4、△t5、△t6。触发脉冲为电流测量模块50和高速摄影仪60接收到的触发电信号的脉冲。te为所高速摄影仪60曝光时间。

根据各个延时时间计算待测电流的起始时刻和高速摄影仪60的起始拍摄时间，并以待测电压的起始时刻为零时刻，由此实现电压、电流和拍摄图片的同步测量和计算。

由于延时时间的存在，若以装置外的某一时间为检测的参考时间，则各时刻下的电压、电流和图片，并不真正为同一时刻电压、电流和图片。本实用新型实施例提供的一种适用于长空气放电观测的同步装置能够通过示波器10接收高速摄影仪60和电流测量模块50返回的脉冲对时间差进行计算，从而得到真正同一时刻下的电压、电流和图片检测结果，避免了时间差造成的检测误差。

本实用新型实施例提供的一种适用于长空气放电观测的同步装置与现有技术相比，具有如下有益效果：

采用示波器进行同步触发的方法，对各个节点的延时时间进行监控，以待测电压为零时刻，实现了放电的电压、电流和图片的高精度同步测量，并在同步测量的情况下，简化了试验布置，节约了试验成本；避免了损坏数字脉冲发生器的风险，同时避免了使用数字脉冲发生器使得试验布置和接线更加繁琐而增加试验过程中出现故障的概率的问题。

需说明的是，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本实用新型提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

适用于长空气放电观测的同步装置专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。