论文声表面波技术在变电站温度检测系统中应用设计是适合不知如何写表面波方面的相关专业大学硕士和本科毕业论文以及关于表面波探头论文开题报告范文和相关职称论文写作参考文献资料下载。
摘 要： 针对变电站核心部位温度监测系统存在检测传感器技术缺陷、检测数据未能实现综合利用等问题,设计将SAW（声表面波）技术应用到变电站核心部位温度监测中.该系统采用基于SAW的无源无线传感技术检测开关柜触头、户外刀闸、变压器、GIS等核心设备的温度信息,并研发综合智能管理平台,满足前端各种不同类型的传感器和后台统一数据平臺的标准化接口,进而实现变电站核心部位温度数据的统一管理和综合利用.
关键词： 变电站; 温度监测; 无源无线; SAW; 智能; 传感技术
中图分类号： TN911.23?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2018）09?0117?04
Abstract： The temperature monitoring system for substation core components has the defect of detection sensor technology, and its detection data can′t be utilized comprehensively. Therefore, the SAW （surface acoustic wave） technology applied to the temperature monitoring of substation core components was designed. The SAW?based passive wireless sensor detection technology is used in the system to detect the temperature information of the core equipments （such as switchgear contact, outdoor knife switches, transformer and GIS）. The comprehensive intelligent management platform was developed to meet the standardized interface from the front?end sensors with various types to background unified data platform, and realize the unified management and comprehensive utilization of temperature data of the substation core components.
Keywords： substation; temperature monitoring; passive wireless; SAW; intelligence; sensing technology
随着国民经济的不断进步,电网运行维护部门的主要控制目标也转变到了电力系统的安全及平稳运行.但自始至终配网系统是电网建设中存在的缺陷步骤,同时和用户用电密切相关的10 kV馈线供电具有接线复杂、线路残旧以及负荷不均衡等缺点.封闭式10 kV高压开关柜由于载流超负荷而导致设备故障严重危及到电网系统的正常运转.实际电力系统工作过程中,10 kV开关柜的温升故障主要出现在电缆接头连接点处以及开关动静触头位置,所以对这些位置进行有效监控是预防开关柜载流温升故障以及保障电力系统正常稳定运转的关键.因此,本文设计了SAW（声表面波）并将其应用到变电站核心部位温度检测中.
1 基于声表面波的无源无线温度传感器设计
温度采集是该温度监控系统的重要组成部分之一,其关系到温度监控系统工作的有效性.根据封闭式10 kV高压开关柜的特征,开关柜中每个电气设备衔接密集,电气绝缘比较复杂,柜体内部空间狭小,很难运用敷设电源进线的方式对其供电.同时将纽扣电池当作电源受到使用寿命的限制,当设备发生故障时须要停止高压设备才能处理,很难达到电网稳定供电的需求,有源温度采集装置并不能胜任该工作.因此本文提出声表面波的无源无线温度传感技术完成对开关柜中关键位置的温度检测.
1.1 叉指换能器（IDT）
作为声表面波传感器的核心部件,IDT是一种声?电转换器,其主要作用是在压电晶体上激发以及检测SAW,其结构见图1.主要性能参数包括：指条周期长度[M]、指条对数[N]以及声孔径[W].把射频电压加载至IDT的两根总线过程中因为存在逆压电效应现象,IDT把电能改变成声能,从而导致指条震荡状况的出现.根据各指条激励情况,相对而言其SAW全都很弱,但是当IDT的周期长度等于SAW波长整数倍时,其相互叠加性能加强并且导致出现谐振,IDT对应的角频率[ω0]即声同步频率为：
式中：[VSAW]表示SAW在基片上的传递速度;[k]表示IDT的工作模式,一般情况下[k等于1].在声速保持不变的情况下,IDT的工作频率会随着指条间距缩减而增加,但是其引发的SAW强度和换能器指条对数的平方之间具有正比关系,也就是说指条对数数量越大,其引发的SAW也就越强.为了获得较强的SAW,通常指条数大于200.
1.2 反射栅
SAW反射栅是执行SAW谐振的主要元件,其仅能依靠反射元阵列来组建SAW反射镜,SAW反射栅阵分成两个,即反射沟槽以及反射金属条带,沟槽反射阵机能相对于金属来说比较好,然而金属反射栅阵相对来说比较容易完成.
SAW传达到栅阵时,每次遭遇一根反射条均有一些被反射出来,一般情况下,这些反射波均可以通过相互叠加的方式消除掉,但是也有例外发生,若反射波相位相等时,其叠加将会产生更强的反射波,即为布拉格反射,其相位匹配应满足的前提是：
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参考文献：
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